Immunologiczne metody diagnostyki chorób dziedzicznych

Ostatnio główny układ zgodności tkankowej - HLA (Human Leukocyte Antigens) zaczął być uważany za ważny marker immunologiczny genetyki populacyjnej. Antygeny tego układu są określane immunologicznie w leukocytach krwi. Kompleks genów HLA jest zwarty na krótkim ramieniu chromosomu 6 (6p21.3). Lokalizacja tego układu i zasięg jego loci na chromosomie pozwoliły nam obliczyć, że kompleks stanowi około 1/1000 puli genów organizmu. Antygeny zgodności tkankowej uczestniczą w regulacji odpowiedzi immunologicznej organizmu, w utrzymaniu homeostazy immunologicznej. Ze względu na swój polimorfizm i zwartą lokalizację antygenów HLA, nabyły one dużego znaczenia jako marker genetyczny.

Obecnie odkryto ponad 200 alleli tego układu; jest to najbardziej polimorficzny i biologicznie znaczący układ genetyczny ludzkiego ciała. Zaburzenia różnych funkcji głównego układu zgodności tkankowej przyczyniają się do rozwoju wielu chorób, przede wszystkim autoimmunologicznych, onkologicznych i zakaźnych.

Zgodnie z lokalizacją kompleksu HLA na chromosomie 6 wyróżnia się następujące loci: D/DR, B, C, A. Nowe loci G, E, H, F odkryto stosunkowo niedawno; ich rola biologiczna jest obecnie aktywnie badana. W głównym kompleksie zgodności tkankowej wyróżnia się trzy klasy antygenów. Antygeny klasy I są kodowane przez loci A, B, C. Do tej klasy należą również nowe loci. Antygeny klasy II są kodowane przez loci DR, DP, DQ, DN, DO. Geny klas I i II kodują antygeny transplantacyjne. Geny klasy III kodują składniki dopełniacza (C2, C4a, C4b, Bf), a także syntezę izoform szeregu enzymów (fosfoglukomutaza, glikozylaza, pepsynogen-5, 21-hydroksylaza).

Obecność Ag związanego z daną chorobą u człowieka pozwala przypuszczać, że jest on bardziej podatny na tę patologię, a w pewnych zależnościach wręcz przeciwnie – odporny na nią.

Oznaczenie antygenów układu HLA wykonuje się na limfocytach izolowanych z krwi obwodowej przy użyciu surowic histotypowych w reakcji mikrolimfocytotoksycznej lub metodami genetyki molekularnej.

Ustalenie powiązań asocjacyjnych pomiędzy chorobami a antygenem głównego układu zgodności tkankowej umożliwia:

• zidentyfikować grupy o zwiększonym ryzyku zachorowania;
• określić jej polimorfizm, czyli zidentyfikować grupy chorych o cechach przebiegu lub patogenezy choroby; w tym zakresie można przeprowadzić analizę syntropii chorób, identyfikując genetyczne przesłanki łączenia się różnych form patologii; powiązanie z antygenami, które warunkują odporność na choroby, pozwala na identyfikację osób o zmniejszonym ryzyku rozwoju tej patologii;
• przeprowadzać diagnostykę różnicową chorób;
• określić prognozę;
• opracować optymalne taktyki leczenia.

Ponieważ większość chorób nie ma bezpośredniego związku z antygenami głównego układu zgodności tkankowej, zaproponowano teorię „dwóch genów”, aby wyjaśnić związek między chorobami a antygenami HLA. Zgodnie z tą teorią istnieje gen (geny) odpowiedzi immunologicznej (gen Ir), który jest ściśle związany z antygenami HLA i genami regulującymi odpowiedź immunologiczną. Geny protektorowe określają odporność na choroby, a geny prowokacyjne określają wrażliwość na niektóre choroby.

Ryzyko względne wystąpienia choroby u osób o odpowiednim genotypie oblicza się według wzoru: x = [h _p × (1 - h _c )] / [h _c × (1 - h _p )], gdzie h _p jest częstością występowania danej cechy u pacjentów, a h _c jest częstością występowania tej cechy u osób z grupy kontrolnej.

Ryzyko względne pokazuje skalę związku choroby z określonym Ag/Ag układu HLA (daje pojęcie, ile razy wyższe jest ryzyko rozwoju choroby w obecności Ag w porównaniu do jego braku). Im wyższy jest ten wskaźnik u pacjenta, tym wyższy jest związek asocjacyjny z chorobą.

