1. Система на човешкия левкоцитен антиген (HLA)

Системата на човешкия левкоцитен антиген (HLA), известна също като главен комплекс за хистосъвместимост (MHC), е комплекс от гени, разположени на хромозома 6 при хората, които кодират протеини на клетъчната повърхност, отговорни за регулирането на имунната система. Системата HLA е важна част от защитата на организма срещу болести, тъй като спомага за разграничаването на собствените от чуждите клетки. Мутациите в HLA гените са свързани с различни автоимунни заболявания, включително диабет тип 1 и цьолиакия. Комплексът от гени HLA е отговорен и за отхвърлянето на трансплантирани органи, което прави типизирането на HLA основен инструмент при трансплантация.

Най-общо HLA системата се разделя на два класа: HLA клас I (HLA -A, -B-, -C) и клас II (HLA-DR, -DP, -DQ). HLA гликопротеините допринасят в решаваща степен за защитата срещу чужди антигени (инфекции) и контролират имунологичната идентичност на даден индивид. Всъщност това е генетичната система, за която още в началото на XX в. Пол Ерлих постулира, че е отговорна за диференциацията между "себе си" и "не-себе си" или, с други думи, между толерантността (към собствената тъкан/организъм) и активната имунна защита (срещу чужди нашественици). Днес знаем, че HLA-антигените направляват сложното взаимодействие между В- и Т-лимфоцитите по време на специфичната защита на т.нар. придобита имунна система.

HLA типизирани ракови клетки

CLS има за цел да предостави на медицинските и имунологичните изследователски организации разнообразни HLA хаплотипове, представляващи уникалния HLA комплекс на индивида. Това се постига чрез събиране на B-LCL и различни човешки туморни клетъчни линии и извършване на NGS HLA типизиране с висока разделителна способност.

Нашата колекция включва широк спектър от висококачествени HLA-типни ракови клетки от различни органи, които могат да се използват за тестване на потенциални терапии и откриване на кръстосани реакции. С лесно достъпните над 200 HLA-типизирани клетъчни линии можете да спестите ценно време, като елиминирате необходимостта от HLA-типизиране на клетки.

За да получите достъп до нашите HLA данни, моля, кликнете върху бутона HLA данни

Навигирайте до желания раздел Допълнително четене и навлизане в темата

Система на човешкия левкоцитен антиген (HLA)
Комплекс от гени HLA
Молекули от клас I на HLA
Молекули от клас II на HLA
Молекули HLA клас III
HLA и автоимунни заболявания
Типизиране на HLA
Заключение

2. HLA генен комплекс

2.1. Местоположение и структура

Комплексът HLA гени е разположен на късото рамо на хромозома 6, на позиция 21.3, и обхваща участък от 3 Mbp. Комплексът включва гени, които кодират различни белтъци на клетъчната повърхност, включително молекули HLA клас I и II и компоненти на системата на комплемента. Системата HLA е силно полиморфна, с много алели за всеки HLA ген, което позволява разнообразна гама от антигенни презентации.

2.2. Полиморфизъм

HLA гените са силно полиморфни, което означава, че имат много алели, които позволяват фина настройка на адаптивната имунна система. Това разнообразие е от съществено значение за защитата от болести, тъй като вероятността двама несвързани индивиди да имат идентични HLA молекули по всички локуси е изключително малка. Полиморфизмът е ключов фактор и при трансплантацията на органи, тъй като съчетаването на донори и реципиенти по отношение на типовете HLA е от решаващо значение за предотвратяване на отхвърлянето на трансплантацията.

2.3. Връзка с MHC

Системата HLA е известна и като човешката версия на главния комплекс за хистосъвместимост (MHC), който се среща при много животни. Гените на MHC участват в имунния отговор, а системата HLA кодира молекулите на MHC при хората. Системата HLA включва гени, които кодират молекули HLA клас I и II, представящи пептиди от вътрешността и външността на клетката.

3. Молекули HLA клас I

3.1. Функция

HLA молекулите от клас I са група от три HLA гена: HLA-A, HLA-B и HLA-C. Тези молекули представят пептиди вътре в клетката, което позволява на имунната система да идентифицира и унищожава заразени или анормални клетки. HLA молекулите от клас I са от решаващо значение за клетъчно-медиирания имунитет, който включва Т-клетки, разпознаващи и унищожаващи анормални или инфектирани клетки.

3.2. Представяне на пептиди

HLA молекулите от клас I представят пептиди, които се произвеждат от протеини, разграждани в протеазомите. Получените пептиди обикновено са малки полимери с дължина около 8-10 аминокиселини, въпреки че скорошни изследвания показаха, че по-дълги пептиди (11-14 аминокиселини) също могат да бъдат представени върху молекулите MHC I. Чуждите антигени, представени от молекулите MHC клас I, привличат Т-лимфоцити, наречени Т-клетки убийци, които унищожават клетките.

