Immunologiske metoder for diagnostikk av arvelige sykdommer

Nylig har det viktigste histokompatibilitetskomplekset - HLA (Human Leukocyte Antigens) blitt ansett som en viktig immunologisk markør for populasjonsgenetikk. Antigenene i dette systemet bestemmes immunologisk i blodleukocytter. HLA-genkomplekset er kompakt plassert på den korte armen til kromosom 6 (6p21.3). Lokaliseringen av dette systemet og utstrekningen av dets loki på kromosomet tillot oss å beregne at komplekset utgjør omtrent 1/1000 av organismens genpool. Histokompatibilitetsantigener deltar i reguleringen av organismens immunrespons, i å opprettholde immunhomeostase. På grunn av deres polymorfisme og kompakte lokalisering av HLA-antigener har de fått stor betydning som en genetisk markør.

For tiden er det oppdaget mer enn 200 alleler av dette systemet; det er det mest polymorfe og biologisk signifikante av menneskekroppens genetiske systemer. Forstyrrelser i ulike funksjoner i det viktigste histokompatibilitetskomplekset bidrar til utviklingen av en rekke sykdommer, først og fremst autoimmune, onkologiske og infeksiøse.

I henhold til plasseringen av HLA-komplekset på kromosom 6 skilles følgende loci: D/DR, B, C, A. Nye loci G, E, H, F har blitt oppdaget relativt nylig; deres biologiske rolle studeres for tiden aktivt. Tre klasser av antigener skilles ut i det store histokompatibilitetskomplekset. Klasse I-antigener er kodet av loci A, B, C. Nye loci tilhører også denne klassen. Klasse II-antigener er kodet av loci DR, DP, DQ, DN, DO. Gener av klasse I og II koder for transplantasjonsantigener. Gener av klasse III koder for komplementkomponenter (C2, C4a, C4b, Bf), samt syntese av isoformer av en rekke enzymer (fosfoglukomutase, glykoksylase, pepsinogen-5, 21-hydroksylase).

Tilstedeværelsen av Ag assosiert med en viss sykdom hos en person lar oss anta en økt predisposisjon for denne patologien, og i noen korrelasjoner, tvert imot, motstand mot den.

Bestemmelse av HLA-systemantigener utføres på lymfocytter isolert fra perifert blod ved bruk av histotypingserum i en mikrolymfocytotoksisk reaksjon eller molekylærgenetiske metoder.

Å etablere assosiative koblinger mellom sykdommer og antigenet til det viktigste histokompatibilitetskomplekset muliggjør:

• identifisere grupper med økt risiko for å utvikle sykdommen;
• bestemme dens polymorfisme, det vil si identifisere pasientgrupper med trekk ved sykdomsforløpet eller patogenesen; i denne forbindelse kan en analyse av sykdomssyntropien utføres, identifisere de genetiske forutsetningene for kombinasjonen av ulike former for patologi; assosiasjon med antigener som bestemmer resistens mot sykdommer gjør det mulig å identifisere individer med redusert risiko for å utvikle denne patologien;
• utføre differensialdiagnostikk av sykdommer;
• bestemme prognosen;
• utvikle optimale behandlingstaktikker.

Siden de fleste sykdommer ikke har en direkte forbindelse med antigenene i det store histokompatibilitetskomplekset, ble «to-gen»-teorien foreslått for å forklare sammenhengen mellom sykdommer og HLA-antigener. I følge denne teorien finnes det et immunresponsgen (gener) (Ir-gen) som er nært forbundet med HLA-antigener og gener som regulerer immunresponsen. Beskyttelsesgener bestemmer resistens mot sykdommer, og provoserende gener bestemmer følsomhet for visse sykdommer.

Den relative risikoen for sykdommen for individer med den tilsvarende genotypen beregnes ved hjelp av formelen: x = [h _p × (1 - h _c )] / [h _c × (1 - h _p )], hvor h _p er frekvensen av egenskapen hos pasienter, og h _c er frekvensen hos individer i kontrollgruppen.

Relativ risiko viser størrelsen på assosiasjonen mellom sykdommen og et bestemt Ag/Ag i HLA-systemet (gir en idé om hvor mange ganger høyere risikoen for å utvikle sykdommen er i nærvær av Ag sammenlignet med fravær). Jo høyere denne indikatoren er hos en pasient, desto høyere er den assosiative forbindelsen med sykdommen.

