Glavni kompleks histokompatibilnosti…………………………………………3

Struktura glavnog kompleksa histokompatibilnosti………………………………6

Molekuli glavnog kompleksa histokompatibilnosti…………………………..8

Funkcije glavnog kompleksa histokompatibilnosti…………………………..14

MHC antigeni: istorija istraživanja………………………………………………………………………………………………………………………………16

Spisak korišćene literature………………………………………………………18
Glavni kompleks histokompatibilnosti.

Glavni kompleks histokompatibilnosti je grupa gena i antigena ćelijske površine koje oni kodiraju i koji igraju ključnu ulogu u prepoznavanju stranih osoba i razvoju imunološkog odgovora.

Antigeni koji obezbeđuju intraspecifične razlike kod pojedinaca označavaju se kao aloantigeni, a kada se uključe u proces odbacivanja alogenih tkivnih transplantata, postaju poznati kao antigeni tkivne kompatibilnosti (histokompatibilnosti). Evolucija je fiksirala jednu regiju blisko povezanih gena histokompatibilnosti, čiji proizvodi na površini ćelije predstavljaju snažnu barijeru za alotransplantaciju. Izrazi "glavni antigeni histokompatibilnosti" (glavni antigeni histokompatibilnosti) i "glavni genski kompleks histokompatibilnosti" (MHC) (glavni kompleks gena histokompatibilnosti) odnose se na genetske proizvode i gene ovog hromozomskog regiona. Naprotiv, brojni manji antigeni histokompatibilnosti kodirani su višestrukim regijama genoma. Oni odgovaraju slabijim aloantigenim razlikama između molekula koje obavljaju različite funkcije.

Otkriće MHC se dogodilo u proučavanju pitanja intraspecifičnog presađivanja tkiva.

Tada je, u početku u hipotetičkom, zasnovanom na ćelijskoj fenomenologiji, a zatim u eksperimentalno dobro dokumentiranom obliku korištenjem metoda molekularne biologije, otkriveno da receptor T-ćelija ne prepoznaje sam strani antigen, već njegov kompleks s molekulima koje kontrolira gena glavnog kompleksa histokompatibilnosti. U ovom slučaju, i MHC molekul i fragment antigena dolaze u kontakt sa T-ćelijskim receptorom.

MHC kodira dva skupa visoko polimorfnih ćelijskih proteina, nazvanih molekule MHC klase I i klase II. Molekuli klase I su sposobni da vežu peptide od 8-9 aminokiselinskih ostataka, molekuli klase II su nešto duži.

Visok polimorfizam MHC molekula, kao i sposobnost svake ćelije koja predstavlja antigen (APC) da eksprimira nekoliko različitih MHC molekula, omogućava prezentaciju mnogih različitih antigenskih peptida T ćelijama.

Treba napomenuti da iako se molekuli MHC obično nazivaju antigeni, oni pokazuju antigenost samo kada ih prepozna imuni sistem genetski različitog organizma, a ne vlastiti, na primjer, tokom alotransplantacije organa.

Prisustvo gena u MHC-u, od kojih većina kodira imunološki značajne polipeptide, sugerira da je ovaj kompleks evoluirao i razvio se posebno za implementaciju imunoloških oblika zaštite.

Postoje i molekuli MHC klase III, ali molekuli MHC klase I i molekuli MHC klase II su imunološki najvažniji.

glavni kompleks histokompatibilnosti karakteriše izuzetno izražen polimorfizam. Nijedan drugi genetski sistem u tijelu nema toliko alelnih oblika kao MHC geni.

Dugo je biološko značenje ovako izraženog polimorfizma ostalo nerazumljivo, iako je očigledan neki selektivni značaj takve alelne varijabilnosti. Kasnije je dokazano da je ovakav polimorfizam direktno povezan sa procesom prezentacije antigenskih determinanti T ćelijama.

Fenomen genetske kontrole imunog odgovora povezan je sa polimorfizmom MHC antigena. U slučajevima kada aminokiselinski ostaci koji formiraju rascjep koji se vezuje za antigen na molekule klase II, nesposobni da vežu peptidni fragment stranog antigena, T-pomagači ostaju nereaktivni, a njihova pomoć B-ćelijama se ne ostvaruje. Ova okolnost je uzrok genetski uvjetovanog defekta imunološkog odgovora.

Glavni događaji koji su doveli do formiranja diverziteta MHC gena u toku evolucije povezani su sa tandemskim duplikacijama, tačkastim mutacijama, rekombinacijama i konverzijom genetskog materijala. Tandemske duplikacije (proces ponavljanja originalnog gena na istom kromosomu) su dobro poznate za mnoge genetske sisteme koji kontroliraju sintezu proteina, na primjer, imunoglobulini. Kao rezultat ovog procesa nastalo je nekoliko poligenskih oblika MHC molekula. Poznate su i spontane supstitucije pojedinačnih nukleotida tokom replikacije DNK (tačkaste mutacije), koje dovode do stvaranja alelnih gena, koji takođe određuju polimorfizam proteina. Rekombinacije između pojedinih sekcija homolognih hromozoma tokom mejoze mogu dovesti do razmene kako celih delova ovih hromozoma, tako i pojedinačnih gena, pa čak i delova gena. U potonjem slučaju, proces se poziva konverzija gena. Mutacije, rekombinacije i konverzije gena stvaraju razne njihove alelne oblike i određuju polimorfizam MHC antigena.

Ovako visok stepen polimorfizma je od potencijalne vrednosti za opstanak vrste, i zahvaljujući njemu cijela vrsta ne postaje žrtva mikrobne mimikrije, u kojoj izražavaju strukture bliske po konformaciji MHC produktima. T-ćelije, sposobne da prepoznaju jedinstvenu individualnu kombinaciju specifičnosti vlastitog organizma, sposobne su odgovoriti na proizvode takve mimikrije kao da su strani. Osim toga, moguće je da tako visok izbalansirani polimorfizam MHC proizvoda obezbjeđuje širi spektar antigena koje prepoznaje imuni sistem date vrste, kao i heterozis (hibridnu snagu), budući da se maksimalna kombinatorika alela javlja kod heterozigota. Braća i sestre imaju jednu od četiri šanse da budu identični za MHC antigene.
Struktura glavnog kompleksa histokompatibilnosti.

Hibridizacijom hromozoma utvrđeno je da je MHC sistem lokalizovan na kratkom kraku 6. ljudskog autozomnog hromozoma, a kod miševa na 17. hromozomu.

R
je. 1. Šematski prikaz 6. hromozoma.
Glavni kompleks histokompatibilnosti zauzima značajan dio DNK, uključujući do 4 x 106 parova baza ili oko 50 gena. Glavna karakteristika kompleksa je značajna poligenost (prisustvo nekoliko nealelnih blisko povezanih gena, čiji su proteinski proizvodi strukturno slični i obavljaju identične funkcije) i izražen polimorfizam - prisustvo mnogih alelnih oblika istog gena. Svi geni kompleksa se nasljeđuju prema ko-dominantni tip.

Poligenost i polimorfizam (strukturna varijabilnost) određuju antigensku individualnost jedinki date vrste.

Svi MHC geni su podijeljeni u tri grupe. Svaka grupa uključuje gene koji kontrolišu sintezu polipeptida jedne od tri MHC klase (I, II i III) (slika 3.5). Između molekula prve dvije klase postoje izražene strukturne razlike, ali su istovremeno, prema generalnom planu strukture, svi istog tipa. Istovremeno, nije pronađena funkcionalna ili strukturna sličnost između genskih proizvoda klase III, s jedne strane, i klasa I i II, s druge strane. Grupa od više od 20 gena klase III općenito je funkcionalno izolirana - neki od ovih gena kodiraju, na primjer, proteine sistemi komplementa(C4, C2, faktor B) ili molekule uključene u obrada antigena .

Područje lokalizacije gena koji kodiraju kompleks mišjih MHC molekula označeno je kao H-2, za ljude - HLA.

HLA-A, HLA-B i HLA-C su hromozomski lokusi čiji geni kontrolišu sintezu "klasičnih" molekula (antigena) klase I humanog MHC i kodiraju teški lanac (alfa lanac). Područje ovih lokusa zauzima područje duže od 1500 kb.

Sintezu molekula (antigena) ljudske MHC klase II kontrolišu geni HLA-D regiona, koji kodiraju najmanje šest varijanti alfa i deset varijanti beta lanaca (slika 3.5). Ovi geni zauzimaju tri lokusa HLA-DP, HLA-DQ i HLA-DR. Većina molekula klase II pripada produktima njihove ekspresije.

Pored toga, HLA-D regija uključuje HLA-LMP i HLA-TAP gene. Proteini male molekularne težine koje kontrolišu ovi geni su uključeni u pripremu stranog antigena za prezentaciju T ćelijama.

Geni ljudskih lokusa HLA-A, HLA-B i HLA-C kodiraju teški lanac (alfa lanac) "klasičnih" molekula MHC klase I. Osim toga, brojni dodatni geni su pronađeni izvan ovih lokusa, koji kodiraju "ne-klasične" molekule MHC klase I i nalaze se u HLA lokusima kao što su HLA-X HLA-F, HLA-E, HLA-J, HLA-H, HLA -G, HLA-F.

