l'HLA - Human leukocyte antigen

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skydrake
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l'HLA - Human leukocyte antigen

Messaggio da skydrake » venerdì 26 agosto 2011, 15:00

Cosa è l'HLA

Acronimo di Human Leucocyte Antigen, antigene leucocitario umano, è un complesso di molecole glicoproteiche presenti sulla superficie di leucociti e altre cellule, chiamate anche antigeni di istocompatibilità perché responsabili della compatibilità tissutale, cioè della accettazione di organi provenienti da un altro organismo. Nel 1958 Dausset descrisse il primo gruppo leucocitario umano, l’antigene Mac. Numerosi altri antigeni, descritti negli anni successivi, hanno rivelato la complessità del sistema di istocompatibilità umano, denominato HLA da Human Leukocyte Antigen.
Gli alleli hanno subito acquisito estremo interesse per lo studio delle probabilità di rigetto da trapianto e successivamente si è reso conto che giocano un ruolo fondamentale nel sistema immunitario, sia per nella risposta da attacchi da agenti esterni (virus e batteri), che nelle malattie autoimmunitarie. Usando una terminologia molto semplice, stabiliscono come i globuli bianchi possano riconoscere le molecole estranee all'organismo (quindi sulla superficie di virus e batteri) e quando attivare la risposta immunitaria contro di esse.

Numerose riunioni internazionali di lavoro, hanno permesso l’individuazione di circa 100 antigeni differenti. Il sistema HLA è l’equivalente del sistema H-2 del topo al quale somiglia nella sua organizzazione. Le due prime sottoregioni individuate, HLA-A e HLA-B, contengono i loci maggiori codificanti per gli antigeni di classe I. La regione codificante per gli antigeni di classe II, denominata HLA-D, è situata alla sinistra della regione HLA-B (più vicina al centromero) ed è suddivisa in 3 sottoregioni HLA-DP, DQ e DR.
Immagine

8.2.a. Antigeni HLA di classe I

Genetica e sierologia

I loci HLA-A e HLA-B comprendono rispettivamente almeno 28 e 47 alleli. Esiste un terzo locus di classe I, HLA-C (meno importante dei loci A e B) localizzato fra HLA-A e HLA-B, con otto alleli, vicino all’HLA-B. Ciascuna molecola presenta numerosi determinanti antigenici [1] sia pubblici che privati. Alcuni determinanti pubblici sono portati dall’insieme delle molecole HLA; altri sono specifici delle molecole codificate in una sottoregione di classe I. I determinanti privati sono caratteristici del prodotto di un allele in un locus. Gli esperimenti di capping simultaneo indicano che le specificità private e pubbliche sono ben associate su una sola molecola. I determinanti pubblici spiegano alcune delle reazioni crociate osservate fra antigeni HLA, essendo le altre dovute ad una semplice somiglianza strutturale.

Il complesso HLA è situato sul braccio corto del cromosoma 6, su un segmento sufficientemente breve perché tutti i geni HLA portati da un cromosoma siano generalmente trasmessi in blocco dai genitori ai figli. Ogni genitore trasmette una serie di geni, il cosiddetto aplotipo.

Gli alleli dei due aplotipi di un individuo sono espressi come tratti codominanti, cioè sono tutti espressi negli eterozigoti. Tutti gli antigeni HLA non sono ancora conosciuti. Le ricombinazioni fra i due principali loci sono rare (dell’ordine dello 0,5%, come accade nel topo).

Essendo il numero degli alleli in ciascun locus HLA elevato, gli aplotipi di classe I possibili raggiungono un numero considerevole (superiore a 1.700) e corrispondono a un numero di genotipi (associazione di due aplotipi) vicino a 106.

Differenze importanti possono sussistere nella frequenza dei differenti alleli fra una popolazione e l’altra. Ad esempio, gli alleli HLA-A1 e HLA-B8 sono particolarmente frequenti nei Caucasoidi (che comprendono gli Europei), mentre il B21 è osservato soprattutto nei Mediterranei, le cellule Aw36, Aw43 e Bw42 nei non caucasici <edit automatico> e gli alleli Aw33 e Aw34 in Indonesia. Si immagini l’interesse di questi studi per le valutazioni retrospettive delle migrazioni geografiche delle popolazioni. Le differenze razziali possono essere legate ad un vantaggio selettivo di alcuni alleli o ad un’omogeneità particolare delle popolazioni considerate.