3.3. Роля в имунната система

Молекулите HLA клас I играят важна роля в имунната система, като идентифицират и унищожават заразени или анормални клетки. Когато например дадена клетка е заразена с вирус, молекулите от клас I на HLA извеждат фрагменти от вируса на повърхността на клетката, което позволява на Т-клетките-убийци да разпознаят и унищожат заразената клетка. Този процес е от жизненоважно значение за защитата на организма от инфекциозни заболявания.

3.4. Убийствени Т-клетки

Т-клетките-убийци, наричани още CD8-позитивни или цитотоксични Т-клетки, са Т-лимфоцити, които разпознават и унищожават клетки, които показват чужди антигени. Тези клетки са от решаващо значение за клетъчно-медиирания имунитет и играят жизненоважна роля в защитата на организма срещу инфекциозни заболявания. HLA молекулите от клас I са от решаващо значение за активирането на Т-клетките-убийци и насочването им към унищожаване на заразени или анормални клетки.

4. Молекули HLA клас II

4.1. Функция

Молекулите HLA клас II са група гени HLA, които представят пептиди от външната страна на клетката, позволявайки на имунната система да разпознава и унищожава извънклетъчни патогени. HLA молекулите от клас II отговарят за стимулирането на размножаването на Т-хелперните клетки, които от своя страна стимулират производството на антитела от В-клетките.

4.2. Представяне на пептиди

HLA молекулите от клас II представят антигени от външната страна на клетката на Т-лимфоцитите. Тези антигени стимулират размножаването на Т-хелперните клетки, които след това стимулират В-клетките, произвеждащи антитела, да произвеждат антитела към този специфичен антиген. Регулаторните Т-клетки потискат самоантигените.

4.3. Роля в имунната система

HLA молекулите от клас II играят важна роля в имунната система, като идентифицират и унищожават извънклетъчните патогени. Като представят антигени на Т-хелперните клетки, молекулите HLA клас II стимулират производството на антитела от В-клетките, които могат да разпознават и унищожават извънклетъчните патогени. Този процес е от жизненоважно значение за защитата на организма от инфекциозни заболявания.

4.4. Т-хелперни клетки

Т-хелперните клетки, наречени CD4-положителни Т-клетки, са Т-лимфоцити, които разпознават антигени, представени от молекулите HLA клас II. Тези клетки са от решаващо значение за стимулиране на производството на антитела от В-клетките, които могат да идентифицират и унищожат извънклетъчните патогени. Молекулите HLA клас II са от решаващо значение за активирането на Т-хелперните клетки и насочването им към производството на антитела.

5. Молекули HLA клас III

5.1. Функция

Молекулите HLA клас III са група HLA гени, които кодират компоненти на системата на комплемента - част от имунната система, която помага за унищожаването на чужди нашественици. Системата на комплемента се състои от група протеини, които работят заедно, за да убиват бактерии и вируси, като образуват мембранен атакуващ комплекс, който пробива клетъчната мембрана на нахлуващия микроб.

5.2. Роля в защитата от болести

Молекулите HLA клас III са от съществено значение за защитата от болести, тъй като играят решаваща роля за активирането на системата на комплемента. Системата на комплемента е неразделна част от защитата на организма срещу инфекциозни заболявания и унищожава бактериите и вирусите. Молекулите HLA клас III отговарят за кодирането на протеините, които съставляват системата на комплемента, и по този начин са от съществено значение за правилното ѝ функциониране.

5.3. Връзка с отхвърлянето на трансплантирани органи

Молекулите HLA клас III участват и в отхвърлянето на трансплантирани органи. В допълнение към молекулите HLA от клас I и клас II, молекулите HLA от клас III играят роля в имунния отговор към трансплантираната тъкан. Белтъците, кодирани от гените на HLA клас III, участват във възпалителния отговор, който може да доведе до отхвърляне на трансплантацията.

5.4. Други функции

Молекулите HLA клас III са свързани и с други биологични процеси, като апоптоза (програмирана клетъчна смърт) и регулиране на имунния отговор. Някои изследвания сочат, че специфични алели на HLA клас III могат да бъдат свързани с повишен риск от развитие на определени заболявания, като болестта на Алцхаймер и автоимунни заболявания.

6. HLA и автоимунни заболявания

6.1. Връзка между HLA и автоимунните заболявания

HLA молекулите се унаследяват и определени типове HLA са свързани с автоимунни разстройства и други заболявания. Хората със специфични HLA антигени са по-склонни да развият определени автоимунни заболявания, като диабет тип I, анкилозиращ спондилит, ревматоиден артрит, целиакия, системен лупус еритематодес, миастения гравис, миозит на включващите тела, синдром на Шьогрен и нарколепсия.

