1. Systém lidských leukocytárních antigenů (HLA)

Systém lidských leukocytárních antigenů (HLA), známý také jako hlavní histokompatibilní komplex (MHC), je komplex genů nacházejících se na 6. chromozomu u člověka, které kódují povrchové proteiny buněk zodpovědné za regulaci imunitního systému. Systém HLA je klíčovou součástí obrany organismu proti nemocem, protože pomáhá rozlišovat mezi vlastními a cizími buňkami. Mutace v genech HLA jsou spojeny s různými autoimunitními chorobami, včetně cukrovky 1. typu a celiakie. Komplex genů HLA je také zodpovědný za odmítnutí transplantovaného orgánu, což z typizace HLA činí základní nástroj při transplantacích.

Obecně se systém HLA dělí na dvě třídy: HLA třídy I (HLA -A, -B-, -C) a třídy II (HLA-DR, -DP, -DQ). HLA glykoproteiny se rozhodující měrou podílejí na obraně proti cizorodým antigenům (infekcím) a řídí imunologickou identitu daného jedince. Je to totiž genetický systém, který byl již na počátku 20. století postulován Paulem Ehrlichem jako zodpovědný za rozlišení mezi "já" a "ne-já", nebo jinými slovy mezi tolerancí (vůči vlastní tkáni/orgánům) a aktivní imunitní obranou (vůči cizím vetřelcům). Dnes víme, že HLA-antigeny řídí důmyslnou souhru mezi B- a T-lymfocyty při specifické obraně tzv. získaného imunitního systému.

HLA typizované nádorové buňky

Cílem CLS je poskytnout lékařským a imunologickým výzkumným organizacím rozmanité haplotypy HLA, které představují jedinečný komplex HLA jednotlivce. Toho je dosaženo shromažďováním B-LCL a různých linií lidských nádorových buněk a prováděním typizace HLA pomocí NGS s vysokým rozlišením.

Naše sbírka zahrnuje širokou škálu vysoce kvalitních nádorových buněk s typem HLA z různých orgánů, které lze použít k testování potenciálních terapií a odhalování zkřížených reakcí. S více než 200 snadno dostupnými buněčnými liniemi s typem HLA můžete ušetřit drahocenný čas tím, že eliminujete potřebu typizace buněk HLA.

Chcete-li získat přístup k našim datům HLA, klikněte na tlačítko HLA data

Přejděte do požadované sekce Další čtení a ponořte se hlouběji do tématu

Systém lidských leukocytárních antigenů (HLA)
Komplex genů HLA
Molekuly HLA třídy I
Molekuly HLA II. třídy
Molekuly HLA třídy III
HLA a autoimunitní onemocnění
Typizace HLA
Závěr

2. Komplex genů HLA

2.1. Umístění a struktura

Komplex genů HLA se nachází na krátkém raménku chromozomu 6, v pozici 21.3, a pokrývá úsek o velikosti 3 Mbp. Komplex zahrnuje geny, které kódují různé proteiny buněčného povrchu, včetně molekul HLA I. a II. třídy a složek komplementového systému. Systém HLA je vysoce polymorfní, s mnoha alelami pro každý gen HLA, což umožňuje rozmanitou škálu antigenních prezentací.

2.2. Polymorfismus

Geny HLA jsou vysoce polymorfní, což znamená, že mají mnoho alel, které umožňují jemné vyladění adaptivního imunitního systému. Tato rozmanitost je pro obranu proti onemocnění zásadní, protože šance, že dva nepříbuzní jedinci budou mít ve všech lokusech identické molekuly HLA, je extrémně nízká. Polymorfismus je také klíčovým faktorem při transplantaci orgánů, protože shoda dárců a příjemců podle typů HLA je zásadní pro prevenci odmítnutí transplantátu.

2.3. Vztah k MHC

Systém HLA je také znám jako lidská verze hlavního histokompatibilního komplexu (MHC), který se vyskytuje u mnoha zvířat. Geny MHC se podílejí na imunitní odpovědi a systém HLA kóduje molekuly MHC u lidí. Systém HLA zahrnuje geny, které kódují molekuly HLA I. i II. třídy, které prezentují peptidy z vnitřku i vně buňky.

3. Molekuly HLA I. třídy

3.1. Funkce

Molekuly HLA I. třídy jsou skupinou tří genů HLA: HLA-A, HLA-B a HLA-C. Tyto tři geny jsou určeny pro molekuly HLA I. třídy. Tyto molekuly představují peptidy uvnitř buňky, které umožňují imunitnímu systému identifikovat a zničit infikované nebo abnormální buňky. Molekuly HLA I. třídy mají zásadní význam pro buněčně zprostředkovanou imunitu, která zahrnuje rozpoznávání a ničení abnormálních nebo infikovaných buněk T-buňkami.

3.2. Prezentace peptidů

Molekuly HLA třídy I prezentují peptidy, které se vyrábějí z proteinů, jež jsou rozkládány v proteazomech. Výsledné peptidy jsou obvykle malé polymery o délce přibližně 8-10 aminokyselin, ačkoli nedávný výzkum ukázal, že na molekulách MHC I mohou být prezentovány i delší peptidy (11-14 aminokyselin). Cizí antigeny prezentované molekulami MHC I. třídy přitahují T-lymfocyty zvané zabíječské T-buňky, které buňky ničí.