Molekuli glavnog kompleksa histokompatibilnosti.

Prostorna organizacija MHC molekula je razjašnjena analizom rendgenske difrakcije:

Molekuli MHC klase I (HLA alelne varijante: HLA-A, HLA-B, HLA-C) eksprimirani su na površini ćelije i predstavljaju heterodimer koji se sastoji od jednog teškog alfa lanca (45 kDa) koji nije kovalentno vezan za jedan domen beta2-mikroglobulin(12 kDa), koji se također nalazi u slobodnom obliku u krvnom serumu, nazivaju se klasičnim transplantacijski antigeni .

Teški lanac se sastoji od ekstracelularnog dijela (koji formira tri domene: alfa1, alfa2 i alfa3 domena), transmembranskog segmenta i citoplazmatske repne domene. Svaka ekstracelularna domena sadrži približno 90 aminokiselinskih ostataka, a zajedno se mogu odvojiti od površine ćelije tretmanom papainom.

Svaka alfa2 i alfa3 domena imaju jednu intralančanu disulfidnu vezu koja se sastoji od 63 odnosno 68 aminokiselinskih ostataka, respektivno.

Alfa3 domen je homologan u sekvenci aminokiselina C-domeni imunoglobulina, a konformacija alfa3 domene liči na presavijenu strukturu domene imunoglobulina .

Beta2-mikroglobulin (beta2-m) neophodno za izražavanje svih Molekuli MHC klase I i ima nepromijenjeni niz, ali se kod miša javlja u dva oblika, koji se razlikuju po zamjeni jedne aminokiseline na poziciji 85. Po strukturi, ovaj protein odgovara C-domen imunoglobulina. Beta2-mikroglobulin takođe može nekovalentno stupiti u interakciju sa neklasične molekule klase I, na primjer, sa CD1 genskim proizvodima.

U zavisnosti od vrste i haplotipa, ekstracelularni deo teških lanaca klase I MHC je glikoziliran u različitom stepenu.

Transmembranski segment MHC klase I sastoji se od 25 pretežno hidrofobnih aminokiselinskih ostataka i obuhvata lipidni dvosloj, najvjerovatnije u alfa-helikalnoj konformaciji.

Glavno svojstvo molekula klase I - vezivanje peptida (antigena) i njihovo predstavljanje u imunogenom obliku za T ćelije - zavisi od alfa1 i alfa2 domena. Ovi domeni imaju značajne alfa-heličke regije, koje u međusobnoj interakciji formiraju izduženu šupljinu (prorez) koja služi kao mjesto vezivanja. obrađeno antigen. Rezultirajući kompleks antigena sa alfa1 i alfa2 domenima određuje njegovu imunogenost i sposobnost interakcije sa receptori koji prepoznaju antigen na T ćelijama .

Klasa I uključuje A antigene, AB antigene i AC antigene.

Antigeni klase I prisutni su na površini svih ćelije sa jezgrom i trombociti.

Molekuli MHC klase II su heterodimeri izgrađeni od nekovalentno povezanih teških alfa i lakih beta lanaca.

Brojne činjenice ukazuju na blisku sličnost alfa i beta lanaca u smislu njihove opšte strukture. Ekstracelularni dio svakog od lanaca presavijen je u dvije domene (alfa1, alfa2 i beta1, beta2, respektivno) i povezan kratkim peptidom sa transmembranskim segmentom (dužine otprilike 30 aminokiselinskih ostataka). Transmembranski segment prelazi u citoplazmatski domen koji sadrži približno 10-15 ostataka.

Regija koja se vezuje za antigen molekula MHC klase II formirana je od alfa spiralnih regiona interakcionih lanaca poput molekule klase I, ali sa jednom značajnom razlikom: šupljinu koja vezuje antigen molekula MHC klase II formiraju ne dva domena jednog alfa lanca, već dva domena različitih lanaca - alfa1 i beta1 domena.

Opća strukturna sličnost između dvije klase MHC molekula je očigledna. Ovo je uniformnost prostorne organizacije čitavog molekula, broj domena (četiri), konformaciona struktura mesta vezivanja antigena.

U strukturi molekula klase II šupljina koja se vezuje za antigen je otvorenija nego kod molekula klase I, tako da u nju mogu stati duži peptidi.

Najvažnija funkcija MHC antigena (HLA) klase II je obezbeđivanje interakcije između T-limfocita i makrofaga tokom imunološkog odgovora. T-pomagači prepoznaju strani antigen tek nakon što ga makrofagi procesuiraju, u kombinaciji sa antigenima HLA klase II, i pojave ovog kompleksa na površini makrofaga.

Antigeni klase II prisutni su na površini B limfocita, aktiviranih T limfocita, monocita, makrofaga i dendritske ćelije.

MHC geni klase II kodiraju transmembranske peptide (glikoproteine) vezane za membranu. Molekuli antigena histokompatibilnosti klase II (DR, DP, DQ), kao i klase I, su heterodimerni proteini koji se sastoje od teškog alfa lanca (33 kDa) i lakog beta lanca (26 kDa), kodiranih genima HLA kompleks. Oba lanca formiraju dva domena: alfa1 i alfa2, kao i beta1 i beta2.

Proizvodi MHC klase II povezani su uglavnom sa B-limfocitima i makrofagima i služe kao strukture za prepoznavanje T-pomoćnika.

Geni MHC klase III, koji se nalaze unutar ili usko povezani sa grupom MHC gena, kontrolišu nekoliko komponenti komplementa: C4 i C2, kao i faktor B, koji se nalaze u krvnoj plazmi, a ne na površini ćelije. I za razliku od molekula MHC klase I i klase II, oni nisu uključeni u kontrolu imunološkog odgovora.

Termin MHC klasa IV koristi se za opisivanje određenih lokusa povezanih sa MHC.

Proučavanje ekspresije molekula MHC klase I i II na različitim tipovima ćelija otkrilo je širu distribuciju u tkivu molekula klase I u odnosu na molekule klase II. Dok se molekuli klase I eksprimiraju na gotovo svim proučavanim stanicama, molekuli klase II se eksprimiraju uglavnom na imunokompetentnim stanicama ili stanicama koje su relativno nespecifično uključene u formiranje imunološkog odgovora, kao što su epitelne ćelije.

U tabeli. 1 predstavlja podatke o prirodi distribucije tkiva MHC molekula kod miševa i ljudi.

tab. 1 Distribucija u tkivu molekula MHC klase I i II kod miševa i ljudi

tip ćelije	H-2 složeni miševi		ljudski HLA kompleks
tip ćelije	Klasa I	Klasa II	Klasa I	Klasa II
B ćelije	+	+	+	+
T ćelije	+	(+)	+	(+)
timociti	+	(+)	+	(+)
makrofagi	+	+	+	+
Granulociti	.	.	+	-
Retikulociti	+	.	+	.
crvena krvna zrnca	+	-	-	-
trombociti	+	-	+	-
fibroblasti	+	-	+	-
epitelne ćelije	+	.	+	+
epidermalne ćelije	+	+	+	+
Jetra	+	-	+	-
Bud	+	-	+	-
srčani mišić	+	-	+	-
Skeletni mišić	+	-	+	-
Mozak	+	-	(+)	.
Placenta	+	.	+	.
spermatozoida	+	+	+	+
Oociti	(+)	.	.	.
trofoblast	-	.	(+)	.
Blastociti	+	.	.	.
Embrionalno tkivo	+	.	+	.

Reprezentacija molekula klase I na skoro svim tipovima ćelija korelira sa dominantnom ulogom ovih molekula u alogenom odbacivanju transplantata. Molekuli klase II su manje aktivni u procesu odbacivanja tkiva. Uporedni podaci o stepenu učešća molekula I i II klase MHC u nekim imunim odgovorima pokazuju da su neka svojstva MHC više povezana sa jednom od klasa, dok su druga karakteristična za obe klase (Tabela 2)

Tab. 2 Učešće molekula MHC klase I i II u nekim imunim odgovorima

Funkcije glavnog kompleksa histokompatibilnosti.

Iako su MHC molekuli prvobitno identificirani po svojoj sposobnosti da izazovu odbacivanje transplantata, oni također služe i drugim biološki važnim funkcijama u tijelu. Prvo, oni su direktno uključeni u iniciranje imunološkog odgovora kontroliranjem molekula koji predstavljaju antigen u imunogenom obliku za prepoznavanje od strane citotoksičnih T stanica i pomoćnih T stanica. Drugo, MHC sadrži gene koji kontrolišu sintezu imunoregulatornih i efektorskih molekula - citokine TNF-alfa, TNF-beta i neke komponente komplementa.

