Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Гистосовместимость или тканевая совместимость - это свойство наличия одинаковых или достаточно похожих аллелей набора генов, называемых человеческими лейкоцитарными антигенами (HLA) или основным комплексом гистосовместимости (MHC). [1] Каждый человек экспрессирует множество уникальных белков HLA на поверхности своих клеток, которые сигнализируют иммунной системе, является ли клетка частью его «я» или вторгшимся организмом. [2] Т-клетки распознают чужеродные молекулы HLA и запускают иммунный ответ для уничтожения чужеродных клеток. [3]Тестирование гистосовместимости наиболее актуально для вопросов, связанных с трансплантацией целого органа, ткани или стволовых клеток, где сходство или различие между аллелями HLA донора и реципиента заставляет иммунную систему отклонять трансплантат. [4] Большое разнообразие потенциальных аллелей HLA приводит к уникальным комбинациям у людей и затрудняет сопоставление.

Открытие [ править ]

Открытие MHC и роли гистосовместимости в трансплантации было совместным усилием многих ученых 20 века. Генетическая основа отторжения трансплантации была предложена в статье 1914 г. в Nature CC Литтла и Эрнеста Тайзера , которая показала, что опухоли, трансплантированные между генетически идентичными мышами, росли нормально, но опухоли, трансплантированные между неидентичными мышами, отбрасывались и не росли. [5] Роль иммунной системы в отторжении трансплантата была предложена Питером Медаваром., чьи трансплантаты трансплантата кожи во время двух жертв мировой войны показали, что трансплантаты кожи между людьми имели гораздо более высокие показатели отторжения, чем самопересадки внутри человека, и что подавление иммунной системы замедляло отторжение трансплантата кожи. [6] Медавар получил Нобелевскую премию 1960 года частично за эту работу. [7]

В 1930-х и 1940-х годах Джордж Снелл и Питер Горер индивидуально выделили генетические факторы, которые при схожести позволили трансплантировать между линиями мышей, назвав их H и антигеном II соответственно. Фактически, эти факторы были одним и тем же, и локус был назван H-2. Снелл ввел термин «гистосовместимость» для описания взаимосвязи между белками клеточной поверхности H-2 и приемлемостью трансплантата. [8] Человеческая версия комплекса гистосовместимости была обнаружена Жаном Дауссе в 1950-х годах, когда он заметил, что реципиенты переливания крови вырабатывают антитела, направленные только против донорских клеток. [9]Было обнаружено, что мишенью этих антител или человеческих лейкоцитарных антигенов (HLA) является человеческий гомолог МНС мыши Снелла и Горера. Снелл, Дауссет и Барудж Бенасерраф разделили Нобелевскую премию 1980 года за открытие MHC и HLA. [10]

Главный комплекс гистосовместимости (MHC) [ править ]

Основная статья: Главный комплекс гистосовместимости

HLA, человеческая форма главного комплекса гистосовместимости (MHC), находится на хромосоме 6 в 6p21.3. [11] Люди наследуют два разных гаплотипа HLA , по одному от каждого родителя, каждый из которых содержит более 200 генов, помогающих иммунной системе распознавать чужеродных захватчиков. Эти гены включают белки клеточной поверхности класса I и класса II MHC . [12] Молекулы MHC класса I , HLA-A , HLA-B , HLA-C , присутствуют на всех ядросодержащих клетках и отвечают за передачу сигнала иммунной клетке о том, что антиген находится внутри клетки.[2] Молекулы MHC класса II, HLA-DR , HLA-DQ и HLA-DP , присутствуют только на антигенпрезентирующих клетках и отвечают за представление молекул вторгающихся организмов клеткам иммунной системы. [13]

Гены MHC очень полиморфны , с тысячами версий рецепторов MHC в популяции, хотя у любого человека может быть не более двух версий для любого локуса. [14] Рецепторы MHC экспрессируются кодоминантно, что означает, что все наследуемые аллели экспрессируются индивидуумом. [15] Большое разнообразие потенциальных аллелей и множественных локусов в HLA позволяет использовать множество уникальных комбинаций у людей.

