1. Sistema del antígeno leucocitario humano (HLA)

El sistema de antígenos leucocitarios humanos (HLA), también conocido como complejo mayor de histocompatibilidad (CMH), es un complejo de genes localizados en el cromosoma 6 de los seres humanos que codifican proteínas de la superficie celular responsables de regular el sistema inmunitario. El sistema HLA es una parte crucial de la defensa del organismo contra las enfermedades, ya que ayuda a distinguir entre células propias y ajenas. Las mutaciones en los genes HLA se han relacionado con diversas enfermedades autoinmunes, como la diabetes tipo 1 y la celiaquía. El complejo genético HLA también es responsable del rechazo de trasplantes de órganos, por lo que la tipificación HLA es una herramienta esencial en los trasplantes.

En general, el sistema HLA se divide en dos clases: HLA clase I (HLA -A, -B-, -C) y clase II (HLA-DR, -DP, -DQ). Las glicoproteínas HLA contribuyen decisivamente a la defensa frente a antígenos extraños (infecciones) y controlan la identidad inmunológica de un individuo determinado. De hecho, es el sistema genético que ya a principios del siglo XX Paul Ehrlich postuló como responsable de la diferenciación entre "lo propio" y "lo ajeno" o, en otras palabras, entre la tolerancia (hacia los propios tejidos/órganos) y la defensa inmunitaria activa (contra invasores extraños). Hoy sabemos que los antígenos HLA dirigen la sofisticada interacción entre los linfocitos B y T durante la defensa específica del llamado sistema inmunitario adquirido.

Células cancerosas tipificadas con HLA

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1. Sistema de antígenos leucocitarios humanos (HLA)
2. Complejo genético HLA
3. Moléculas HLA de clase I
4. Moléculas HLA de clase II
5. Moléculas HLA de clase III
6. HLA y enfermedades autoinmunes
7. Tipificación HLA
8. Conclusión

2. Complejo génico HLA

2.1. Localización y estructura

El complejo génico HLA se localiza en el brazo corto del cromosoma 6, en la posición 21.3, y abarca un tramo de 3 Mbp. El complejo incluye genes que codifican para varias proteínas de la superficie celular, incluidas las moléculas HLA de clase I y II y los componentes del sistema del complemento. El sistema HLA es altamente polimórfico, con muchos alelos para cada gen HLA, lo que permite una diversa gama de presentaciones de antígenos.

2.2. Polimorfismo

Los genes HLA son altamente polimórficos, lo que significa que tienen muchos alelos que permiten el ajuste fino del sistema inmunitario adaptativo. Esta diversidad es esencial para la defensa frente a enfermedades, ya que la probabilidad de que dos individuos no emparentados tengan moléculas HLA idénticas en todos los loci es extremadamente baja. El polimorfismo también es un factor clave en el trasplante de órganos, ya que la coincidencia de los tipos de HLA entre donantes y receptores es crucial para prevenir el rechazo del trasplante.

2.3. Relación con el CMH

El sistema HLA también se conoce como la versión humana del complejo mayor de histocompatibilidad (CMH) que se encuentra en muchos animales. Los genes del CMH intervienen en la respuesta inmunitaria, y el sistema HLA codifica las moléculas del CMH en los seres humanos. El sistema HLA incluye genes que codifican para moléculas HLA de clase I y II, que presentan péptidos del interior y el exterior de la célula.

3. Moléculas HLA de clase I

3.1. Función

Las moléculas HLA de clase I son un grupo de tres genes HLA: HLA-A, HLA-B y HLA-C. Estas moléculas presentan péptidos en el interior de la célula, lo que permite al sistema inmunitario identificar y destruir células infectadas o anormales. Las moléculas HLA de clase I son fundamentales para la inmunidad mediada por células, que consiste en que las células T reconozcan y destruyan las células anormales o infectadas.

3.2. Presentación de péptidos

Las moléculas HLA de clase I presentan péptidos que se producen a partir de proteínas que se descomponen en los proteasomas. Los péptidos resultantes suelen ser polímeros pequeños, de unos 8-10 aminoácidos de longitud, aunque investigaciones recientes han demostrado que las moléculas del CMH I también pueden presentar péptidos más largos (11-14 aminoácidos). Los antígenos extraños presentados por las moléculas MHC de clase I atraen a los linfocitos T denominados células T asesinas, que destruyen las células.

3.3. Papel en el sistema inmunitario

Las moléculas HLA de clase I desempeñan un papel fundamental en el sistema inmunitario al identificar y destruir células infectadas o anormales. Cuando una célula se infecta con un virus, por ejemplo, las moléculas HLA de clase I llevan fragmentos del virus a la superficie de la célula, lo que permite a las células T asesinas reconocer y destruir la célula infectada. Este proceso es vital para la defensa del organismo contra las enfermedades infecciosas.