Treba napomenuti njihovu ulogu kao površinskih ćelijskih markera koje prepoznaju citotoksični T-limfociti i T-pomagači u kompleksu sa antigenom. Molekuli kodirani Tla kompleksom (regija dijela MHC gena) su uključeni u procese diferencijacije, posebno u embrionu, a možda i u posteljici. MHC je uključen u različite neimunološke procese, od kojih su mnogi posredovani hormonima, kao što je regulacija tjelesne težine kod miševa ili proizvodnja jaja kod pilića. Molekuli MHC klase I mogu biti dio hormonskih receptora. Dakle, vezivanje za inzulin je značajno smanjeno ako se antigeni MHC klase I, ali ne i antigeni klase II, uklone sa površine ćelije. Dodatno, opisana je povezanost MHC proizvoda sa glukagonom, epidermalnim faktorom rasta i receptorima za gama-endorfin. Na sl. Tabela 3 predstavlja funkcije MHC proizvoda, a glavna imunološka svojstva povezana sa MHC su navedena u tabeli. 3 .

pirinač. 3 im MHC: funkcije

Tab. 3 Imunološka svojstva povezana sa MHC

Ove činjenice navode nas da mislimo da je MHC evoluirao i razvio se posebno za implementaciju imunoloških funkcija.

Posebno mjesto zauzima pitanje odnosa MHC molekula sa bolestima. Kod nekih oblika nezaraznih bolesti učestalost pojedinačnih antigena među pacijentima je mnogo veća nego u populaciji zdravih ljudi. Jasni mehanizmi za takvu korelaciju nisu mogli biti uspostavljeni. Međutim, jasno je da će mehanizmi vjerovatno biti različiti u različitim oblicima bolesti. Uz pomoć HLA tipizacije bilo je moguće potvrditi zajedništvo pojedinih poremećaja ili pristupiti pitanju njihove klasifikacije na novi način. Donet je važan zaključak da u organizmu postoje različite grupe MHC antigena povezanih sa bolestima. Neki od njih su povezani s otporom ili, obrnuto, s osjetljivošću, a drugi s ozbiljnošću njihovog tijeka, a treći s očekivanim životnim vijekom pacijenata.

Sada je postalo očigledno da su proizvodi MHC klase II kritični u patogenezi autoimune bolesti. S tim u vezi, neizbježno se javila želja da se autoimune bolesti povežu sa genima imunoreaktivnosti koji kontroliraju odgovor na odgovarajući autoantigen ili na bilo koji vjerojatni etiološki agens.

MHC antigeni: istorija istraživanja.

U istoriji proučavanja antigena histokompatibilnosti najznačajnije su sljedeće faze:

1958. - otkriven je prvi humani histokompatibilni antigen Mac (HLA-A2, J. Dasse);

1966. - dokazana je vodeća uloga HLA antigena u razvoju odbacivanja grafta (J. van Ruud et al.);

1972 - uspostavljena je korelacija između alelnih varijanti HLA antigena i određenih bolesti (Z. Falchuk et al.);

1973 - ustanovljena je struktura antigena HLA klase I (K. Nakamura et al.);

1974 - prikazana je uloga antigena histokompatibilnosti u ograničavanju imunološkog odgovora (dvostruko prepoznavanje, R. Zinkernagel, P. Doherty);

1981 - izvršena izolacija i određivanje aminokiselinske sekvence antigena HLA klase II (G. Kratzin et al.);

1983. - pokazao biohemijski polimorfizam HLA antigena (R. Vasilov i sar.);

1987 - određena je prostorna struktura antigena HLA-A2 (P. Berkman et al.);

1991-1993 - utvrđena je priroda distribucije HLA antigena u većini etničkih grupa planete

Spisak korišćene literature.

Imunologija, ur. E. S. Voronina, M.: Kolos-Press, 2002
J. Kolman, K.- G. Rem, Vizuelna biohemija, M.: Mir 2000
Sochnev A.M. , Aleksejev L.P. ,Tananov A.T. Antigeni HLA sistema u raznim bolestima i transplantaciji. – Riga, 1987
www.humbio.ru
www.rusmedserver.ru/med/haris/60.html

Omogućavaju prezentaciju (prezentaciju) fragmenata antigena mikroorganizama koji ulaze u tijelo do T-limfocita, koji uništavaju inficirane stanice ili stimuliraju druge stanice (B-ćelije i makrofage), čime se osigurava koordinacija djelovanja različitih ćelija imunološkog sustava. sistema u suzbijanju infekcije. Kod ljudi, glavni kompleks histokompatibilnosti nalazi se na hromozomu 6 i naziva se humani leukocitni antigen.

MHC i izbor seksualnog partnera

Veliki broj nezavisnih studija 1970-1990-ih. pokazalo je da na izbor seksualnog partnera utiče glavni kompleks histokompatibilnosti. Eksperimenti koji su prvo provedeni na miševima i ribama, a potom i na dobrovoljnim ljudima sudionicima, pokazali su da su žene sklone birati partnere s MHC drugačije od njihovih, međutim, njihov izbor je bio obrnut u slučaju korištenja hormonskih oralnih kontraceptiva – u ovom slučaju su žene bile više vjerovatno će izabrati partnera sa sličnim GKG

vidi takođe

Bilješke

Linkovi

Književnost

Meil, D. Imunologija / D. Meil, J. Brostoff, D. B. Roth, A. Reutt / Per. sa engleskog. – M.: Logosfera, 2007. – 568 str.
Koiko, R. Imunologija / R. Koiko, D. Sunshine, E. Benjamini; per. sa engleskog. A.V. Kamaeva, A.Yu. Kuznetsova, ur. N.B. Srebro. -M: Izdavački centar "Akademija", 2008. - 368 str.

Wikimedia Foundation. 2010 .

Pogledajte šta je "Glavni kompleks histokompatibilnosti" u drugim rječnicima:

- (MHC glavni kompleks histokompatibilnosti) fam. geni koji kodiraju molekule 3 klase. Kod ljudi je to HLA kompleks koji se nalazi na 6. hromozomu. Pruža somatsku individualnost i imunoreaktivnost pojedinca. Geni/klase se izražavaju na... Mikrobiološki rječnik

glavni kompleks histokompatibilnosti- - Biotehnološke teme EN glavni kompleks histokompatibilnosti ... Priručnik tehničkog prevodioca

Glavni kompleks histokompatibilnosti, MHC glavni kompleks histokompatibilnosti. Relativno mala regija genoma, koja sadrži brojne gene čiji proizvodi obavljaju funkcije povezane s imunološkim odgovorom

GLAVNI KOMPLEKS HISTOKOMPATIBILNOSTI (MHC)- Kompleks gena koji kodiraju grupu proteina koji obezbeđuju prepoznavanje stranih antigena u organizmu, tj. tvari koje nisu genetski karakteristične za ovaj organizam. Oznaka MHC različitih životinjskih vrsta je sljedeća: ljudski HLA; BoLA velika… … Termini i definicije koji se koriste u uzgoju, genetici i reprodukciji domaćih životinja

Brojni geni locirani na hromozomu br. 6 koji kodiraju za nekoliko antigena, uključujući HLA antigene; ovi geni igraju važnu ulogu u procesu određivanja histokompatibilnosti kod ljudi. Izvor: Medicinski rječnik... medicinski termini

KOMPLEKS KOMPATIBILNOSTI HISTO GLAVNI- (glavni kompleks histokompatibilnosti, MHC) broj gena koji se nalaze na hromozomu br. 6 koji kodiraju neke antigene, uključujući HLA antigene; ovi geni igraju važnu ulogu u procesu određivanja histokompatibilnosti čovjeka... Eksplanatorni medicinski rječnik

antigen histokompatibilnosti- * antigen histokompatibilnosti - genetski kodirani aloantigen lociran na površini ćelija koji kontroliše odgovor imunog sistema na transplantaciju, usled čega se odbacuje ili ne (vidi). ... ...

Leukocitni antigenski kompleks CLG- Kompleks antigena leukocita, CLG * kompleks humanog antigena leukocita ili HLA c. glavni kompleks histokompatibilnosti gena (vidi) kod ljudi, koji zauzima dio od 3500 kb u DNK na kratkom kraku 6. ... Genetika. enciklopedijski rječnik

H2-kompleks- * H2 kompleks * H2 kompleks je glavni kompleks histokompatibilnosti kod miševa. Lokaliziran na hromozomu 17. Predstavljen velikom grupom haplotipova... Genetika. enciklopedijski rječnik

H2 kompleks H2 kompleks. glavni kompleks histokompatibilnosti miševi; lokalizirani na kromosomu 17, predstavljeni velikom grupom haplotipova među njima, jedan od najviše proučavanih su t haplotipovi Molekularna biologija i genetika. Rječnik.

Knjige

, Khaitov Rakhim Musaevich , U udžbeniku su predstavljeni organski, tkivni, ćelijski i molekularni aspekti strukture i funkcionisanja imunog sistema, razmotrene su komponente imunog sistema, populacije... Kategorija: Anatomija i fiziologija Izdavač: GEOTAR-Media,
Imunologija. Struktura i funkcije imunog sistema. Udžbenik, Khaitov Rakhim Musaevich, Udžbenik predstavlja savremena imunološka znanja, prihvatljiva za biologe koji počinju da proučavaju predmet, kao i za iskusne stručnjake i nastavnike. Predstavljen… Kategorija:

1646 0

Struktura molekula glavnog kompleksa histokompatibilnosti klase I

Na sl. 9.3, A prikazuje opštu šemu molekula glavni kompleks histokompatibilnosti (MNS) Klasa I ljudi ili miša. Svaki MHC gen klase I kodira transmembranski glikoprotein, sa molekulskom težinom od oko 43 kDa, koji se naziva α ili teški lanac. Uključuje tri ekstracelularna domena: α1, α2 i α3. Svaki molekul MHC klase I eksprimiran je na površini ćelije u nekovalentnoj povezanosti s nepromjenjivim polipeptidom zvanim β2-mikroglobulin (β2-m molekulska težina 12 kDa), koji je kodiran na drugom hromozomu.