6.2. Относителен риск от развитие на автоимунни заболявания

Различни HLA алели са свързани с други автоимунни заболявания и относителният риск от развитие на тези заболявания варира в зависимост от типа HLA. Например алелът HLA-B27 увеличава риска от развитие на анкилозиращ спондилит, реактивен артрит и остър преден увеит. Алелът HLA-DR2 е свързан с повишен риск от развитие на системен лупус еритематозус. Алелът HLA-DR3 е свързан с повишен риск от развитие на автоимунен хепатит, първичен синдром на Шьогрен и диабет тип I.

6.3. HLA типизиране в диагностиката и лечението

HLA типизирането се използва като инструмент в диагностиката и лечението на автоимунни заболявания. Например HLA типизирането е подобрило диагностицирането на целиакия и диабет тип I. При цьолиакия HLA типизирането е единственото ефективно средство за разграничаване между първите

роднини от първа степен, които са изложени на риск, от тези, които не са изложени на риск, преди появата на понякога необратимите симптоми.

6.4. HLA и рак

Заболяванията, свързани с HLA, участват и в насърчаването на рака. Глутено-чувствителната ентеропатия, например, е свързана с повишено разпространение на ентеропатия-свързана с Т-клетъчен лимфом, а DR3-DQ2 хомозиготите са в групата с най-висок риск, с почти 80 % от случаите на глутено-чувствителна ентеропатия-свързана с Т-клетъчен лимфом. Абнормните клетки могат да бъдат насочени към апоптоза, за която се смята, че е посредник при много видове рак преди поставянето на диагнозата.

7. HLA типизиране

7.1. Значение на HLA типизирането

HLA типизирането е лабораторен тест, с който се определят HLA антигените на дадено лице. HLA типизацията е от съществено значение по няколко причини, като например съчетаване на донори и реципиенти за трансплантация на органи, прогнозиране на риска от развитие на определени заболявания и определяне на най-доброто лечение за някои автоимунни заболявания.

7.2. Техники за HLA типизиране

Съществуват няколко техники за HLA типизиране, включително серологични методи, при които се използват антитела за откриване на HLA антигени върху повърхността на клетките, и молекулярни методи, при които се използва PCR (полимеразна верижна реакция) за амплифициране на HLA гени за анализ. Методите, базирани на PCR, се използват все по-широко за типизиране на HLA поради по-високата им разделителна способност и възможността за откриване на редки алели.

7.3. Ограничения на HLA типизирането

Въпреки своето значение HLA типизирането има някои ограничения. Системата HLA е силно полиморфна, което означава, че за всеки HLA ген съществуват много алели, което прави трудно определянето на идеален партньор за трансплантация. Освен това типизирането на HLA може да бъде скъпо и да отнема много време, а интерпретацията на резултатите може да бъде трудна, особено за редки или нови HLA алели.

7.4. Нови разработки в областта на HLA типизирането

Новите постижения в областта на HLA типизирането улесняват извършването и тълкуването на резултатите от HLA типизирането. Секвенирането от следващо поколение (NGS) е техника, която може да секвенира големи количества ДНК в рамките на един цикъл, което позволява по-пълни и точни резултати от HLA типизирането. Други постижения включват усъвършенстван софтуер за анализ на HLA типизацията, който може да помогне за преодоляване на някои от предизвикателствата, свързани с тълкуването на резултатите от HLA типизацията.

8. Заключение

Системата на човешките левкоцитни антигени (HLA) е комплекс от гени в хромозома 6, които кодират протеини на клетъчната повърхност, отговорни за регулирането на имунната система. Системата HLA играе ключова роля в защитата от болести, тъй като представя антигени на Т-клетките, които играят решаваща роля в имунния отговор към чужди нашественици.

HLA гените са силно полиморфни, което означава, че всеки ген има много различни алели, което позволява фина настройка на адаптивния имунен отговор. Мутациите в HLA гените са свързани с автоимунни заболявания като диабет тип I и целиакия, а също така участват в отхвърлянето на трансплантация.

В допълнение към ролята им в имунния отговор, HLA антигените са свързани и с други биологични процеси, като например избора на партньор и възприемането на миризмата на други хора.

HLA типизирането е важен лабораторен тест, който определя HLA антигените на човека, което е от решаващо значение за подбора на донори и реципиенти за трансплантация на органи, за прогнозиране на риска от развитие на определени заболявания и за избора на най-добрия курс на лечение при някои автоимунни заболявания.

Системата HLA е важен компонент на човешката имунна система. Разбирането на нейната функция и роля в защитата от болести е от съществено значение за разработването на нови лечения и терапии за различни заболявания.