3.4. Células T asesinas

Las células T asesinas, también denominadas células T CD8 positivas o citotóxicas, son linfocitos T que reconocen y destruyen las células que presentan antígenos extraños. Estas células son fundamentales para la inmunidad celular y desempeñan un papel vital en la defensa del organismo contra las enfermedades infecciosas. Las moléculas HLA de clase I son cruciales para activar las células T asesinas y dirigirlas a la destrucción de células infectadas o anormales.

4. Moléculas HLA de clase II

4.1. Función

Las moléculas HLA de clase II son un grupo de genes HLA que presentan péptidos del exterior de la célula, lo que permite al sistema inmunitario reconocer y destruir patógenos extracelulares. Las moléculas HLA de clase II son responsables de estimular la multiplicación de las células T colaboradoras, que a su vez estimulan la producción de anticuerpos por parte de las células B.

4.2. Presentación de péptidos

Las moléculas HLA de clase II presentan a los linfocitos T antígenos procedentes del exterior de la célula. Estos antígenos estimulan la multiplicación de las células T colaboradoras, que a su vez estimulan a las células B productoras de anticuerpos para que produzcan anticuerpos contra ese antígeno específico. Las células T reguladoras suprimen los autoantígenos.

4.3. Papel en el sistema inmunitario

Las moléculas HLA de clase II desempeñan un papel fundamental en el sistema inmunitario al identificar y destruir patógenos extracelulares. Al presentar antígenos a las células T colaboradoras, las moléculas HLA de clase II estimulan la producción de anticuerpos por parte de las células B, que pueden reconocer y destruir patógenos extracelulares. Este proceso es vital para la defensa del organismo contra las enfermedades infecciosas.

4.4. Células T auxiliares

Las células T auxiliares, denominadas células T CD4 positivas, son linfocitos T que reconocen antígenos presentados por moléculas HLA de clase II. Estas células son fundamentales para estimular la producción de anticuerpos por parte de los linfocitos B, que pueden identificar y destruir patógenos extracelulares. Las moléculas HLA de clase II son cruciales para activar las células T colaboradoras y dirigirlas hacia la producción de anticuerpos.

5. Moléculas HLA de clase III

5.1. Función

Las moléculas HLA de clase III son un grupo de genes HLA que codifican componentes del sistema del complemento, una parte del sistema inmunitario que ayuda a destruir a los invasores extraños. El sistema del complemento consiste en un grupo de proteínas que trabajan juntas para eliminar bacterias y virus formando un complejo de ataque de membrana que perfora la membrana celular del microbio invasor.

5.2. Papel en la defensa frente a enfermedades

Las moléculas HLA de clase III son esenciales en la defensa contra las enfermedades, ya que desempeñan un papel fundamental en la activación del sistema del complemento. El sistema del complemento forma parte integral de la protección del organismo contra las enfermedades infecciosas y destruye bacterias y virus. Las moléculas HLA de clase III son responsables de codificar las proteínas que componen el sistema del complemento y, por tanto, son esenciales para su correcto funcionamiento.

5.3. Relación con el rechazo de trasplantes de órganos

Las moléculas HLA de clase III también están implicadas en el rechazo de trasplantes de órganos. Además de las moléculas HLA de clase I y clase II, las moléculas HLA de clase III intervienen en la respuesta inmunitaria al tejido trasplantado. Las proteínas codificadas por los genes HLA de clase III intervienen en la respuesta inflamatoria que puede provocar el rechazo del trasplante.

5.4. Otras funciones

Las moléculas HLA de clase III también se han relacionado con otros procesos biológicos, como la apoptosis (muerte celular programada) y la regulación de la respuesta inmunitaria. Algunas investigaciones han sugerido que alelos específicos de HLA de clase III pueden estar asociados a un mayor riesgo de desarrollar ciertas enfermedades, como el Alzheimer y trastornos autoinmunes.

6. HLA y las enfermedades autoinmunes

6.1. Relación entre el HLA y las enfermedades autoinmunes

Las moléculas HLA se heredan, y ciertos tipos de HLA están relacionados con trastornos autoinmunes y otras enfermedades. Las personas con antígenos HLA específicos tienen más probabilidades de desarrollar ciertas enfermedades autoinmunes, como diabetes tipo I, espondilitis anquilosante, artritis reumatoide, enfermedad celíaca, lupus eritematoso sistémico, miastenia gravis, miositis por cuerpos de inclusión, síndrome de Sjögren y narcolepsia.

6.2. Riesgo relativo de desarrollar enfermedades autoinmunes

Diferentes alelos HLA están asociados a otros trastornos autoinmunes, y el riesgo relativo de desarrollar estas enfermedades varía en función del tipo de HLA. Por ejemplo, el alelo HLA-B27 aumenta el riesgo de desarrollar espondilitis anquilosante, artritis reactiva y uveítis anterior aguda. El alelo HLA-DR2 se asocia a un mayor riesgo de desarrollar lupus eritematoso sistémico. El alelo HLA-DR3 se asocia con un mayor riesgo de desarrollar hepatitis autoinmune, síndrome de Sjögren primario y diabetes tipo I.