Rice. 9.3. Različite slike glavne molekule kompleksa histokompatibilnosti klase I

Ima strukturu homolognu jednom Ig domenu i zaista je član ove superfamilije. Dakle, na površini ćelije struktura MHC klase I plus β2m ima oblik molekula sa četiri domene, u kojoj α3 domen molekula MHC klase I i β2m graniče sa membranom.

Sekvence različitih alelnih oblika molekula kompleksa histokompatibilnosti klase I su vrlo slične. Razlike u sekvencama aminokiselina među MHC molekulima koncentrisane su u ograničenom području njihovih α1 i α2 ekstracelularnih domena. Dakle, pojedinačna molekula MHC klase I može se podijeliti na nepolimorfnu ili invarijantnu regiju (isto za sve alelne oblike klase 1) i polimorfnu, ili varijabilnu, regiju (jedinstvena sekvenca za dati alel). CD8 molekuli T-ćelija vezuju se za invarijantne regije svih glavnih molekula histokompatibilnog kompleksa klase I.

Svi molekuli MHC klase I podvrgnuti rendgenskoj kristalografiji imaju istu opštu strukturu prikazanu na Sl. 9.3, B i C. Najzanimljivija karakteristika strukture molekula je da dio molekule, koji je najudaljeniji od membrane, a sastoji se od α1 i α2 domena, ima duboki žljeb ili šupljinu. Ova šupljina u molekulu MHC klase I je mjesto vezivanja peptida. Šupljina podsjeća na košaru s neravnim dnom (satkanim od ostataka aminokiselina u obliku ravne β-presavijene strukture), a okolni zidovi su predstavljeni α-zavojnicama. Šupljina je zatvorena na oba kraja, tako da u nju može stati lanac od osam ili devet aminokiselinskih sekvenci.

Upoređujući sekvence i strukturu šupljine u različitim molekulima glavnog kompleksa histokompatibilnosti klase I, može se otkriti da je dno svakog od njih različito i da se sastoji od nekoliko džepova specifičnih za svaki alel (slika 9.3, D). Oblik i naboj ovih džepova na dnu šupljine pomažu u određivanju koji se peptidi vezuju za svaki alelni oblik MHC molekula. Džepovi takođe pomažu da se peptidi usidre na poziciji gde ih mogu prepoznati specifični TCR. Na sl. Slike 9.3, D i 8.2 prikazuju interakciju peptida koji se nalazi u šupljini i dijelovima molekula MHC klase I sa receptorom T-ćelija.

Centar povezanih peptida- jedini dio proteina koji nije skriven unutar glavnog molekula kompleksa histokompatibilnosti - stupa u interakciju sa CDR3-TCR α i β, koji su najvarijabilniji u T-ćelijskom receptoru. To znači da je za prepoznavanje TCR peptida potreban kontakt sa malim brojem aminokiselina u centru peptidnog lanca.

Jedna molekula MHC klase I može se vezati za različite peptide, ali uglavnom za one koji imaju određene (specifične) motive (sekvence). Takve specifične sekvence su nepromjenjivo locirane 8-9 aminokiselinskih ostataka (sidrene sekvence), koje imaju visok afinitet za aminokiselinske ostatke u šupljini koja se vezuje za peptide date MHC molekule. U ovom slučaju, sekvence aminokiselina na pozicijama koje nisu sidra mogu biti predstavljene bilo kojim skupom aminokiselinskih ostataka.

Tako se, na primjer, ljudska klasa I HLA-A2 molekul vezuje za peptide koji imaju leucin na drugoj poziciji, a valin na devetoj poziciji; nasuprot tome, drugi HLA-A molekul vezuje samo proteine čija sidrena sekvenca uključuje fenilalanin ili tirozin na poziciji 5 i leucin na poziciji 8. Ostale pozicije u vezivnim peptidima mogu biti popunjene bilo kojom aminokiselinom.

Dakle, svaki od glavnih molekula histokompatibilnog kompleksa može se vezati za veliki broj peptida s različitim sekvencama aminokiselina. Ovo pomaže da se objasni zašto se odgovori posredovani T-ćelijama mogu razviti, uz rijetke izuzetke, na barem jedan epitop gotovo svih proteina i zašto su slučajevi neimunog odgovora na proteinski antigen vrlo rijetki.

Struktura molekula glavnog kompleksa histokompatibilnosti klase II

Geni α i β MHC klase II kodiraju lance mase od oko 35.000 odnosno 28.000 Da. Na sl. 9.4, A pokazuje da su molekuli MHC klase II, poput klase I, transmembranski glikoproteini sa citoplazmatskim "repovima" i ekstracelularnim domenima sličnim Ig; domeni su α1, α2, β1 i β2.

Molekuli glavnog kompleksa histokompatibilnosti klase II također su članovi superfamilije imunoglobulina. Kao i kod molekula MHC klase I, molekuli MHC klase II uključuju varijabilne ili polimorfne (različite za različite alele) i nepromjenjive ili nepolimorfne (zajedničke za sve alele) regije. T-ćelijski molekul CD4 vezan je za invarijantni dio svih glavnih molekula histokompatibilnog kompleksa klase II.

Rice. 9.4. Različite slike glavne molekule kompleksa histokompatibilnostiII razred

Na vrhu molekula MHC klase II takođe postoji udubljenje ili šupljina sposobna da se veže za peptide (slika 9.4, B i C), koja je strukturno slična šupljini molekula MHC klase I. Međutim, u molekulu glavnog kompleksa histokompatibilnosti klase II, šupljina se formira interakcijom domena različitih lanaca, a i p. Na sl. 9.4, B pokazuje da se dno šupljine molekula MHC klase II sastoji od osam β-nabora, pri čemu α1 i β1 domeni čine po četiri; spiralni fragmenti α1 i β1 domena formiraju svaki po jedan zid šupljine.

Za razliku od šupljine molekula MHC klase I, šupljina molekula MHC klase II je otvorena sa obe strane, što omogućava vezivanje većih proteinskih molekula. Dakle, šupljina molekula MHC klase II može vezati peptide čija dužina varira od 12 do 20 aminokiselina u linearnom lancu, dok su krajevi peptida izvan šupljine. Na sl. 9.4, D pokazuje da TCR interaguje ne samo sa peptidom povezanim sa molekulom MHC klase II, već i sa fragmentima samog MHC molekula klase II.

Peptidi koji se vezuju za različite molekule MHC klase II takođe moraju imati određene motive (sekvence); Pošto je dužina peptida u ovom slučaju varijabilnija od dužine peptida koji se mogu vezati za molekule MHC klase I, motivi se češće nalaze u centralnom regionu peptida; na mjestu koje odgovara unutrašnjoj površini šupljine molekule kompleksa velike histokompatibilnosti klase II.

R. Koiko, D. Sunshine, E. Benjamini

GOU VPO Tver državna medicinska akademija Ministarstva zdravlja Rusije Katedra za kliničku imunologiju sa alergologijom

GLAVNI KOMPLEKS KOMPATIBILNOSTI HISTO

Nastavno pomagalo za opću imunologiju. Tver 2008.

Proizvodi

Nastavno-metodička izrada za praktičnu nastavu iz opšte imunologije za studente 5. godine medicinskog i pedijatrijskog fakulteta, kao i za kliničke specijalitete i doktore zainteresovane za imunologiju.

Sastavio vanredni profesor Yu.I. Budchanov.

Šef katedre, profesor A. A. Mikhailenko

Motivacija Imunogenetika je nova i važna grana imunologije. Poznavanje sistema histokompatibilnosti

Neophodan je ne samo u transplantologiji, već iu razumijevanju regulacije imunološkog odgovora, te interakcije stanica u imunološkom odgovoru. Određivanje HLA antigena koristi se u sudskoj medicini, populacijskim genetičkim studijama i u proučavanju gena predispozicije za bolesti.

1. Učenik mora znati: A. Strukturu ljudskog HLA sistema.

B. HLA antigeni klase I, II i njihova uloga u međućelijskim interakcijama. B. Pojmovi genotip, fenotip, haplotip.

D. Značaj HLA tipizacije u medicini.

E. Odnos između HLA antigena i niza ljudskih bolesti. 2. Student mora biti sposoban:

Primijeniti stečena znanja iz imunogenetike u kliničkoj praksi.

Pitanja za samopripremu na temu lekcije:

1. Koncept gena i antigena histokompatibilnosti. HLA ljudski sistem. Nomenklatura, organizacija gena (geni klase I, II, III).

