Практична імунологія

Гени, які кодують імуноглобуліни, Т-клітинні рецептори та протеїни першого та другого класів HLA, мають подібні ДНК-послідовності та структуру. Так, вони є членами сім΄ї генів, подібних до генів глобіну, генів кольорів, колагенових генів тощо. Імуноглобуліни та Т-клітинні рецептори є різними на різних клітинах в межах одного організму, але HLA-молекули відрізняються тільки на рівні організмів.

Регіон класу III HLA - системи має 680 kb, містить біля 36 генів. Однак,  не всі ці гени задіяні в реалізації імунної відповіді. Найбільш відомими генами цього регіону є гени, які кодують синтез компонентів комплементу С2, С4 та фактору В. Окрім цього, гени HLA ІІІ класу кодують: потоонкоген Notch 4; 21-стероїдну гідроксилазу CYP 21B (приймає участь у синтезі гліко- і мінералокортикостероїдів); рецептор для продуктів гліколізації RAGE;транскрипційний фактор CREB-RP (cAMP-зв’язуючий); неклітинний матричний білок (тенасцин); сериново-треанінову ядерну кіназу RPL.

До важливих властивостей антигенів HLA, які були відкриті недавно відносяться :

1)Молекула HLA набуває стабільної форми і відповідної трьохмірної конфігурації тільки після того, як у зв’язуючий сайт її складки вбудовується пептид. Тільки після цього молекула HLA здатна мігрувати на поверхню клітини, де вона готова виконувати свої функції. Видалення пептиду з пептидозв’язуючої структури HLA порушує її трьохмірну конфігурацію та призводить до руйнування молекули. 

2)Комплекс HLA+пептид надзвичайно стабільний, очищається і кристалізується в єдиній структурі та залишається на поверхні клітини протягом кількох тижнів, що дозволяє багатьом Т-лімфоцитам сканувати пептид, який презентується антигенпрезентуючими клітинами (АПК).

3)Кожний пептид зв’язується з інваріантною ділянкою, характерною для кожної з алелів молекули HLA, яка має певний мотив амінокислотних залишків, в результаті чого відбувається зв’язування. Таким чином, у зв’язок з конкретним пептидом втягуються конкретні ділянки антигену - алельні варіанти молекул HLA, що й відноситься до основ генетичного контролю імунної відповіді. 

 

Основні функції HLA-системи:

1)Зв’язування та презентація антигенів певній субпопуляції Т-лімфоцитів (Т-цитотоксичним лімфоцитам – через молекули HLA І класу та Т-хелперам – через молекули HLA ІІ класу) з наступним визначенням типу імунної відповіді – клітинної або гуморальної.

2)Визначення HLA-комплекту конкретної особи, що забезпечує її імунологічну індивідуальність (це має вирішальне значення в трансплантології та репродуктології).

3)Ідентифікація окремих HLA-антигенів, які зв’язані з підвищеним ризиком розвитку певної хвороби з діагностичною та лікувальною метою. 

 

 

 

Методи визначення HLA-антигенів:

1)Серологічне типування (реакція зв’язування специфічних антитіл з антигенами на поверхні клітин, найчастіше лімфоцитів) - для HLA І класу.

2)Клітинне типування (стимуляція проліферації лімфоцитів у змішаній культурі, в якій відсутні дані антигени) - для HLA ІІ класу.

3)Генетичне типування (аналіз поліморфізму на рівні ДНК: метод гібридизації, метод ланцюгової полімеразної реакції з врахуванням специфічних послідовностей нуклеотидів, метод секвестрування ДНК). 

 

HLA – асоційовані хвороби

Встановлено, що численні хвороби асоціюють з специфічними HLA-алелям: індивідууми, які мають певні алелі, більшою мірою, ніж інші схильні до розвитку цих хвороб. Наприклад, наявність на клітинах хворого молекул  HLA-B27 асоціює із анкілозуючим спондилітом, а HLA-DR3/HLA-DR4 - з діабетом І типу. Особливо сильну асоціацію спостерігають між HLA-DR2 та нарколепсією – порушенням, для якого характерні несподівані та неконтрольовані епізоди сну. У більшості випадків асоціації між HLA-алелями та хворобами спричинені нестійкими зв΄язками. Наприклад, локус гемохроматозу є зв΄язаний з HLA-A3. Однак, причинний зв΄язок між HLA-A3 та цим порушенням невідомий. Найбільш ймовірно, що ця асоціація представляє мутацію, яка розташована на хромосомі з алеллю HLA-A3.

Більшість асоційованих з HLA системою хвороб відноситься до автоімунних, які виникають при ситуації “плутанини”, тобто атаки імунної системи на здорові клітини власного організму. Наприклад, для діабету 1-го типу характерна інфільтрація Т-клітинами підшлункової залози, в результаті чого відбувається деструкція інсулін-продукуючих β-клітин. Біологічне підгрунтя автоімунних хвороб залишається до кінця не встановленим, але важливо знати, що автоагресія часто зустрічається в тих випадках, коли молекули HLA ІІ класу невідповідним чином експресуються на поверхні клітин, які не задіяні в імунній відповіді. Ймовірно, експресовані антигени на клітинах інтерпретуються Т-лімфоцитами як вірусні пептиди в асоціації з HLA-молекулами, виконуючи в таких випадках роль тригерних чинників імунної відповіді. Цей механізм пов’язаний з “молекулярною мімікрією”. Наприклад, у хворих (HLA-B27-позитивні осіби) на анкілозуючий спондиліт, який відноситься до групи автоімунних хвороб. Наприклад, збудникклебсіели в HLA-B27-позитивних осіб, викликає активну продукцію захисних специфічних антитіл, які мають властивість перехресно реагувати з клітинами макроорганізму. Імунна система при цьому робить помилку і замість мікрооргнанізму розпізнає нормальні клітини людини-носія антигену HLA-B27. Іншими HLA-асоційованими хворобами є хвороби, в патогенезі яких задіяний автоімунітет: ревматоїдний артрит, системний червоний вовчак, множинний склероз. Відомо, що приблизно 8% людської популяції страждає від якої-небудь автоімунної хвороби.

 

 

Т-клітинний рецептор

У процесі дозрівання Т-лімфоцитів поява на їхній поверхні Т-антигенрозпізнаючого рецептора ТCR (Т-cell receptor) вказує на те, що ці лімфоцити можуть приймати участь у формуванні антигенспецифічної