Histocompatibilitate - Histocompatibility

Histocompatibilitatea sau compatibilitatea țesuturilor este proprietatea de a avea aceleași sau suficient de asemănătoare alele unui set de gene numite antigene leucocitare umane (HLA) sau complex de histocompatibilitate majoră (MHC). Fiecare individ exprimă multe proteine ​​HLA unice pe suprafața celulelor lor, care semnalează sistemului imunitar dacă o celulă face parte din sinele sau un organism invadator. Celulele T recunosc moleculele HLA străine și declanșează un răspuns imunitar pentru a distruge celulele străine. Testarea histocompatibilității este cea mai relevantă pentru subiecte legate de transplanturi de organe, țesuturi sau celule stem întregi, în care asemănarea sau diferența dintre alelele HLA ale donatorului și ale destinatarului determină sistemul imunitar să respingă transplantul. Varietatea largă de alele potențiale HLA duce la combinații unice la indivizi și îngreunează potrivirea.

Descoperire

Descoperirea MHC și rolul histocompatibilității în transplant a fost un efort combinat al multor oameni de știință din secolul al XX-lea. O bază genetică pentru respingerea transplantului a fost propusă într-o lucrare Nature din 1914 de CC Little și Ernest Tyyzer , care a arătat că tumorile transplantate între șoareci identici genetic au crescut normal, dar tumorile transplantate între șoareci neidentici au fost respinse și nu au reușit să crească. Rolul sistemului imunitar în respingerea transplantului a fost propus de Peter Medawar , ale cărui transplanturi de grefă de piele în războiul mondial, două victime au arătat că transplanturile de piele între indivizi au avut rate de respingere mult mai mari decât autotransplanturile dintr-un individ și că suprimarea sistemului imunitar a întârziat respingerea transplantului de piele. Medawar a împărțit în parte Premiul Nobel din 1960 pentru această lucrare.

În anii 1930 și 1940, George Snell și Peter Gorer au izolat individual factorii genetici care, atunci când au fost similari, au permis transplantul între tulpini de șoareci, denumindu-i H și respectiv antigen II. Acești factori erau de fapt unul și același, iar locusul a fost numit H-2. Snell a inventat termenul "histocompatibilitate" pentru a descrie relația dintre proteinele de pe suprafața celulei H-2 și acceptarea transplantului. Versiunea umană a complexului de histocompatibilitate a fost găsită de Jean Dausset în anii 1950, când a observat că destinatarii transfuziilor de sânge produceau anticorpi direcționați numai împotriva celulelor donatoare. S-a descoperit că ținta acestor anticorpi sau antigenele leucocitelor umane (HLA) sunt omologul uman al MHC de șoarece Snell și Gorer. Snell, Dausset și Baruj Benacerraf partajate 1980 Premiul Nobel pentru descoperirea MHC și HLA.

Complex major de histocompatibilitate (MHC)

Articol principal: Complex major de histocompatibilitate

HLA, forma umană a complexului major de histocompatibilitate (MHC), este localizată pe cromozomul 6 la 6p21.3. Indivizii moștenesc două haplotipuri HLA diferite , unul de la fiecare părinte, fiecare conținând mai mult de 200 de gene relevante pentru a ajuta sistemul imunitar să recunoască invadatorii străini. Aceste gene includ proteine ​​de suprafață celulară MHC clasa I și clasa II . Moleculele MHC Clasa I , HLA-A , HLA-B , HLA-C , sunt prezente pe toate celulele nucleate și sunt responsabile de semnalizarea către o celulă imună că un antigen se află în interiorul celulei. Moleculele MHC Clasa II, HLA-DR și HLA-DQ și HLA-DP , sunt prezente doar pe celulele care prezintă antigen și sunt responsabile de prezentarea moleculelor de la organismele invadatoare la celulele sistemului imunitar.

Genele MHC sunt extrem de polimorfe , cu mii de versiuni ale receptorilor MHC din populație, deși orice individ nu poate avea mai mult de două versiuni pentru orice locus. Receptorii MHC sunt exprimați codominant, ceea ce înseamnă că toate alelele moștenite sunt exprimate de către individ. Varietatea largă de alele potențiale și loci multipli în HLA permit multe combinații unice la indivizi.