2. Antigeni klase I i III, njihova uloga u međućelijskim interakcijama, u prezentaciji antigena T-limfociti, u fenomenu dvostrukog prepoznavanja.

3. Pojam HLA fenotipa, genotipa, haplotipa. Osobine nasljeđivanja.

4. Metode istraživanja i tipizacije HLA sistema: serološke, ćelijski posredovane, genske (lančana reakcija polimeraze, DNK sonde).

5. Praktični aspekti tipizacije HLA antigena. HLA u populacijama, biološki značaj.

6. HLA i ljudske bolesti, mehanizmi povezivanja.

LITERATURA ZA SAMOOBRAZOVANJE

1. Khaitov R.M., Ignatieva G.A., Sidorovich I.G. Imunologija. Norma i patologija. Udžbenik. - 3rd

ur., M., Medicina, 2010. - 752 str. – [str.241 - 263].

2. Khaitov R.M. Imunologija: udžbenik za studente medicine. – M.: GEOTAR-Media, 2006. - 320 str. - [Sa. 95-102].

3. Belozerov E.S. Klinička imunologija i alergologija. A-Ata., 1992, str. 31-34.

4. Zaretskaya Yu.M. Klinička imunogenetika. M., 1983.

5. Metodički razvoj. 6. Predavanje.

dodatna literatura

Konenkov V.I. Medicinska i ekološka imunogenetika. Novosibirsk, 1999 Yarilin A.A. Osnove imunologije. M., 1999, str. 213-226.

Aleksejev L.P., Khaitov R.M. HLA i medicina. Sat. Savremeni problemi alergologije, imunologije i imunofarmakologije. M., 2001, str. 240-260.

MOŽETE LI DA ODGOVORITE?

(Uđite kod kuće. Samokontrola će odrediti teška pitanja za diskusiju. Na času ćete provjeriti tačnost odgovora, dopuniti ih. Pokušajte sami pronaći odgovore i pokazati da to možete.)

1. U kojem paru hromozoma se nalazi glavni kompleks histokompatibilnosti kod ljudi? …………….

2. Ćelije kojih organa i tkiva sadrže transplantirane ćelije? …………antigeni

……………………………………………………………………………….……………………. .

3. Šta znači skraćenica HLA? ……………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………… .

4. Na kojim ćelijama nisu pronađeni antigeni HLA sistema? ……………………….…

…………………………………………………………………………………………. .

5. Od kojih lokusa, podblokusa se sastoji MCGS: Klasa I ……..……… Klasa II ………………………………

III razred ……………………………………………….. .

6. Genetski proizvodi koje klase MHC nisu eksprimirani na ćelijskoj membrani? ……………………….

7. Koje ćelije treba izolovati da bi se otkrila HLA klasa II? ………………..……………………………… .

8. Kako se otkrivaju HLA antigeni? …………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………….. .

9. Tipizirani pacijent ima 6 mogućih antigena HLA-A, HLA-B, HLA-C. Kako se zove takva situacija? …………………………….

10. Koji antigen histokompatibilnosti se često nalazi kod pacijenata sa ankilozirajućim spondilitisom?

…………………….. .

11. Koji geni su uključeni u HLA klasu III? …………………………………………..……………………………

…………………………………………………………………………………………… .

12. Koji lanci čine antigene HLA klase I? ………………….

13. Od kojih lanaca se sastoje antigeni HLA klase II? ……………………………

14. Citotoksični limfocit (CD8) prepoznaje strani peptid u kompleksu sa HLA koje klase?

…………………………. .

15. Th (CD4+) prepoznaje strani antigen predstavljen od strane dendritske ćelije ili makrofaga u kombinaciji sa HLA koje klase? …..………

Koje su moguće kombinacije antigena eritrocita kod djeteta ako je izoantigenski sastav

eritrociti
Otac: AO, NM, ss, dd, Cc, Ee,		i majke: AB, MM, SS, DD, Cc, EE.
Izaberi tačan odgovor.
	AO, MN, Ss, DD, CC, EE
	AA, MM, Ss, Dd, cc, ee
	OO, NN, Ss, Dd, CC, Ee
	AB, MN, Ss, Dd, cc, EE
	AO, NN, Ss, Dd, Cc, EE
	AB, MM, SS, Dd, cc, Ee
Napišite još jedan tačan odgovor ___, ___, ___, ___, ___, ___.			Možeš li više?
Kako? …………. .

Referentni i teorijski materijali

Glavni kompleks histokompatibilnosti (MHC) je sistem gena koji kontroliraju sintezu antigena koji određuju histokompatibilnost tkiva tokom transplantacije organa i izazivaju reakcije koje uzrokuju odbacivanje transplantata. Površinske strukture citomembrane stanica koje induciraju reakcije

odbijanje, dobio ime antigeni histokompatibilnosti, a geni koji ih kodiraju nazvani su geni histokompatibilnosti - H-geni (Histocompatibility). Otkriće antigena histokompatibilnosti poslužilo je kao osnova za razvoj transplantacijske imunologije.

Nakon toga je dokazano da je glavni kompleks histokompatibilnosti

glavni genetski sistem koji određuje funkcionisanje imunog sistema,

posebno T-sistem imunog sistema. GCGC reguliše imuni odgovor,et kodira sposobnost prepoznavanje "svojih" i "tuđih", odbacivanje stranih ćelija, sposobnost sinteze brojnih

Klasični antigeni HLA sistema se uopšte ne detektuju u masnom tkivu i na eritrocitima, kao ni na neuronima i ćelijama trofoblasta.

		ŠEMA LOKACIJE GENA HLA SISTEMA
		NA HROMOSOMU 6




DP LMP TAP DQ DR		C2 Bf C4b C4a TNF

Kod ljudi, glavni sistem histokompatibilnosti naziva se HLA sistem (humani leukocitni antigeni). Ovo je sistem gena koji kontrolišu sintezu antigena histokompatibilnosti. Sastoji se od tri regije smještene na kratkom kraku 6. hromozoma. Ovi regioni se zovu: klasa 1, klasa 2, klasa 3 (klasa I, klasa II, klasa III) Region uključuje gene ili lokuse. Naziv svakog HLA gena sadrži slovnu oznaku lokusa (A, B, C) i serijski broj, na primjer: HLA-A3, HLA-B27, HLA-C2, itd. Antigeni koje kodira gen također imaju istu oznaku.. Na D lokusu su identifikovana 3 sublokusa (DP, DQ, DR). (Pogledajte dijagram iznad). Na listi koju je odobrila SZO nalazi se 138 HLA antigena. (Međutim, upotreba tipizacije DNK, odnosno sposobnost proučavanja samih gena, dovela je do identifikacije više od 2000 alela samo posljednjih godina).

Klasa I uključuje HLA - A, -B i -C lokuse. Ova tri lokusa humanog glavnog kompleksa histokompatibilnosti kontrolišu sintezu transplantacijskih antigena, što se može odrediti serološkim metodama (CD - Serološki određen). Molekuli antigena HLA klase I sastoje se od 2 podjedinice: α- i β-lanaca (vidi sliku). Teški ili α-lanac se sastoji od 3 ekstracelularna fragmenta - α1, α2 i α3 domena (ekstracelularni domeni), malog regiona koji pripada ćelijskoj membrani (transmembranski region) i intracelularnog fragmenta (citoplazmatski region). Laki lanac je β2-mikroglobulin, nekovalentno vezan za α-lanac i nije vezan za ćelijsku membranu.

α1 i α2 domeni formiraju udubljenje u kojem se može locirati peptid (antigenski region) dužine 8-10 aminokiselina. Ova depresija se zove peptid-vezujući rascjep(od engleskog rascjepa).

(Nedavno otkriveni novi antigeni HLA klase I uključuju MIC i HLA-G antigene. Za sada se malo zna o njima. Treba napomenuti da je HLA-G, koji se naziva neklasični, tek identificiran

na površini ćelija trofoblasta i majci obezbeđuje imunološku toleranciju na fetalne antigene.)

Region klase 2 (D-regija) HLA sistema sastoji se od 3 podlokusa: DR, DQ, DP, koji kodiraju transplantacijske antigene. Ovi antigeni spadaju u kategoriju antigena otkrivenih ćelijski posredovanim metodama, odnosno reakcijom miješane kulture limfocita (engleska mixed lymphocyte culture - MLC). Nedavno su izolovani HLA-DM i -DN lokusi, kao i TAP i LMP geni (koji nisu eksprimirani na ćelijama). Klasični su DP, DQ, DR.

Predstavljeni peptid je prikazan crvenom bojom.

Nedavno su dobijena antitijela koja mogu identificirati DR i DQ antigene. Stoga se antigeni klase 2 trenutno određuju ne samo metodom posredovanim ćelijama, već i serološki, kao i antigeni klase 1 HLA.

HLA molekuli klase 2 su heterodimerni glikoproteini koji se sastoje od dva različita α i β lanca (vidi sliku). Svaki lanac sadrži 2 ekstracelularna domena α1 i β1 na N-terminalnom kraju, α2 i β2 (bliže ćelijskoj membrani). Postoje i transmembranski i citoplazmatski regioni. α1 i β1 domeni formiraju udubljenje koje može vezati peptide dužine do 30 aminokiselinskih ostataka.