Gli antigeni HLA-C sono i meno immunogenici è ciò spiega perché si attribuisce loro minore importanza nella tipizzazione tissutale.

http://en.wikipedia.org/wiki/Human_leukocyte_antigen



skydrake
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Re: l'HLA - Human leukocyte antigen

Messaggio da skydrake » venerdì 26 agosto 2011, 15:50

Le origini della variabilità degli alleli

Tra le popolazioni caucasiche e asiatiche, rispetto a quelle africane, vi è ben più alta variabilità, per cui è relativamente più facile avere individui immuni o long progressors verso diverse malattie, dalla malaria all'HIV. Per l'HIV si ha mediamente 1 long progressor (LNTP) ogni 200 presso la popolazione caucasica.
Una delle teorie per spiegare questa maggiore variabilità è stata la pressione sul sistema immunitario nei confronti di più malattie nel corso dei secoli. L'Asia e sopratutto l'Europa sono sempre state un crocevia di popoli e teatro di continue epidemie. In passato alcuni studiosi avevano avanzato l'ipotesi di una particolare importanza dell'influenza selettiva della peste e vaiolo, per giustificare l'emersione di gruppi di alleli che poi sono risultati determinanti anche per la lenta progressione dell'HIV. Tale ipotesi partiva dall'osservazione che, analizzando la distribuzione geografica dei long progressors attuali presenta una concentrazione statistica grosso modo negli stessi luogi dove in passato queste due epidemie hanno maggiormente colpito le popolazioni di allora. Ma lo studio sottostante, almeno per spiegare la presenza di due alleli (HLA-B*73 e HLA-B*51), invece si concentra sul possibile incrocio tra l'Homo Sapiens e l'Homo di Neanderthal ed di un terzo allele (HLA-A*11) con l'Homo Denisovans.
http://www.sciencemag.org/content/early ... ce.1209202

articolo divulgativo in inglese:
http://blogs.discovermagazine.com/notro ... still-out/

articolo divulgativo in italiano:
http://www.corriere.it/scienze_e_tecnol ... 7aec.shtml

I tipi di alleli sono dunque fortemente correlati dai gruppi etnici di appartenenza. Su internet sono disponibili databases atti a censirne la distribuzione e variabilità:
http://www.allelefrequencies.net/
e
http://www.hiv.lanl.gov/content/immunol ... nkage.html
Ultima modifica di skydrake il venerdì 26 agosto 2011, 21:03, modificato 1 volta in totale.



skydrake
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Re: l'HLA - Human leukocyte antigen

Messaggio da skydrake » venerdì 26 agosto 2011, 16:55

Gli alleli e l'HIV
Già a fine anni '90 era emerso che un'alta percentuale di individui aventi alcuni alleli presentassero una lenta progressione dell'infezione da HIV (LTNP) o, viceversa, ad una più rapida progressione.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10694578
http://www.jimmunol.org/content/179/5/3133.full

L'influenza degli alleli è presente fin dalle prime fasi dell'infezione:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20504921

e influenzano la risposta immunitaria anche verso altri tipi di virus
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20875418

I gruppi più frequentemente associati alla lenta progressione sono gli HLA-B*27, HLA-B*57 e HLA-C*14, seguiti a distanza dai gruppi HLA-A*32, HLA-B*5801, HLA-C*16 e HLA-DPB1*01, mentre i gruppi in cui si ha frequentemente una accelarata progressione sono i HLA-A*29, HLA-A*24, HLA-B*37 e HLA-B*56
Per una corretta individuazione dei gruppi, si prega di fare riferimento a questo studio:
http://public.lanl.gov/jt/Papers/nm893.pdf
e in parte:
http://www.hiv.lanl.gov/content/immunol ... rticle.pdf
Tenendo presente che in ogni individuo vi sono presenti due differenti gruppi di alleli del complesso HLA.