Роль в трансплантации [ править ]

Гены HLA и их расположение на хромосоме 6

После трансплантации Т-клетки реципиента активируются чужеродными молекулами MHC на донорской ткани и заставляют иммунную систему атаковать донорскую ткань [3]. Чем больше сходных аллелей HLA между донором и реципиентом, тем меньше чужеродных мишеней существует на донорской ткани. донорская ткань для распознавания и атаки иммунной системой хозяина. [16] Количество и выбор молекул MHC, которые следует учитывать при определении того, являются ли два человека гистосовместимыми, колеблются в зависимости от применения, однако было показано, что соответствие HLA-A, HLA-B и HLA-DR улучшает исходы для пациентов. [17] Гистосовместимость оказывает ощутимое влияние на трансплантацию всего органа, увеличивая продолжительность жизни как пациента, так и органа. [3]Таким образом, сходство HLA является важным фактором при выборе доноров для трансплантации тканей или органов. Это особенно важно при трансплантации поджелудочной железы и почек.

Из-за унаследованной природы генов HLA члены семьи с большей вероятностью будут гистосовместимы. Вероятность того, что брат или сестра получит одинаковые гаплотипы от обоих родителей, составляет 25%, в то время как существует вероятность 50%, что у брата или сестры будет только один гаплотип, и вероятность 25%, что у них не будет ни одного из них. Однако изменчивость из-за кроссинговера , гаплотипы могут перестраиваться между поколениями, а братья и сестры могут быть промежуточными совпадениями. [18]

Требуемая степень гистосовместимости зависит от индивидуальных факторов, включая тип ткани или органа и состояние здоровья реципиента. В то время как трансплантация целого органа может быть успешной между людьми, не имеющими себе равных, повышенная гистосовместимость снижает уровень отторжения, приводит к увеличению продолжительности жизни и общему снижению связанных с этим затрат на больницу. [19] Влияние сопоставления HLA различается даже при трансплантации целых органов, при этом в некоторых исследованиях сообщается о меньшей важности трансплантации печени по сравнению с трансплантатами сердца, легких и других органов. [17] Для сравнения, трансплантаты гемопоэтических стволовых клеток часто требуют более высокой степени соответствия из-за повышенного риска болезни « трансплантат против хозяина»., при котором иммунная система донора распознает молекулы MHC реципиента как чужеродные и вызывает иммунный ответ. [20] Некоторые трансплантированные ткани не подвергаются воздействию Т-клеток, которые могут обнаруживать чужеродные молекулы MHC, такие как роговица , и поэтому гистосовместимость не является фактором трансплантации. [21] Индивидуальные факторы, такие как возраст, иногда влияют на протокол сопоставления, поскольку иммунный ответ пожилых пациентов после трансплантации на белки MHC медленнее, и поэтому для получения положительных результатов требуется меньшая совместимость. [22] Послеоперационный иммунодепрессант.Терапия часто используется для уменьшения иммунного ответа и предотвращения отторжения тканей путем ослабления ответа иммунной системы на чужеродные молекулы HLA [23] и может повысить вероятность успешной трансплантации неидентичных трансплантатов. [24]

Тестирование [ править ]

Из-за клинического значения гистосовместимости в тканевых трансплантатах для проверки экспрессии аллеля HLA используются несколько методов типирования.

