Immunologiset menetelmät perinnöllisten sairauksien diagnostiikassa

Viime aikoina tärkeintä histoyhteensopivuuskompleksia, HLA:ta (ihmisen leukosyyttiantigeenit), on alettu pitää tärkeänä populaatiogenetiikan immunologisena markkerina. Tämän järjestelmän antigeenit määritetään immunologisesti veren leukosyyteistä. HLA-geenikompleksi sijaitsee tiiviisti kromosomin 6 lyhyellä haaralla (6p21.3). Tämän järjestelmän lokalisaation ja sen lokusten laajuuden kromosomissa perusteella voimme laskea, että kompleksi muodostaa noin 1/1000 organismin geenivarastosta. Histoyhteensopivuusantigeenit osallistuvat organismin immuunivasteen säätelyyn ja immuunihomeostaasin ylläpitämiseen. Polymorfisminsa ja HLA-antigeenien tiiviin lokalisaation ansiosta ne ovat saavuttaneet suuren merkityksen geneettisenä markkerina.

Tällä hetkellä tästä järjestelmästä on löydetty yli 200 alleelia; se on ihmiskehon geneettisistä järjestelmistä polymorfisin ja biologisesti merkittävin. Suuren histoyhteensopivuuskompleksin eri toimintojen häiriöt edistävät useiden sairauksien, pääasiassa autoimmuunisairauksien, onkologisten ja tartuntatautien, kehittymistä.

HLA-kompleksin sijainnin mukaan kromosomissa 6 erotetaan seuraavat lokukset: D/DR, B, C, A. Uusia lokuksia G, E, H ja F on löydetty suhteellisen äskettäin, ja niiden biologista roolia tutkitaan parhaillaan aktiivisesti. Päähistoyhteensopivuuskompleksissa erotetaan kolme antigeeniluokkaa. Luokan I antigeenejä koodaavat lokukset A, B ja C. Myös uusia lokuksia kuuluu tähän luokkaan. Luokan II antigeenejä koodaavat lokukset DR, DP, DQ, DN ja DO. Luokkien I ja II geenit koodaavat transplantaatioantigeenejä. Luokan III geenit koodaavat komplementtikomponentteja (C2, C4a, C4b, Bf) sekä useiden entsyymien (fosfoglukomutaasi, glykoksylaasi, pepsinogeeni-5, 21-hydroksylaasi) isoformien synteesiä.

Ag:n esiintyminen tiettyyn sairauteen henkilössä antaa meille mahdollisuuden olettaa lisääntyneen alttiuden tälle patologialle ja joissakin korrelaatioissa päinvastoin, vastustuskyvyn sille.

HLA-järjestelmän antigeenien määritys suoritetaan perifeerisestä verestä eristetyillä lymfosyyteillä käyttäen histotyypitysseerumeita mikrolymfosytotoksisessa reaktiossa tai molekyyligeneettisissä menetelmissä.

Assosiatiivisten yhteyksien luominen tautien ja suuren histoyhteensopivuuskompleksin antigeenin välille mahdollistaa:

• tunnistaa ryhmät, joilla on lisääntynyt riski sairastua tautiin;
• määrittää sen polymorfismi, eli tunnistaa potilasryhmät, joilla on taudin kulun tai patogeneesin piirteitä; tässä suhteessa voidaan suorittaa tautien syntropian analyysi, jossa tunnistetaan geneettiset edellytykset erilaisten patologisten muotojen yhdistelmälle; yhteys antigeeneihin, jotka määrittävät tautien vastustuskyvyn, mahdollistaa yksilöiden tunnistamisen, joilla on pienempi riski sairastua tähän patologiaan;
• suorittaa sairauksien erotusdiagnostiikkaa;
• määrittää ennuste;
• kehittää optimaaliset hoitotaktiikat.

Koska useimmilla sairauksilla ei ole suoraa yhteyttä suuren histoyhteensopivuuskompleksin antigeeneihin, ehdotettiin "kahden geenin" teoriaa selittämään sairauksien ja HLA-antigeenien välistä yhteyttä. Tämän teorian mukaan on olemassa yksi tai useampi immuunivastegeeni (Ir-geeni), joka on läheisesti yhteydessä HLA-antigeeneihin, ja geeneihin, jotka säätelevät immuunivastetta. Suojageenit määräävät vastustuskyvyn sairauksille, ja provosoivat geenit määräävät herkkyyden tietyille sairauksille.

Vastaavan genotyypin omaavien yksilöiden taudin suhteellinen riski lasketaan kaavalla: x = [h _p × (1 - h _c )] / [h _c × (1 - h _p )], jossa h _p on ominaisuuden esiintymistiheys potilailla ja h _c on esiintymistiheys kontrolliryhmän yksilöillä.