Związek chorób ludzkich z HLA-Ag (częstotliwość genu, %)

Choroby	HLA	Grupa kontrolna,%	Chory,%	Ryzyko względne
Reumatologia
Zesztywniające zapalenie stawów kręgosłupa	B27	5-7	90-93	90-150
Zespół Reitera	B27	6-9	69-76	32-49,6
Zapalenie stawów wywołane przez infekcje:
- Yersinia	B27		58-76	17,59
- Salmonella	B27		60-69	17,57
Łuszczycowe zapalenie stawów	B13		9-37	4,79
Reumatoidalne zapalenie stawów	Dw4	12-19	48-72	3,9-12,0
	DR4	20-32	70	4,9-9,33
Zespół Behçeta	B5	13	48-86	7,4-16,4
SKV	B5		11-34	1,83
	B8		19-48	2.11
	Bw15	6-10	21-40	5.1
	DR2	26.4	57.1	3,80
	DR3	22.2	46.4	2,90
Zespół Gougerot-Sjogrena	B8		38-58	3.15
	Dw3	26	69-87	19,0
Kardiologia
IHD	B7	27,8	45,8	2.19
	B14	7,5	14.8	2.14
	B15	11.1	20.4	2.05
	Cw4	18.7	32,8	2.12
Nadciśnienie	B18	10.4	22.6	2,52
	Ojej19	12.6	28.3	2,74
Endokrynologia
Cukrzyca typu 1	B8	32	52-55	2.1-2.5
	B18		5-59	1,65
	B15	12	18-36	1,89-3,9
	Dw3	26	48-50	2,9-3,8
	Dw4	19	42-49	3,5-3,9
	DR3 DR3/DR4	20	60	6.10 33
Nadczynność tarczycy	B8	21	35-49	2,34-3,5
	D3	26	61	4.4
	DR3	20	51	4.16
Podostre zapalenie tarczycy (choroba de Quervaina)	Bw35	13	63-73	16.81
	Dw1		33	2.1
Choroba Addisona	B8		20-80	3,88-6,4
	Dw3	26	70-76	8,8-10,5
Zespół Itsenko-Cushinga	A1		49	2,45
Gastroenterologia
Niedokrwistość złośliwa	B7	19	26-52	1.7-3.1
	DR5	6	25	5.20
Zanikowe zapalenie błony śluzowej żołądka	B7		37	2,55
Wrzód trawienny dwunastnicy	A2	48.1	61.3	1.7
	A10	20.6	63.3	6,65
	B14	4.0	10.3	2,76
	B15	6.6	24.4	4,56
	B40	9,72	23.3	2,82
Autoimmunologiczne zapalenie wątroby	B8	16	37-68	2.8-4.1
	DR4	24	71	7,75
Nośniki HBsAg	Bw41		12	11.16
	B15		10-19	0,29

Choroby	HLA	Grupa kontrolna,%	Chory,%	Ryzyko względne
Dermatologia
Łuszczyca	Bw17	6-8	22-36	3,8-6,4
	B13	3-5	15-27	4.2-5.3
	Bw16	5	15	2.9
Zapalenie skóry opryszczkowate	B8	27-29	62-63	4,00-4,6
	DR3	19	80	16,60
Twardzina	B7	24	35	1.7
Pęcherzyca	A10			3.1
Atopowe zapalenie skóry	B13	6,86	21.28	3,67
	B27	9,94	25,53	3.11
	A10/B13	0,88	8.51	10.48
Wyprysk	A10	19,64	36,67	2.37
	B27	9,94	26,67	3.29
Pokrzywka i obrzęk Quinckego	B13	6,86	21,21	3,65
	B5.8	1.42	12,12	9,57
	B5.35	0,71	6.06	9.02
Neurologia
Stwardnienie rozsiane	A3	25	36-37	2,7-2,8
	B7	25-33	36-42	1,4-2,0
	Dw2	16-26	60-70	4.3-12.2
	DR2	35	51.2	1,95
	DR3	20	32,5	1,93
Miastenia	B8	21-24	52-57	3,4-5,0
	A1	20-25	23-56	3.8
	DR3	26	50	2,5
Pulmonologia
Astma oskrzelowa (u pacjentów w wieku 19-30 lat)	B21	4.62	12,5	2,95
	B22	9,94	19,64	2.22
	B27	12.31	37,5	4.27
	B35	0,11	5.36	51.4
	B27/35	0,47	7.14	16.2
Inne choroby
Nieżyt naczynioruchowy nosa	A3	26,98	52,38	2,98
	B17	7,57	28,57	4,88
	A3/10	2,72	23,83	11.18
	B7/17	0,47	9,52	22.28

Dane przedstawione w tabeli pokazują, że najsilniejsze powiązania asocjacyjne występują w przypadku chorób o typie dziedziczenia poligenowego i wieloczynnikowego.

Tak więc oznaczenie antygenów głównego układu zgodności tkankowej na komórkach krwi (leukocytach) pozwala określić stopień indywidualnej predyspozycji człowieka do określonej choroby, a w niektórych przypadkach wykorzystać wyniki badań do diagnostyki różnicowej, oceny rokowania i doboru taktyki leczenia. Przykładowo, wykrywanie antygenów HLA-B27 jest wykorzystywane w diagnostyce różnicowej chorób autoimmunologicznych. Wykrywa się je u 90-93% pacjentów rasy kaukaskiej z zesztywniającym zapaleniem stawów kręgosłupa i zespołem Reitera. U zdrowych przedstawicieli tej rasy antygeny HLA-B27 wykrywa się tylko w 5-7% przypadków. Antygeny HLA-B27 są często wykrywane w łuszczycowym zapaleniu stawów, przewlekłych chorobach zapalnych jelit przebiegających z zapaleniem stawów krzyżowo-biodrowych i stawów kręgosłupa, zapaleniu błony naczyniowej oka i reaktywnym zapaleniu stawów.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]