Sammenheng mellom menneskelige sykdommer og HLA-Ag (genfrekvens, %)

Sykdommer	HLA	Kontrollgruppe, %	Syk,%	Relativ risiko
Revmatologi
Bekhterevs sykdom	B27	5–7	90-93	90–150
Reiters syndrom	B27	6–9	69–76	32–49,6
Leddgikt forårsaket av infeksjoner:
- Yersinia	B27		58–76	17,59
- Salmonella	B27		60–69	17,57
Psoriasisartritt	B13		9–37	4,79
Revmatoid artritt	Dw4	12–19	48–72	3,9–12,0
	DR4	20–32	70	4,9–9,33
Behcets syndrom	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
Gougerot-Sjøgrens syndrom	B8		38–58	3.15
	Dw3	26	69–87	19,0
Kardiologi
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
Hypertensjon	B18	10.4	22,6	2,52
	Aw19	12.6	28.3	2,74
Endokrinologi
Type 1-diabetes	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
Hypertyreose	B8	21	35–49	2,34–3,5
	D3	26	61	4.4
	DR3	20	51	4.16
Subakutt tyreoiditt (de Quervains)	BW35	13	63–73	16,81
	Dw1		33	2.1
Addisons sykdom	B8		20–80	3,88–6,4
	Dw3	26	70–76	8,8–10,5
Itsenko-Cushing syndrom	A1		49	2,45
Gastroenterologi
Pernisiøs anemi	B7	19	26–52	1,7–3,1
	DR5	6	25	5.20
Atrofisk gastritt	B7		37	2,55
Magesår i tolvfingertarmen	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
Autoimmun hepatitt	B8	16	37–68	2,8–4,1
	DR4	24	71	7,75
HBsAg-bærere	Bw41		12	11.16
	B15		10–19	0,29

Sykdommer	HLA	Kontrollgruppe, %	Syk,%	Relativ risiko
Dermatologi
Psoriasis	Bw17	6–8	22–36	3,8–6,4
	B13	3–5	15–27	4.2–5.3
	Bw16	5	15	2,9
Dermatitt herpetiformis	B8	27–29	62–63	4,00–4,6
	DR3	19	80	16,60
Sklerodermi	B7	24	35	1.7
Pemfigus	A10			3.1
Atopisk dermatitt	B13	6,86	21.28	3,67
	B27	9,94	25,53	3.11
	A10/B13	0,88	8,51	10.48
Eksem	A10	19,64	36,67	2,37
	B27	9,94	26,67	3,29
Urtikaria og Quinckes ødem	B13	6,86	21,21	3,65
	B5.8	1,42	12,12	9,57
	B5.35	0,71	6.06	9.02
Nevrologi
Multippel sklerose	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
Myasteni	B8	21–24	52–57	3,4–5,0
	A1	20–25	23–56	3,8
	DR3	26	50	2,5
Pulmonologi
Bronkial astma (hos pasienter i alderen 19–30 år)	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
Andre sykdommer
Vasomotorisk rhinitt	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

Dataene som presenteres i tabellen viser at de sterkeste assosiative koblingene finnes for sykdommer med en polygen eller multifaktoriell arv.

Dermed lar bestemmelsen av antigener i det viktigste histokompatibilitetskomplekset på blodceller (leukocytter) oss identifisere graden av individuell predisposisjon hos en person for en bestemt sykdom, og i noen tilfeller bruke forskningsresultatene til differensialdiagnostikk, prognosevurdering og valg av behandlingstaktikk. For eksempel brukes deteksjon av HLA-B27-antigener i differensialdiagnostikk av autoimmune sykdommer. Det påvises hos 90–93 % av pasienter av den kaukasiske rasen med Bekhterevs sykdom og Reiters syndrom. Hos friske representanter for denne rasen påvises HLA-B27-antigener bare i 5–7 % av tilfellene. HLA-B27-antigener påvises ofte ved psoriasisartritt, kroniske inflammatoriske tarmsykdommer som forekommer med sakroiliitt og spondylitt, uveitt og reaktiv artritt.

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