3.3. Úloha v imunitním systému

Molekuly HLA I. třídy hrají v imunitním systému zásadní roli tím, že identifikují a ničí infikované nebo abnormální buňky. Když je například buňka infikována virem, molekuly HLA třídy I přinesou na povrch buňky fragmenty viru, což umožní zabíječským T-buňkám infikovanou buňku rozpoznat a zničit. Tento proces má zásadní význam pro obranu organismu před infekčními chorobami.

3.4. Zabijácké T-buňky

Zabijácké T-lymfocyty, nazývané také CD8-pozitivní nebo cytotoxické T-lymfocyty, jsou T-lymfocyty, které rozpoznávají a ničí buňky vykazující cizí antigeny. Tyto buňky mají zásadní význam pro buněčnou imunitu a hrají důležitou roli v obraně organismu proti infekčním onemocněním. Molekuly HLA I. třídy jsou klíčové pro aktivaci zabíječských T-buněk a jejich nasměrování k ničení infikovaných nebo abnormálních buněk.

4. Molekuly HLA II. třídy

4.1. Funkce

Molekuly HLA II. třídy jsou skupinou genů HLA, které prezentují peptidy z vnějšku buňky a umožňují imunitnímu systému rozpoznat a zničit extracelulární patogeny. Molekuly HLA třídy II jsou zodpovědné za stimulaci množení pomocných buněk T, které následně stimulují tvorbu protilátek buňkami B.

4.2. Prezentace peptidů

Molekuly HLA II. třídy prezentují T-lymfocytům antigeny z vnějšího prostředí. Tyto antigeny stimulují množení pomocných buněk T, které pak stimulují buňky B produkující protilátky k produkci protilátek proti danému specifickému antigenu. Regulační T-buňky potlačují vlastní antigeny.

4.3. Úloha v imunitním systému

Molekuly HLA II. třídy hrají v imunitním systému zásadní roli tím, že identifikují a ničí extracelulární patogeny. Tím, že prezentují antigeny pomocným buňkám T, stimulují molekuly HLA II. třídy produkci protilátek buňkami B, které mohou rozpoznat a zničit extracelulární patogeny. Tento proces má zásadní význam pro obranu organismu před infekčními chorobami.

4.4. Pomocné buňky T

T-helper buňky, nazývané CD4 pozitivní T-lymfocyty, jsou T-lymfocyty, které rozpoznávají antigeny prezentované molekulami HLA II. třídy. Tyto buňky mají zásadní význam pro stimulaci tvorby protilátek buňkami B, které mohou identifikovat a ničit extracelulární patogeny. Molekuly HLA II. třídy mají zásadní význam pro aktivaci pomocných T-buněk a jejich nasměrování k produkci protilátek.

5. Molekuly HLA třídy III

5.1. Funkce

Molekuly HLA třídy III jsou skupinou genů HLA, které kódují složky komplementového systému, součásti imunitního systému, která pomáhá ničit cizí vetřelce. Komplementový systém se skládá ze skupiny bílkovin, které společně ničí bakterie a viry tím, že vytvářejí membránový útočný komplex, který prorazí buněčnou membránu napadeného mikroba.

5.2. Úloha v obraně proti nemocem

Molekuly HLA III. třídy mají zásadní význam v obraně proti nemocem, protože hrají klíčovou roli při aktivaci komplementového systému. Komplementový systém je nedílnou součástí ochrany organismu před infekčními chorobami a ničí bakterie a viry. Molekuly HLA III. třídy jsou zodpovědné za kódování proteinů, které tvoří komplementový systém, a jsou tedy nezbytné pro jeho správné fungování.

5.3. Vztah k odmítnutí transplantovaného orgánu

Molekuly HLA třídy III se podílejí také na odmítnutí transplantovaného orgánu. Kromě molekul HLA I. a II. třídy hrají v imunitní odpovědi na transplantovanou tkáň roli i molekuly HLA III. třídy. Proteiny kódované geny HLA III. třídy se podílejí na zánětlivé reakci, která může vést k odmítnutí transplantátu.

5.4. Další funkce

Molekuly HLA III. třídy jsou spojeny také s dalšími biologickými procesy, jako je apoptóza (programovaná buněčná smrt) a regulace imunitní odpovědi. Některé výzkumy naznačují, že specifické alely HLA III. třídy mohou být spojeny se zvýšeným rizikem vzniku určitých onemocnění, jako je Alzheimerova choroba a autoimunitní poruchy.

6. HLA a autoimunitní onemocnění

6.1. Vztah mezi HLA a autoimunitními chorobami

Molekuly HLA jsou dědičné a určité typy HLA jsou spojeny s autoimunitními poruchami a dalšími onemocněními. U osob se specifickými antigeny HLA je vyšší pravděpodobnost vzniku určitých autoimunitních onemocnění, jako je diabetes I. typu, ankylozující spondylitida, revmatoidní artritida, celiakie, systémový lupus erythematodes, myasthenia gravis, myozitida inkluzních tělísek, Sjögrenův syndrom a narkolepsie.