Rolul în transplant

Genele HLA și localizarea lor pe cromozomul 6

După primirea unui transplant, celulele T ale destinatarului vor fi activate de molecule MHC străine pe țesutul donator și vor declanșa sistemul imunitar să atace țesutul donat. pentru ca sistemul imunitar al gazdei să recunoască și să atace. Numărul și selecția moleculelor MHC care trebuie luate în considerare atunci când se determină dacă doi indivizi sunt histocompatibili fluctuează în funcție de aplicare, totuși potrivirea HLA-A, HLA-B și HLA-DR sa dovedit a îmbunătăți rezultatele pacienților. Histocompatibilitatea are un efect măsurabil asupra transplantului de organe întregi, crescând speranța de viață atât a pacientului, cât și a organului. Similitudinea HLA este, prin urmare, un factor relevant atunci când alegeți donatorii pentru transplant de țesut sau organ. Acest lucru este deosebit de important pentru transplanturile de pancreas și rinichi.

Datorită naturii moștenite a genelor HLA, membrii familiei sunt mai susceptibili de a fi histocompatibili. Probabilitatea ca un frate să primească aceleași haplotipuri de la ambii părinți este de 25%, în timp ce există o șansă de 50% ca fratele să împărtășească un singur haplotip și o șansă de 25% să nu împartă niciunul dintre ei. Cu toate acestea, variabilitatea datorată încrucișării , haplotipurile se pot rearanja între generații, iar frații pot fi meciuri intermediare.

Gradul de histocompatibilitate necesar depinde de factori individuali, inclusiv tipul de țesut sau organ și starea medicală a destinatarului. În timp ce transplanturile de organe întregi pot avea succes între indivizi de neegalat, creșterea histocompatibilității scade ratele de respingere, rezultând o durată de viață mai lungă și, în general, costuri asociate spitalului mai mici. Impactul potrivirii HLA diferă chiar și între transplanturile de organe întregi, unele studii raportând o importanță mai mică în transplanturile de ficat în comparație cu inima, plămânii și alte organe. În comparație, transplanturile de celule stem hematopoietice necesită adesea grade mai mari de potrivire datorită riscului crescut de boală Graft-versus-Host , în care sistemul imunitar al donatorului recunoaște moleculele MHC ale destinatarului ca fiind străine și generează un răspuns imun. Unele țesuturi transplantate nu sunt expuse celulelor T care ar putea detecta molecule străine de MHC, cum ar fi corneele , și astfel histocompatibilitatea nu este un factor în transplant. Factorii individuali, cum ar fi vârsta, uneori fac parte din protocolul de potrivire, deoarece răspunsul imun al pacienților vârstnici cu transplant față de proteinele MHC este mai lent și, prin urmare, este necesară o mai mică compatibilitate pentru rezultate pozitive. Terapia imunosupresoare postoperatorie este adesea utilizată pentru a diminua răspunsul imun și pentru a preveni respingerea țesuturilor prin diminuarea răspunsului sistemului imunitar la moleculele HLA străine și poate crește probabilitatea unui transplant reușit în transplanturi neidentice.

Testarea

Datorită semnificației clinice a histocompatibilității în transplanturile de țesuturi, sunt utilizate mai multe metode de tipare pentru a verifica expresia alelei HLA.

Tastarea serologică

Tipul serologic implică incubarea limfocitelor de la destinatar cu ser care conține anticorpi cunoscuți împotriva diferitelor alele HLA. Dacă serul conține un anticorp specific pentru o alelă HLA care este prezent pe limfocitul destinatarului, anticorpii se vor lega de celulă și vor activa o cascadă de semnalizare a complementului, rezultând liza celulară. O celulă lizată va prelua un colorant adăugat, cum ar fi albastru de tripan, permițând identificarea. Compararea serurilor care declanșează liza celulară permite identificarea alelelor HLA prezente pe suprafața celulei celulelor destinatarilor.

Tipul serologic are avantajul de a identifica rapid alelele HLA exprimate și ignoră orice alele neexprimate care ar putea avea o semnificație imunologică redusă. Cu toate acestea, nu recunoaște subclasele de alele, care sunt uneori necesare pentru potrivire.

Tastarea moleculară

Alelele HLA pot fi determinate analizând direct loci HLA pe cromozomul 6. Sonde oligonucleotidice specifice secvenței , amplificarea PCR a primerului specific secvenței și secvențierea directă pot fi toate utilizate pentru a identifica alelele HLA, oferind deseori rezoluția nivelului de aminoacizi. Metodele moleculare pot identifica mai precis alelele rare și unice, dar nu oferă informații despre nivelurile de expresie.

Vezi si

Referințe

linkuri externe