MHC-II proteini nisu eksprimirani na svim ćelijama. Molekuli HLA klase II prisutni su u velikim količinama na dendritskim ćelijama, makrofagima i B-limfocitima, tj. na onim ćelijama koje stupaju u interakciju sa pomoćnim T-limfocitima tokom imunološkog odgovora, koristeći

Molekuli HLA klase II

T-limfociti

značajan iznos

antigeni 2. klase, ali kada su stimulirani mitogenima, IL-2

počinju da izražavaju molekule HLA klase 2.

Neophodno

Mark,

sve 3 vrste interferona

uvelike poboljšati

izraz

HLA molekuli 1

na ćelijskoj membrani različitih ćelija. Dakle

γ-interferon u

značajno pojačava ekspresiju molekula klase 1 na T- i B-limfocitima, ali i na malignim tumorskim ćelijama (neuroblastom i melanom).

Ponekad se nađe urođeni poremećaj u ekspresiji HLA molekula 1. ili 2. klase, što dovodi do razvoja " sindrom golog limfocita u". Pacijenti s takvim poremećajima pate od nedovoljnog imuniteta i često umiru u djetinjstvu.

Region III klase sadrži gene čiji su proizvodi direktno uključeni u imunološki odgovor. Uključuje strukturne gene za komponente komplementa C2 i C4, Bf (properdin faktor) i faktor tumorske nekroze-TNF (TNF) gene. Ovo uključuje gene koji kodiraju sintezu 21hidroksilaze. Dakle, proizvodi gena HLA klase 3 nisu eksprimirani na ćelijskoj membrani, već su u slobodnom stanju.

HLA-antigenski sastav ljudskog tkiva određen je alelnim, genima vezanim za svaki od lokusa, tj. jedan hromozom može imati samo jedan gen svakog lokusa.

U skladu sa osnovnim genetskim obrascima, svaki pojedinac je nosilac ne više od dva alela svakog lokusa i sublokusi (po jedan na svakom od uparenih autozomnih hromozoma). Haplotip (skup alela na jednom hromozomu) sadrži po jedan alel svakog od HLA sublokusa. Istovremeno, ako je pojedinac heterozigotan za sve alele HLA kompleksa, kod njega se tokom tipizacije ne detektuje više od dvanaest HLA antigena (A, B, C, DR, DQ, DP - sublokusi). Ako je pojedinac homozigot za neke antigene, kod njega se otkriva manji broj antigena, ali taj broj ne može biti manji od 6.

Ako tipizirani subjekt ima maksimalni mogući broj HLA antigena, to se naziva “puna kuća” (“puna kuća” antigena).

Nasljeđivanje HLA gena odvija se prema kodominantnom tipu, u kojem potomstvo u

Najbogatiji HLA antigenima su limfociti. Stoga se otkrivanje ovih antigena provodi na limfocitima. ( Zapamtite kako izolirati limfocite iz periferne krvi).

Molekuli antigena HLA-A, -B, -C čine oko 1% proteina na površini limfocita, što je približno jednako 7 hiljada molekula.

Jedan od najznačajnijih napretka u imunologiji bilo je otkriće centralne uloge koju igra MHC kod sisara i ljudi u regulaciji imunološkog odgovora. U strogo kontrolisanim eksperimentima pokazalo se da isti antigen izaziva imuni odgovor različite visine kod organizama sa različitim genotipovima, i obrnuto, isti organizam može biti reaktivan u različitom stepenu u odnosu na različite antigene. Geni koji kontrolišu ovaj visoko specifičan imuni odgovor nazivaju se Ir-geni (geni imunog odgovora). Oni su lokalizovani u regionu klase 2 ljudskog HLA sistema. Kontrola Ir-gena se ostvaruje preko -T sistema limfocita.


Central		ćelijski	interakcije			imun	ti odbijaš
interakcija		HLA molekule,		izraženo				površine
ćelije koje predstavljaju antigen		predstavljanje		za priznanje		vanzemaljac		antigenski
peptid i receptor za prepoznavanje antigena - TCR (T-ćelijski receptor)					na površini T-limfocita
pomagač. At	istovremeno		prepoznavanje		vanzemaljac			ide

prepoznavanje sopstvenih HLA antigena.

Pomoćnik T-limfocita (CD4+) prepoznaje strani antigen samo u kompleksu sa površinskim molekulima MHC klasa 2 antigen-prezentirajućih ćelija.

Citotoksični limfociti (T-efektori, CD8+) prepoznati antigen

na primjer, virusne prirode, u kombinaciji sa HLA molekulom klase I ciljne stanice. Egzogeni antigeni su predstavljeni molekulima HLA klase II,

endogeni - molekuli klase I.

(Dakle, proces stranog prepoznavanja je ograničen vlastitim HLA antigenima. Ovo je koncept "dvostrukog prepoznavanja" ili "promijenjenog samoprepoznavanja".)

Važna uloga HLA sistema je i da kontroliše sintezu faktora komplementa uključenih u klasični (C2 i C4) i alternativni (Bf) put aktivacije komplementa. Genetski determinisani nedostatak ovih komponenti komplementa može dovesti do infektivnih i autoimunih bolesti.

Praktična vrijednost HLA-tipizacije. Visok polimorfizam čini HLA sistem odličnim markerom u populacijskim genetskim studijama i proučavanju genetske predispozicije za bolesti, ali istovremeno stvara probleme u odabiru parova donor-recipijent u transplantaciji organa i tkiva.

Populacione studije sprovedene u mnogim zemljama sveta otkrile su karakteristične razlike u distribuciji HLA antigena u različitim populacijama. Karakteristike distribucije HLA-

antigeni se koriste u genetskim istraživanjima za proučavanje strukture, porijekla i evolucije različitih populacija. Na primjer, gruzijska populacija, koja pripada južnim bijelcima, ima slične karakteristike HLA genetskog profila sa grčkom, bugarskom i španskom populacijom, što ukazuje na zajedničko porijeklo.

Tipizacija HLA antigena se široko koristi u forenzičkoj praksi za isključivanje ili utvrđivanje očinstva ili srodstva.

Obratite pažnju na povezanost nekih bolesti sa prisustvom jednog ili drugog HLA antigena u genotipu. To je zato što se HLA široko koristi za proučavanje genetske osnove predispozicije za bolesti. Ako se ranije nije pretpostavljalo, na primjer, da bolest multiple skleroze ima nasljednu osnovu, sada je, zahvaljujući proučavanju povezanosti sa HLA sistemom, čvrsto utvrđena činjenica o nasljednoj predispoziciji. Koristeći


	HLA sistem, za neke bolesti se određuje i način nasljeđivanja.
Na primjer,	ankilozan		spondilitis		autozomno dominantna		nasljedstvo,
hemohromatoza i kongenitalna adrenalna hiperplazija - autosomno recesivna. Hvala puno
	udruženja	ankilozan		spondilitis		HLA-B27 antigen, HLA tipizacija

koristi se u dijagnostici ranih i nejasnih slučajeva ove bolesti. Identificirani su genetski markeri dijabetes melitusa ovisnog o inzulinu.

PRAKTIČNI RAD

Određivanje HLA antigena "kod donora"

Tipizacija tkivnih antigena vrši se pomoću seta seruma koji se sastoji od 50 ili više antileukocitnih seruma (serumi višeporođajnih žena koji daju od 10 do 80% pozitivnih reakcija sa fetalnim leukocitima, ili seruma imuniziranih dobrovoljaca

čovjek	koji sadrže leukocite			određeni SD antigeni.		Serumi
višeporođajne žene, kao rezultat prirodne imunizacije muževim HLA antigenima tokom
trudnoće, sadrže u nekim slučajevima antitela na HLA u dovoljno visokom titru.).
Serološki		antigeni		histokompatibilnost		odrediti
limfocitotoksični		test (engleski)	test limfocitotoksičnosti).				pozvao
mikro limfocitotoksični			koristiti		inscenacija		mikrovolumen
sastojci.

Njegov princip se zasniva na interakciji HLA molekula na površini limfocita ispitivane osobe sa specifičnim anti-HLA antitelima i komplementom, što dovodi do smrti ćelije. Smrt stanica se utvrđuje konvencionalnom svjetlosnom mikroskopijom nakon bojenja vitalnim bojama.

Suspenzije limfocita se pomešaju sa antiserumom na određeni antigen (HLA-B8, HLA-B27 itd.), inkubiraju 1 sat na 25 C, doda se komplement i ponovo inkubira 2 sata na 37 C, a zatim tripan plavo ili se dodaje eozin. Ako je u limfocitima prisutan antigen koji odgovara antitijelima sadržanim u serumu, antitijela u prisustvu komplementa oštećuju membranu leukocita, boja prodire u njihovu citoplazmu i boje se plavo ili crveno (ako je korišten eozin).

Koje ćelije će biti obojene HLA tipizacijom?