Suhteellinen riski osoittaa taudin yhteyden tiettyyn HLA-järjestelmän antigeeniin/antigeeniin (antaa käsityksen siitä, kuinka monta kertaa suurempi taudin kehittymisen riski on antigeenin läsnä ollessa verrattuna sen puuttumiseen). Mitä korkeampi tämä indikaattori potilaalla on, sitä suurempi on assosiatiivinen yhteys sairauteen.

Ihmissairauksien yhteys HLA-Ag:hen (geenifrekvenssi, %)

Sairaudet	HLA	Kontrolliryhmä, %	Sairas,%	Suhteellinen riski
Reumatologia
Selkärankareuma	B27	5-7	90-93	90–150
Reiterin oireyhtymä	B27	6–9	69–76	32–49,6
Infektioiden aiheuttama niveltulehdus:
- Yersinia	B27		58–76	17.59
- Salmonella	B27		60–69	17.57
Psoriaasiartriitti	B13		9-37	4.79
Nivelreuma	Dw4	12-19	48-72	3,9–12,0
	DR4	20–32	70	4.9–9.33
Behçetin oireyhtymä	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-Sjögrenin oireyhtymä	B8		38–58	3.15
	Dw3	26	69–87	19.0
Kardiologia
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
Kohonnut verenpaine	B18	10.4	22.6	2.52
	2019. syys	12.6	28.3	2.74
Endokrinologia
Tyypin 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
Kilpirauhasen liikatoiminta	B8	21	35–49	2,34–3,5
	D3	26	61	4.4
	DR3	20	51	4.16
Subakuutti tyreoidiitti (de Quervainin tauti)	Bw35	13	63–73	16.81
	Dw1		33	2.1
Addisonin tauti	B8		20–80	3,88–6,4
	Dw3	26	70–76	8,8–10,5
Itsenko-Cushingin oireyhtymä	A1		49	2.45
Gastroenterologia
Vahingollinen anemia	B7	19	26-52	1.7–3.1
	DR5	6	25	5.20
Atrofinen gastriitti	B7		37	2.55
Pohjukaissuolen peptinen haava	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
Autoimmuunihepatiitti	B8	16	37–68	2,8–4,1
	DR4	24	71	7.75
HBsAg-kantajat	Bw41		12	11.16
	B15		10–19	0,29

Sairaudet	HLA	Kontrolliryhmä, %	Sairas,%	Suhteellinen riski
Ihotautioppi
Psoriasis	Bw17	6-8	22–36	3,8–6,4
	B13	3-5	15–27	4.2–5.3
	Bw16	5	15	2.9
Herpetiforminen dermatiitti	B8	27–29	62-63	4.00–4.6
	DR3	19	80	16.60
Skleroderma	B7	24	35	1.7
Pemfigus	A10			3.1
Atooppinen ihottuma	B13	6.86	21.28	3.67
	B27	9.94	25.53	3.11
	A10/B13	0,88	8.51	10.48
Ekseema	A10	19.64	36.67	2.37
	B27	9.94	26.67	3.29
Urtikaria ja Quincken ödeema	B13	6.86	21,21	3.65
	B5.8	1.42	12,12	9.57
	B5.35	0,71	6.06	9.02
Neurologia
Multippeliskleroosi	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
Myasthenia	B8	21–24	52–57	3,4–5,0
	A1	20–25	23-56	3.8
	DR3	26	50	2.5
Pulmonologia
Keuhkoastma (19–30-vuotiailla potilailla)	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
Muut sairaudet
Vasomotorinen nuha	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

Taulukossa esitetyt tiedot osoittavat, että vahvimmat assosiatiiviset yhteydet löytyvät sairauksista, joilla on polygeeninen tai monitekijäinen perintötyyppi.

Siten verisolujen (leukosyyttien) suuren histoyhteensopivuuskompleksin antigeenien määrittäminen mahdollistaa henkilön yksilöllisen alttiuden tunnistamisen tietylle sairaudelle ja joissakin tapauksissa tutkimustulosten käytön erotusdiagnostiikassa, ennusteen arvioinnissa ja hoitotaktiikan valinnassa. Esimerkiksi HLA-B27-antigeenien havaitsemista käytetään autoimmuunisairauksien erotusdiagnostiikassa. Sitä havaitaan 90–93 %:lla valkoihoisista selkärankareumaa ja Reiterin oireyhtymää sairastavista potilaista. Terveillä tämän rodun edustajilla HLA-B27-antigeenejä havaitaan vain 5–7 %:ssa tapauksista. HLA-B27-antigeenejä havaitaan usein psoriaattisessa niveltulehduksessa, kroonisissa tulehduksellisissa suolistosairauksissa, joita esiintyy sakroiliitin ja spondyliitin yhteydessä, uveiitissa ja reaktiivisessa niveltulehduksessa.

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