Серологическое типирование [ править ]

Серологическое типирование включает инкубацию лимфоцитов реципиента с сывороткой, содержащей известные антитела против различных аллелей HLA. Если сыворотка содержит антитело, специфичное для аллеля HLA, присутствующего в лимфоците реципиента, антитела будут связываться с клеткой и активировать каскад передачи сигналов комплемента, приводящий к лизису клетки. Лизованная клетка впитает добавленный краситель, такой как трипановый синий, позволяющий идентифицировать. Сравнение того, какие сыворотки вызывают лизис клеток, позволяет идентифицировать аллели HLA, присутствующие на поверхности клеток-реципиентов. [25]

Серологическое типирование дает преимущество быстрого определения выраженных аллелей HLA и игнорирует любые невыраженные аллели, которые могут иметь небольшое иммунологическое значение. Однако он не распознает подклассы аллелей, которые иногда необходимы для сопоставления. [25]

Молекулярное типирование [ править ]

Аллели HLA могут быть определены путем прямого анализа локусов HLA на хромосоме 6. Последовательно-специфические олигонуклеотидные зонды, последовательностная ПЦР- амплификация праймеров и прямое секвенирование - все это может использоваться для идентификации аллелей HLA, часто обеспечивая разрешение на уровне аминокислот. Молекулярные методы позволяют более точно идентифицировать редкие и уникальные аллели, но не предоставляют информации об уровнях экспрессии. [25]

См. Также [ править ]

  • Теория клонального отбора
  • Главный комплекс гистосовместимости (MHC)
  • Типирование ткани
  • Отторжение трансплантата