Na osnovu rezultata tipizacije utvrđuje se stepen kompatibilnosti donora i primaoca i mogućnost transplantacije organa ili tkiva između njih. Donor i primalac moraju biti kompatibilni u pogledu antigena eritrocita ABO i Rh, leukocitnih antigena HLA sistema. Međutim, u praksi je teško pronaći potpuno kompatibilnog donora i primaoca. Selekcija se svodi na odabir najpogodnijeg donoa. Transplantacija je moguća sa

nekompatibilnost za jedan od HLA antigena, ali u pozadini značajne imunosupresije. Odabir optimalnog omjera antigena histokompatibilnosti između donora i primatelja značajno produžava život grafta.

Lekcija će demonstrirati HLA ploče za tipizaciju leukocita. Prisjetite se kako dobiti čistu suspenziju limfocita iz stanica periferne krvi. Razmislite o tome kako zaštititi sadržaj jažica od isušivanja tokom reakcije? Kako se dobijaju serumi za HLA tipizaciju?

Trenutno se za tipizaciju komplementa mogu koristiti monoklonska antitijela koja fiksiraju komplement (MAT). Koriste se i u testu mikrolimfocitotoksičnosti i u testu imunofluorescencije. Obračun reakcije moguće je i luminiscentnom mikroskopijom i korištenjem protočnog citometra.

		savremena metoda		određivanje HLA gena tipizacija DNK. On
baziran na različitim varijantama lančane reakcije polimeraze (PCR) i molekularne hibridizacije.
	ove metode		lezi u	akumulacija neophodnog	analiza značajnih
količina			njegova polimerizacija i u upotrebi komplementarne sonde
analizirane delove DNK. Štaviše, jedna od prednosti tipizacije DNK je ta što to ne čini
potrebno je prisustvo vitalnih limfocita, a koristi se DNK bilo koje ćelije. Ali
DNK se može čuvati godinama ili decenijama. Potrebno za reakciju					skupo

oligonukleotidne sonde, prajmeri.

Upotreba molekularne genetičke metode - DNK tipizacije, omogućila je značajno proširenje razumijevanja polimorfizma ranije poznatih genetskih lokusa HLA-A, B, C, DR, DQ, DP sistema. Osim toga, otkriveni su novi geni, posebno TAP, DM, LMP i drugi. Otkriveni su geni HLA klase I - E, F, G, H, ali je funkcija njihovih proizvoda još uvijek nejasna. Od decembra 1998. godine, broj identifikovanih alela gena HLA kompleksa bio je 942. Do 31. decembra 2000. molekularno genetskom tipizacijom DNK identifikovano je 1349 alela, a njihova detekcija nastavlja da raste.

NOVA HLA NOMENKLATURA. Kao što je već napomenuto, molekuli HLA klase 1 sastoje se od α- i β-lanaca. I je samo polimorfnaα-chain.piAlelne varijante kodirajućih gena dobile su u novoj nomenklaturi četverocifreni naziv (na primjer, HLA-A0201 umjesto ranije korištene oznake HLA-A2, i 12 (!) novih podtipova ovog antigena (nove alelne varijante ) identificirani su metodama molekularne biologije, koji su dobili nazive A0201, A0202, A0203, ... do A0212). HLA-B27 ima 9 varijanti alelne specifičnosti, a samo neke od njih su povezane s ankilozirajućim spondilitisom (ovo, naravno, povećava njihovu prognostičku vrijednost).

Efikasnost alogene transplantacije bubrega (prema rezultatima godišnjeg preživljavanja u transplantacijskim centrima koji su prešli na selekciju donora na osnovu molekularno genetskog

koordinacioni centar za doniranje organa i Imunološki zavod.

Još impresivniji podaci dobijeni u protekle 2-3 godine u okviru nacionalnih (prvenstveno u Sjedinjenim Državama) i međunarodnih programa za transplantaciju alogene, "nesrodne" koštane srži. Zahvaljujući prelasku odabira parova donor-primalac na tipizaciju DNK i stvaranju banke HLA genotipiziranih donora, uključujući 1,5 miliona ljudi, godišnja stopa preživljavanja transplantirane koštane srži povećana je za 10s -20% na 70-80% (!). Zauzvrat, to je dovelo do broj transplantacija koštane srži od nepovezanih donatora u Sjedinjenim Državama (koje trenutno imaju najveći broj genotipiziranih donora i primatelja) od 1993. do 1997. godine. povećan za više od 8 puta. Zapanjujuce

Efekat nepovezanih transplantacija koštane srži postiže se isključivo odabirom potpuno HLA kompatibilnih parova donor-primalac DNK tipizacijom.

Slijedi odlomak iz knjige akademika R.V. Petrova "Ja ili ne ja: Imunološki mobilni". M., 1983. - 272 str.

„... Primajući Nobelovu nagradu 1930. godine, u svom svečanom predavanju na ovu temu, Karl Landsteiner je rekao da će otkriće sve novih antigena u ćelijama ljudskog tkiva

teorijski interes. Pronašao je, između ostalih praktičnih primjena, i forenzičke primjene.

Zamislite sljedeću situaciju: potrebno je utvrditi identitet mrlje krvi. Čija je krv - ljudska ili životinjska? Ne treba objašnjavati da je ova situacija najčešće vezana za forenziku. A rješenje problema često postaje odgovor na glavna pitanja istrage. Jedini način da se odgovori je uz pomoć imunoloških seruma. Nikako

druge pokazatelje za razliku između krvi osobe i, na primjer, psa je nemoguće. Mikroskopske ili biohemijske metode istraživanja su nemoćne.

Forenzičari u svom arsenalu imaju set imunoloških seruma različite specifičnosti: protiv proteina čovjeka, konja, piletine, psa, krave, mačke itd. Tačka koja se proučava se ispere, a zatim se nanose reakcije taloženja. U ovom slučaju se koristi cijeli set imunoloških seruma. Koji će serum izazvati padavine, tip životinje ili osobe pripada krvi mjesta koje se proučava.

Recimo da forenzičar zaključuje: "Nož je umrljan ljudskom krvlju." A osumnjičeni za ubistvo kaže: „Da. Ali ovo je moja krv. Ne tako davno sam posekao prst ovim nožem. Zatim se ispitivanje nastavlja. Na stolu kriminologa pojavljuju se antiserumi protiv krvnih grupa i HLA antigeni. I imunologija opet daje tačan odgovor: krv pripada AB grupi, sadrži M faktor, Rh-negativne, antigene histokompatibilnosti takve i takve itd. Situacija je konačna

objašnjeno. Rezultirajuća karakteristika potpuno se poklapa sa antigenskim karakteristikama krvi osumnjičenog. Dakle, rekao je istinu, to je zaista njegova krv.

Zadržimo se još na jednoj situaciji koja ima veliku moralnu konotaciju. Zamislite da je rat ili neka druga katastrofa odvojila roditelje od njihove djece. Djeca su izgubila imena i prezimena. Je li zaista nemoguće pronaći svoje dijete među drugima? Uostalom, eritrocitni antigeni i HLA su naslijeđeni. A ako otac i majka nemaju faktor, onda ga ne može imati ni dijete. Suprotno tome, ako oba roditelja pripadaju grupi A, onda dijete ne može imati krvnu grupu B ili AB. Isto važi i za HLA antigene. I to sa vrlo visokim stepenom sigurnosti.”

Utvrđivanje autentičnosti posmrtnih ostataka članova kraljevske porodice Nikolaja II obavljeno je na ovaj način, korištenjem DNK tipizacije.

na primjer, u Engleskoj su pitanja utvrđivanja očinstva posebno skrupulozna. Ali tamo se to najčešće povezuje ne s ratom. Strogi zakoni o očinstvu objašnjavaju se strogim zakonima o nasljednicima i nasljednim pravima kapitala, titula, prava, privilegija.

Zamislite lord koji za svog naslednika proglašava mladića kojeg nije nosila njegova žena. Tada će možda biti potrebno dokazati da je mladić njegov sin. Ili se iznenada pojavi gospodin, koji se proglašava kao vanbračni sin, a samim tim i nasljednik milionera. Možda jeste, ali može biti da je ovaj gospodin prevarant. Pitanje se rješava analizom antigena roditelja i djece.

Pokazalo se da je distribucija HLA antigena različita kod predstavnika različitih rasa nacionalnosti. Od 1966. godine, intenzivno proučavanje strukture antigena kompatibilnosti tkiva, koje je pokrenula SZO, provodi se u svim zemljama svijeta. Ubrzo je karta svijeta prekrivena imunološkim hijeroglifima koji pokazuju gdje i u kojoj kombinaciji se nalaze antigeni.

HLA. Sada možda nema potrebe, kao Thor Heyerdahl, da opremamo ekspediciju na čamcu od trske kako bi se dokazala migracija stanovništva iz Južne Amerike na ostrva Polinezije. Dovoljno je pogledati savremeni atlas distribucije HLA antigena i sa sigurnošću reći da u oba ova geografska regiona postoje zajednički genetski markeri.

Polimorfizam klasičnih HLA - antigena otkriven serološkim i ćelijskim metodama

Na citoplazmatskim membranama gotovo svih ćelija makroorganizma, antigeni histokompatibilnosti. Većina njih pripada sistemumain comhistokompatibilni pleks, ili WPC(skraćeno od engleskog. Main Histokompatibilnost Kompleks).