Per una possibile spiegazione di come gli allele HLA-B*57 possa influenzare la replica dell'HIV e la conta dei CD4, si faccia riferimento a questo articolo divulgativo:
http://web.mit.edu/newsoffice/2010/ragon-paper-0506
Sintetizzando, vi è una minore capacità da parte del timo di selezionare ed eliminare i linfociti T killer precedentemente maturati nel midollo osseo al fine di ovviare a possibili reazioni immunitarie, ovvero che i linfociti T killer possano riconoscere le proteine (dette epitopi) sulla superficie di cellule dello stesso organismo come agenti estranei contro i quali scatenare la reazione immunaria. I linfociti T killer di chi presenta l'HLA-B*57 quindi hanno maggiore reattività/autoreattività, aumentando la probabilità di malattie autoummuni, però hanno anche la capacità di riconoscere e attaccare due degli epitopi dell'HIV, limitandone la replica.
http://www.nature.com/nature/journal/va ... 08997.html
http://www.plosone.org/article/info:doi ... ne.0015924
Un meccanismo analogo si può imputare anche per l'HLA-B*27. Quest'ultimo è ancora più frequentemente associato a patologie autoimmuni, come la spondilite anchilosante e la sindrome di di Reiter. Si è potuto constatare che l'attività del timo risulta fondamentale nella regolazione della replica dell'HIV e nella conta dei CD4. Tuttavia lo status di LNTP può variare nel corso degli anni:
http://www.plosone.org/article/info%3Ad ... ne.0005474

In passato si è avanzata l'ipotesi che giocasse un ruolo fondamentale la combinazione dei due gruppi di alleli (linkage disequilibrium), ma recentemente è stata confutata tale ipotesi, almeno nella combinazione HLA-B*7401+HLA-B*5703
http://oxford.academia.edu/KuanHsiangGa ... HLA-B_5703

per invece concentrarsi sulla presenza di due altri fattori. Ad esempio il 60% degli individui HLA-B*5701 (sottotipo di HLA-B*5701, già noto per la reazione allergica contro l'Abacavir ) è anche un long progressor, tuttavia essi debbono avere anche il KIR3DL1*h/*y (un recettore 3DL1 abbastanza frequente)
http://www.jimmunol.org/content/184/4/2057.full,
http://www.mendeley.com/research/combin ... infection/
nonchè un allele del gruppo Bw4, precisamente l'80I
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2648273/,

di cui si riporta questo estratto:

"It is believed that the extraordinary immunodominance of B5*701-restricted cells in LTNP is a functional association that suggests direct involvement of the B5701 molecule in immunologic control and not simply linkage disequilibrium between B*5701 and another gene responsible for immune protection. Because the percentage of HIV-infected patients who are B*5701+ progressors is similar to the frequency of B*5701 in the U.S. population, it was thought that immunologic control in LTNP may be mediated through a combination of B*5701 with another gene acting as a response modifier. Such a mechanism has been suggested in some work where a subset of Bw4 alleles (80I) in combination with KIR3DL1 is associated with slower progression to AIDS"

Sintetizzando, la presenza di un allele "favorevole" come HLA-B*5701 non basta. Una delle combinazioni che porta alla long progression dell'HIV è HLA-B*5701 più KIR3DL1*h/*y più 80I del gruppo Bw4, come effettivamente avviene nel 60% dei soggetti di etnia caucasica con HLA-B*5701.



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Re: l'HLA - Human leukocyte antigen

Messaggio da HLAB5701 » sabato 27 agosto 2011, 17:23

skydrake ha scritto:Tuttavia lo status di LNTP può variare nel corso degli anni:
http://www.plosone.org/article/info%3Ad ... ne.0005474
'Transient Nature of Long-Term Nonprogression and Broad Virus-Specific Proliferative T-Cell Responses with Sustained Thymic Output in HIV-1 Controllers'
questa cosa mi interessa parecchio... avevo in precedenza sempre dato per scontato che uno o è LTNP o non lo è... mentre qui si parla di perdita/acquisizione di questo status!



skydrake
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Re: l'HLA - Human leukocyte antigen

Messaggio da skydrake » martedì 13 novembre 2012, 22:58

Secondo un gruppo di ricerca dell'Università di Oxford, il linkage equilibrium tra HLA-A*74 e HLA-B*57 aiuta al controllo della replicazione:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23094091

Sempre per il raggiungimento del controllo della replicazione, uno studio dell'UCLA AIDS Institute evidenzia l'importanza soggetto si instauri una risposta immunitaria precoce, precisamente dei linfociti T verso un preciso epitote dell'HIV, l'IW9:

Articolo divulgativo:
http://www.healthcanal.com/medical-brea ... -AIDS.html

Abstract su Virology:
http://jvi.asm.org/content/86/19/10505.abstract

Sempre su Virology, si approfondisce i meccanismi per cui l'HLA-B*3501 accelera la progressione:
http://jvi.asm.org/content/86/23/12643.abstract

Altro studio sui fattori protettivi degli alleli:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22896606



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