6.2. Relativní riziko vzniku autoimunitních onemocnění

Různé alely HLA jsou spojeny s dalšími autoimunitními onemocněními a relativní riziko vzniku těchto onemocnění se liší v závislosti na typu HLA. Například alela HLA-B27 zvyšuje riziko vzniku ankylozující spondylitidy, reaktivní artritidy a akutní přední uveitidy. Alela HLA-DR2 je spojena se zvýšeným rizikem vzniku systémového lupus erythematodes. Alela HLA-DR3 je spojena se zvýšeným rizikem vzniku autoimunitní hepatitidy, primárního Sjögrenova syndromu a diabetu I. typu.

6.3. HLA typizace v diagnostice a léčbě

HLA typizace se používá jako nástroj při diagnostice a léčbě autoimunitních onemocnění. Typizace HLA například zlepšila diagnostiku celiakie a diabetu I. typu. V případě celiakie je HLA typizace jediným účinným prostředkem k rozlišení mezi prvními

příbuzné, kteří jsou ohroženi, od těch, kteří ohroženi nejsou, a to ještě předtím, než se objeví někdy nevratné příznaky.

6.4. HLA a rakovina

Na podpoře vzniku rakoviny se podílejí také onemocnění zprostředkovaná HLA. Například gluten-senzitivní enteropatie je spojena se zvýšeným výskytem T-buněčného lymfomu asociovaného s enteropatií a homozygoti DR3-DQ2 patří do nejrizikovější skupiny, u níž se vyskytuje téměř 80 % případů T-buněčného lymfomu asociovaného s gluten-senzitivní enteropatií. Abnormální buňky by mohly být cílem apoptózy, o níž se předpokládá, že zprostředkovává mnoho nádorových onemocnění ještě před stanovením diagnózy.

7. Typizace HLA

7.1. Význam typizace HLA

Typizace HLA je laboratorní test, který určuje antigeny HLA dané osoby. Typizace HLA je důležitá z několika důvodů, například při hledání vhodných dárců a příjemců pro transplantaci orgánů, při předpovídání rizika vzniku určitých onemocnění a při určování nejlepší léčby některých autoimunitních onemocnění.

7.2. Techniky HLA typizace

Existuje několik technik pro typizaci HLA, včetně sérologických metod, které používají protilátky k detekci antigenů HLA na povrchu buněk, a molekulárních metod, které používají PCR (polymerázovou řetězovou reakci) k amplifikaci genů HLA pro analýzu. Metody založené na PCR se pro typizaci HLA používají stále častěji díky vyšší rozlišovací schopnosti a schopnosti detekovat vzácné alely.

7.3. Omezení typizace HLA

I přes svůj význam má HLA typizace některá omezení. Systém HLA je vysoce polymorfní, což znamená, že pro každý gen HLA existuje mnoho alel, což činí identifikaci dokonalé shody pro transplantaci náročnou. Kromě toho může být typizace HLA nákladná a časově náročná a interpretace výsledků může být obtížná, zejména v případě vzácných nebo nových alel HLA.

7.4. Nový vývoj v typizaci HLA

Nový vývoj v oblasti HLA typizace usnadňuje provádění a interpretaci výsledků HLA typizace. Sekvenování nové generace (NGS) je technika, která dokáže sekvenovat velké množství DNA v jednom běhu, což umožňuje získat úplnější a přesnější výsledky typizace HLA. Mezi další pokroky patří zdokonalený software pro analýzu typizace HLA, který může pomoci překonat některé problémy spojené s interpretací výsledků typizace HLA.

8. Závěr

Systém lidských leukocytárních antigenů (HLA) je komplex genů na chromozomu 6, které kódují proteiny buněčného povrchu zodpovědné za regulaci imunitního systému. Systém HLA hraje klíčovou roli v obraně proti nemocem, protože představuje antigeny pro T-buňky, které hrají rozhodující roli v imunitní odpovědi na cizí vetřelce.

Geny HLA jsou vysoce polymorfní, což znamená, že každý gen má mnoho různých alel, což umožňuje jemné vyladění adaptivní imunitní odpovědi. Mutace v genech HLA jsou spojeny s autoimunitními chorobami, jako je diabetes I. typu a celiakie, a podílejí se také na odmítnutí transplantátu.

Kromě úlohy v imunitní odpovědi jsou antigeny HLA spojeny i s dalšími biologickými procesy, jako je výběr partnera a vnímání pachu jiných lidí.

HLA typizace je důležitý laboratorní test, který určuje HLA antigeny člověka, což je zásadní pro párování dárců a příjemců pro transplantaci orgánů, předvídání rizika vzniku určitých onemocnění a volbu nejlepšího způsobu léčby některých autoimunitních onemocnění.

Systém HLA je důležitou součástí lidského imunitního systému. Pochopení jeho funkce a úlohy v obraně proti nemocem je nezbytné pro vývoj nových léčebných postupů a terapií různých nemocí.