Antigeni histokompatibilnosti igraju ključnu ulogu u implementaciji specifičnih prepoznavanje "prijatelja ili neprijatelja" i indukcija stečenog imunološkog odgovora. Oni određuju kompatibilnost organa i tkiva tokom transplantacije unutar iste vrste, genetsko ograničenje (ograničenje) imunološkog odgovora i druge efekte.

Velike zasluge u proučavanju MNS-a, kao fenomena biološkog sveta, pripadaju J. Dosseu, P. Dohertyju, P. Goreru, G. Snellu, R. Zinkernagelu, R. V. Petrovu, koji su postali osnivači imunogenetika.

MHC je prvi put otkriven 1960-ih. u eksperimentima na genetski čistim (inbred) linijama miševa u pokušaju interline transplantacije tumorskih tkiva (P. Gorer, G. Snell). Kod miševa je ovaj kompleks nazvan H-2 i mapiran je na 17. hromozom.

Kod ljudi, MHC je opisan nešto kasnije u radovima J. Dossea. Bio je označen kao HLA (skraćeno od engleskog.čovjek Leukocit Antigen ), budući da je povezan sa leukocitima.

BiosintezaHLAodređeno genima, lokaliziran odjednom u nekoliko lokusa kratkog kraka 6. kromosoma.

MHC ima složenu strukturu i visok polimorfizam. Hemijski, antigeni histokompatibilnosti su glikoproteini, čvrsto vezana za citoplazmumatična membrana ćelija. Njihovi pojedinačni fragmenti su strukturna homologija sa molekulima imunoglobulina i stoga pripadaju istoj superfamilija.

Razlikovati dvije glavne klase MHC molekula.

Konvencionalno je prihvaćeno da MHC klase I izaziva pretežno ćelijski imuni odgovor.

MHC klasa II - humoralna.

Glavne klase ujedinjuju mnoge antigene slične po strukturi, koje kodiraju mnogi alelni geni. Istovremeno, na ćelijama pojedinca mogu se eksprimirati najviše dvije varijante proizvoda svakog MHC gena, što je važno za održavanje heterogenosti populacije i opstanak kako pojedinca tako i cijele populacije u cjelini.

WPCIklasa sastoji se od dva nekovalentno povezana polipeptidna lanca različite molekulske težine: teškog alfa lanca i laganog beta lanca. Alfa lanac ima ekstracelularni region sa strukturom domena (al-, a2- i a3-domeni), transmembranski i citoplazmatski. Beta lanac je beta-2 mikroglobulin koji se "lijepi" za a3 domenu nakon ekspresije alfa lanca na citoplazmatskoj membrani ćelije.

Alfa lanac ima visok kapacitet sorpcije za peptide. Ovo svojstvo određuju al- i a2-domeni, koji formiraju takozvani "Bjorkmanov jaz" - hipervarijabilnu regiju odgovornu za sorpciju i prezentaciju molekula antigena. "Bjorkmanov jaz" MHC klase I sadrži nanopeptid, koji se u ovom obliku lako otkriva pomoću specifičnih antitijela.

Proces formiranja kompleksa antigena MHC klase I se nastavlja intracelularno kontinuirano.

Njegov sastav uključuje bilo kojiendogeno sintetizirani peptidi, uključujući viruse. Kompleks se u početku sklapa u endoplazmatskom retikulumu, gdje se uz pomoć posebnog proteina proteazom, transport peptida iz citoplazme. Peptid uključen u kompleks daje strukturnu stabilnost MHC klase I. U njegovom nedostatku, funkciju stabilizatora obavlja chaperone(kalneksin).

MHC klase I karakteriše visoka stopa biosinteze - proces se završava za 6 sati.

Ovaj kompleks izraženo skoro na površini sve ćelije, osim eritrocita nenuklearne ćelije su odsutnetvuet biosinteza) i ćelije viloznog trofoblasta (“prevencija” odbacivanja fetusa). Gustoća MHC klase I dostiže 7000 molekula po ćeliji, a pokrivaju oko 1% njene površine. Ekspresija molekula je značajno pojačana pod uticajem citokina, kao što je γ-interferon.

Trenutno se kod ljudi razlikuje više od 200 različitih varijanti HLAI klase. Oni su kodirani genima mapiranim u tri glavna sublokusa 6. hromozoma i nasleđuju se i eksprimiraju nezavisno: HLA-A, HLA-B i HLA-C. Lokus A objedinjuje više od 60 varijanti, B - 130, a C - oko 40.

Tipizacija jedinke za HLA klasu I vrši se na limfocitima serološkim metodama - u reakciji mikrolimfocitolize sa specifičnim serumima. Za dijagnozu se koriste poliklonska specifična antitijela koja se nalaze u krvnom serumu višeporodnih žena, pacijenata koji su primili masivnu transfuzijsku terapiju, kao i monoklonska.

S obzirom na nezavisno nasljeđivanje sublokusnih gena, u populaciji se formira beskonačan broj neponavljajućih kombinacija klase HLAI. Stoga je svaka osoba striktno jedinstvena u smislu skupa antigena histokompatibilnosti, sa izuzetkom identičnih blizanaca, koji su apsolutno slični u smislu skupa gena.

Osnovni bioloziakademska uloga HLAIklasa je to oni definišu biološka jedinkaness ("biološki pasoš") i su markeri "sopstvenih" za imunokompetentne ćelije. Infekcija ćelije virusom ili mutacijom mijenja strukturuHLAIklasa. Sadržistrani ili modifikovani peptidi MHC molekulaIklasa ima netipičnustrukture ovog organizma i signal je za aktivaciju T-ubica (CO8 + -lim-fociti). Ćelije koje se razlikuju poIklasauništena kao strano.

MHC 1 -kako bi se olakšalo prepoznavanje intracelularne infekcije.

U strukturi i funkciji WHC-aII klasa ima niz fundamentalnih razlika.

Prvo, imaju složeniju strukturu. Kompleks je formiran od dva nekovalentno povezana polipeptidna lanca (alfa lanac i beta lanac) koji imaju sličnu strukturu domena. Alfa lanac ima jednu globularnu regiju, a beta lanac ima dva. Oba lanca kao transmembranski peptidi sastoje se od tri sekcije - ekstracelularnog, transmembranskog i citoplazmatskog.

Drugo, „Bjorkmanov jaz“ u MHC klasi II formiraju oba lanca istovremeno. Sadrži veći oligopeptid (12-25 aminokiselinskih ostataka), a ovaj je u potpunosti "skriven" unutar ovog jaza i u tom stanju ga ne detektuju specifična antitijela.

Treće, MHC klasa II uključuje peptid uhvaćen iz ekstracelularnog okruženjaendocitozom, ne sintetizira sama ćelija.

četvrto, WPCIIekspresna klasana površini ograničenog brojaćelije: dendriti, B-limfociti, T-pomagači, aktivirani makrofagi, mast, epitelne i endotelne ćelije. Detekcija MHC klase II na atipičnim ćelijama trenutno se smatra imunopatologijom.

Biosinteza MHC klase II odvija se u endoplazmatskom retikulumu, a nastali dimerni kompleks se zatim ugrađuje u citoplazmatsku membranu. Prije nego što se peptid uključi u njega, kompleks se stabilizuje pomoću šaperona (kalneksina). MHC klase II se eksprimira na ćelijskoj membrani u roku od sat vremena nakon endocitoze antigena. Ekspresija kompleksa može biti pojačana γ-interferonom i smanjena prostaglandinom E g

Prema dostupnim podacima, ljudsko tijelo karakteriše izuzetno visok HLA polimorfizam II klase, koji je u velikoj mjeri određen strukturnim karakteristikama beta lanca. Kompleks uključuje proizvode tri glavna lokusa: HLA DR, DQ i DP. Istovremeno, DR lokus kombinuje oko 300 alelnih oblika, DQ - oko 400, a DP - oko 500.

Prisustvo i tip antigena histokompatibilnosti klase II određuju se serološkim (mikrolimfocitotoksični test) i reakcijama ćelijskog imuniteta (miješana kultura limfocita ili MCL). Serološka tipizacija MHC klase II vrši se na B-limfocitima pomoću specifičnih antitijela koja se nalaze u krvnom serumu višeporodnih žena, pacijenata koji su primili masivnu transfuzijsku terapiju, a također su sintetizirana genetskim inženjeringom. Testiranje u SCL otkriva manje komponente MHC klase II koje se ne mogu serološki otkriti. U posljednje vrijeme PCR se sve više koristi.

Biološka uloga MHC-aII klasa je izuzetno velika. U stvari, ovaj kompleks je uključen u indukcija koju je stekaomutan odgovor. Fragmenti molekule antigena eksprimiraju se na citoplazmatskoj membrani posebne grupe ćelija, tzv. ćelije koje predstavljaju antigen (APC). Ovo je još uži krug među ćelijama sposobnim za sintetizaciju MHC klase II. Najaktivnijim APC se smatra dendritična ćelija, zatim B-limfocit i makrofag.