6.3. La tipificación HLA en el diagnóstico y el tratamiento

La tipificación HLA se utiliza como herramienta en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades autoinmunes. Por ejemplo, la tipificación HLA ha mejorado el diagnóstico de la enfermedad celíaca y la diabetes de tipo I. En la enfermedad celíaca, la tipificación HLA es el único medio eficaz para discriminar entre familiares de primer

en el caso de la enfermedad celíaca, el tipaje HLA es el único medio eficaz para discriminar entre los familiares de primer grado con riesgo y los que no lo tienen antes de la aparición de síntomas a veces irreversibles.

6.4. HLA y cáncer

Las enfermedades mediadas por el HLA también están implicadas en la promoción del cáncer. La enteropatía sensible al gluten, por ejemplo, se asocia con una mayor prevalencia de linfoma de células T asociado a enteropatía, y los homocigotos DR3-DQ2 se encuentran dentro del grupo de mayor riesgo, con casi el 80% de los casos de linfoma de células T asociado a enteropatía sensible al gluten. Las células anormales podrían ser blanco de la apoptosis, que se cree que media en muchos cánceres antes del diagnóstico.

7. Tipificación HLA

7.1. Importancia de la tipificación HLA

La tipificación HLA es una prueba de laboratorio que determina los antígenos HLA de una persona. La tipificación HLA es esencial por varias razones, como la compatibilidad de donantes y receptores para el trasplante de órganos, la predicción del riesgo de desarrollar ciertas enfermedades y la determinación del mejor tratamiento para algunas enfermedades autoinmunes.

7.2. Técnicas de tipificación HLA

Existen varias técnicas para la tipificación HLA, incluidos los métodos serológicos, que utilizan anticuerpos para detectar antígenos HLA en la superficie de las células, y los métodos moleculares, que utilizan la PCR (reacción en cadena de la polimerasa) para amplificar los genes HLA para su análisis. Los métodos basados en PCR son cada vez más utilizados para la tipificación HLA debido a su mayor resolución y capacidad para detectar alelos raros.

7.3. Limitaciones de la tipificación HLA

A pesar de su importancia, la tipificación HLA tiene algunas limitaciones. El sistema HLA es muy polimórfico, lo que significa que existen muchos alelos para cada gen HLA, lo que dificulta la identificación de una compatibilidad perfecta para el trasplante. Además, la tipificación HLA puede ser cara y requerir mucho tiempo, y la interpretación de los resultados puede ser difícil, sobre todo en el caso de alelos HLA raros o novedosos.

7.4. Nuevos avances en la tipificación HLA

Los nuevos avances en la tipificación HLA facilitan la realización y la interpretación de los resultados de la tipificación HLA. La secuenciación de nueva generación (NGS) es una técnica que puede secuenciar grandes cantidades de ADN en una sola pasada, lo que permite obtener resultados de tipificación HLA más completos y precisos. Otros avances incluyen la mejora del software para el análisis de la tipificación HLA, que puede ayudar a superar algunos de los retos asociados a la interpretación de los resultados de la tipificación HLA.

8. Conclusión

El sistema de antígenos leucocitarios humanos (HLA) es un complejo de genes del cromosoma 6 que codifica proteínas de la superficie celular responsables de la regulación del sistema inmunitario. El sistema HLA desempeña un papel crucial en la defensa frente a enfermedades, ya que presenta antígenos a las células T, que desempeñan un papel fundamental en la respuesta inmunitaria frente a invasores extraños.

Los genes HLA son altamente polimórficos, lo que significa que cada gen tiene muchos alelos diferentes, lo que permite un ajuste fino de la respuesta inmunitaria adaptativa. Las mutaciones en los genes HLA se han relacionado con enfermedades autoinmunes, como la diabetes de tipo I y la celiaquía, y también están implicadas en el rechazo de trasplantes.

Además de su papel en la respuesta inmunitaria, los antígenos HLA también se han relacionado con otros procesos biológicos, como la selección de pareja y la percepción del olor de otras personas.

La tipificación HLA es una importante prueba de laboratorio que determina los antígenos HLA de una persona, lo que resulta crucial para emparejar donantes y receptores para el trasplante de órganos, predecir el riesgo de desarrollar ciertas enfermedades y elegir el mejor tratamiento para algunas enfermedades autoinmunes.

El sistema HLA es un componente esencial del sistema inmunitario humano. Comprender su función y su papel en la defensa contra las enfermedades es esencial para desarrollar nuevos tratamientos y terapias contra diversas enfermedades.