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Гистосовместимость». Иллюстрированный медицинский словарь Дорландса . Филадельфия, Пенсильвания: Эльзевир. 2012 г.
  2. ^ a b «Человеческие лейкоцитарные антигены» . Домашний справочник по генетике . Проверено 25 января 2018 .
  3. ^ a b c Ingulli E (январь 2010 г.). «Механизм клеточного отторжения при трансплантации» . Детская нефрология . 25 (1): 61–74. DOI : 10.1007 / s00467-008-1020-х . PMC 2778785 . PMID 21476231 .  
  4. ^ Kindt TJ, Goldsby Р.А., Osborne Б.А., Kuby J (2006). Курби Иммунология . WH Freeman & Company. ISBN 978-1-4292-0211-4.
  5. ^ Auchincloss H, HJ Winn (февраль 2004). "Кларенс Кук Литтл (1888-1971): генетические основы иммунологии трансплантологии". Американский журнал трансплантологии . 4 (2): 155–9. DOI : 10,1046 / j.1600-6143.2003.00324.x . PMID 14974934 . 
  6. ^ Starzl TE (март 1995). «Питер Брайан Медавар: отец трансплантологии» . Журнал Американского колледжа хирургов . 180 (3): 332–6. PMC 2681237 . PMID 7874344 .  
  7. ^ "Нобелевская премия по физиологии и медицине 1960 - Скорочтение" . www.nobelprize.org . Проверено 26 февраля 2018 .
  8. ^ Elgert KD (2009). Иммунология: понимание иммунной системы (2-е изд.). Хобокен, Нью-Джерси: Уайли-Блэквелл. ISBN 9780470081570. OCLC  320494512 .
  9. ^ "Нобелевская премия по физиологии и медицине 1980 - Скорочтение" . www.nobelprize.org . Проверено 26 февраля 2018 .
  10. ^ "Нобелевская премия по физиологии и медицине 1980 - Скорочтение" . www.nobelprize.org . Проверено 26 февраля 2018 .
  11. Перейти ↑ Kasahara M (2000). Главный комплекс гистосовместимости: эволюция, структура и функции . Нью-Йорк: Спрингер. ISBN 978-4-431-70276-4.
  12. ^ Углубляется PJ (январь 2017). «Система человеческого лейкоцитарного антигена (HLA)» . Руководство Merck .
  13. ^ Шварц RH (1985-01-01). «Распознавание антигена Т-лимфоцитами в ассоциации с генными продуктами главного комплекса гистосовместимости». Ежегодный обзор иммунологии . 3 (1): 237–61. DOI : 10.1146 / annurev.iy.03.040185.001321 . PMID 2415139 . 
  14. ^ Аяла Гарсиа М. Гонсалес Ебра B, Лопес Флорес AL, Гуани Guerra E (2012). «Главный комплекс гистосовместимости в трансплантации» . Журнал трансплантологии . 2012 : 842141. дои : 10,1155 / 2012/842141 . PMC 3388305 . PMID 22778908 .  
  15. ^ Джейнуэй CA, Трэверс P, Walport M, Shlomchik M (2001). «Главный комплекс гистосовместимости и его функции» . Иммунобиология: иммунная система в здоровье и болезнях (5-е изд.). ISBN 978-0-8153-3642-6.
  16. ^ Trowsdale J, Knight JC (2013). «Геномика главного комплекса гистосовместимости и болезни человека» . Ежегодный обзор геномики и генетики человека . 14 : 301–23. DOI : 10.1146 / annurev-genom-091212-153455 . PMC 4426292 . PMID 23875801 .  
  17. ^ a b Захари А.А., Леффелл М.С. (2016). «Стратегии несоответствия HLA для трансплантации твердых органов - закон о балансе» . Границы иммунологии . 7 : 575. DOI : 10.3389 / fimmu.2016.00575 . PMC 5141243 . PMID 28003816 .  
  18. ^ Круз-Тапиас Р, Castiblanco J, J Аная (2013-07-18). Главный комплекс гистосовместимости: обработка и презентация антигена . Издательство Университета Эль-Росарио.
  19. ^ Такемото S, Порт FK, Claas FH, Duquesnoy RJ (декабрь 2004). «Подбор HLA для трансплантации почки». Иммунология человека . 65 (12): 1489–505. DOI : 10.1016 / j.humimm.2004.06.008 . PMID 15603878 . 
  20. ^ Apperley Дж, Niederwieser D, Хуанг XJ, Nagler A, Фукс Е, Szer J, Кодер Y (январь 2016). «Гаплоидентичная трансплантация гемопоэтических стволовых клеток: глобальный обзор, сравнивающий Азию, Европейский Союз и Соединенные Штаты» . Биология трансплантации крови и костного мозга . 22 (1): 23–6. DOI : 10.1016 / j.bbmt.2015.11.001 . PMID 26551633 . 
  21. ^ Иммунный ответ и глаз: памяти Дж. Уэйна Стрейлейна . Нидеркорн, Дж. Я. (Джерри Ю.), 1946-, Каплан, Генри Дж., Стрейлен, Дж. Уэйн. (2-е, ред. Ред.). Базель: Каргер. 2007. ISBN 9783805581875. OCLC  85243138 .CS1 maint: другие ( ссылка )
  22. ^ Дрейер GJ, Hemke AC, Reinders ME, де Fijter JW (октябрь 2015). «Трансплантация пожилых людей: баланс старения с гистосовместимостью». Отзывы о трансплантологии . 29 (4): 205–11. DOI : 10.1016 / j.trre.2015.08.003 . PMID 26411382 . 
  23. ^ Ван Sandwijk MS, Bemelman FJ, Тен Берге IJ (июль 2013). «Иммуносупрессивные препараты после трансплантации солидных органов». Нидерландский медицинский журнал . 71 (6): 281–9. PMID 23956308 . 
  24. ^ Петерсдорф EW (2017-05-03). "Роль основных вариаций комплекса гистосовместимости в реакции трансплантат против хозяина после трансплантации гемопоэтических клеток" . F1000 Исследования . 6 : 617. DOI : 10,12688 / f1000research.10990.1 . PMC 5419254 . PMID 28529723 .  
  25. ^ a b c Чандракер А., Сайег М. Х. (2012). Основные концепции трансплантации почки . Нью-Йорк: Springer Science + Business Media, LLC. п. 1960. ISBN 9781461400073. OCLC  768245800 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Гистосовместимость по медицинским предметным рубрикам Национальной медицинской библиотеки США (MeSH)