Metodi immunologici di diagnostica delle malattie ereditarie

Recentemente, il complesso principale di istocompatibilità - HLA (antigeni leucocitari umani) - è stato considerato un importante marcatore immunologico della genetica di popolazione. Gli antigeni di questo sistema sono determinati immunologicamente nei leucociti del sangue. Il complesso genico HLA è localizzato in modo compatto sul braccio corto del cromosoma 6 (6p21.3). La localizzazione di questo sistema e l'estensione dei suoi loci sul cromosoma ci hanno permesso di calcolare che il complesso costituisce circa 1/1000 del pool genico dell'organismo. Gli antigeni di istocompatibilità partecipano alla regolazione della risposta immunitaria dell'organismo, al mantenimento dell'omeostasi immunitaria. Grazie al loro polimorfismo e alla localizzazione compatta degli antigeni HLA, hanno acquisito grande importanza come marcatori genetici.

Attualmente sono stati scoperti più di 200 alleli di questo sistema; è il più polimorfico e biologicamente significativo del sistema genetico umano. Disturbi di varie funzioni del complesso maggiore di istocompatibilità contribuiscono allo sviluppo di numerose malattie, principalmente autoimmuni, oncologiche e infettive.

In base alla posizione del complesso HLA sul cromosoma 6, si distinguono i seguenti loci: D/DR, B, C, A. Nuovi loci G, E, H, F sono stati scoperti relativamente di recente; il loro ruolo biologico è attualmente oggetto di studio attivo. Nel complesso maggiore di istocompatibilità si distinguono tre classi di antigeni. Gli antigeni di classe I sono codificati dai loci A, B, C. A questa classe appartengono anche nuovi loci. Gli antigeni di classe II sono codificati dai loci DR, DP, DQ, DN, DO. I geni di classe I e II codificano antigeni di trapianto. I geni di classe III codificano componenti del complemento (C2, C4a, C4b, Bf), nonché la sintesi di isoforme di numerosi enzimi (fosfoglucomutasi, glicossilasi, pepsinogeno-5, 21-idrossilasi).

La presenza di Ag associata a una determinata malattia in un individuo permette di supporre una maggiore predisposizione a questa patologia e, in alcune correlazioni, al contrario, una resistenza ad essa.

La determinazione degli antigeni del sistema HLA viene effettuata su linfociti isolati dal sangue periferico utilizzando sieri di istotipizzazione in una reazione microlinfocitotossica o metodi di genetica molecolare.

L'individuazione di legami associativi tra le malattie e l'antigene del complesso maggiore di istocompatibilità consente:

• identificare i gruppi a maggior rischio di sviluppare la malattia;
• determinarne il polimorfismo, cioè identificare gruppi di pazienti con caratteristiche del decorso o della patogenesi della malattia; a questo proposito, si può effettuare un'analisi della sintropia delle malattie, identificando i prerequisiti genetici per la combinazione di varie forme di patologia; l'associazione con antigeni che determinano la resistenza alle malattie consente di identificare individui con un rischio ridotto di sviluppare questa patologia;
• effettuare diagnosi differenziali delle malattie;
• determinare la prognosi;
• sviluppare tattiche di trattamento ottimali.

Poiché la maggior parte delle malattie non ha una correlazione diretta con gli antigeni del complesso maggiore di istocompatibilità, è stata proposta la teoria dei "due geni" per spiegare l'associazione tra malattie e antigeni HLA. Secondo questa teoria, esiste un gene (geni) della risposta immunitaria (gene Ir) strettamente associato agli antigeni HLA e ai geni che regolano la risposta immunitaria. I geni protettori determinano la resistenza alle malattie, mentre i geni provocatori determinano la sensibilità a determinate malattie.

Il rischio relativo della malattia per gli individui con il genotipo corrispondente viene calcolato utilizzando la formula: x = [h _p × (1 - h _c )] / [h _c × (1 - h _p )], dove h _p è la frequenza del tratto nei pazienti e h _c è la frequenza negli individui del gruppo di controllo.

Il rischio relativo indica l'entità dell'associazione della malattia con un determinato rapporto Ag/Ag del sistema HLA (dà un'idea di quanto sia elevato il rischio di sviluppare la malattia in presenza di Ag rispetto alla sua assenza). Maggiore è questo indicatore in un paziente, maggiore è la correlazione associativa con la malattia.

Associazione delle malattie umane con HLA-Ag (frequenza genica,%)

Malattie	HLA	Gruppo di controllo,%	Malato,%	Rischio relativo
Reumatologia
Spondilite anchilosante	B27	5-7	90-93	90-150
Sindrome di Reiter	B27	6-9	69-76	32-49,6
Artrite causata da infezioni:
- Yersinia	B27		58-76	17.59
- Salmonella	B27		60-69	17.57
Artrite psoriasica	B13		9-37	4.79
Artrite reumatoide	Dw4	12-19	48-72	3,9-12,0
	DR4	20-32	70	4.9-9.33
Sindrome di Behçet	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
Sindrome di Gougerot-Sjögren	B8		38-58	3.15
	Dw3	26	69-87	19.0
Cardiologia
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
Ipertensione	B18	10.4	22.6	2.52
	Aw19	12.6	28.3	2.74
Endocrinologia
Diabete di tipo 1	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
Ipertiroidismo	B8	21	35-49	2.34-3.5
	D3	26	61	4.4
	DR3	20	51	4.16
Tiroidite subacuta (di De Quervain)	Bw35	13	63-73	16.81
	Dw1		33	2.1
Malattia di Addison	B8		20-80	3,88-6,4
	Dw3	26	70-76	8,8-10,5
Sindrome di Itsenko-Cushing	A1		49	2.45
Gastroenterologia
Anemia perniciosa	B7	19	26-52	1.7-3.1
	DR5	6	25	5.20
Gastrite atrofica	B7		37	2.55
Ulcera peptica del duodeno	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
Epatite autoimmune	B8	16	37-68	2.8-4.1
	DR4	24	71	7.75
portatori di HBsAg	Bw41		12	11.16
	B15		10-19	0,29

Malattie	HLA	Gruppo di controllo,%	Malato,%	Rischio relativo
Dermatologia
Psoriasi	Bw17	6-8	22-36	3,8-6,4
	B13	3-5	15-27	4.2-5.3
	Bw16	5	15	2.9
Dermatite erpetiforme	B8	27-29	62-63	4.00-4.6
	DR3	19	80	16.60
Sclerodermia	B7	24	35	1.7
Pemfigo	A10			3.1
Dermatite atopica	B13	6.86	21.28	3.67
	B27	9,94	25.53	3.11
	A10/B13	0,88	8.51	10.48
Eczema	A10	19.64	36.67	2.37
	B27	9,94	26.67	3.29
Orticaria ed edema di Quincke	B13	6.86	21,21	3.65
	B5.8	1.42	12,12	9.57
	B5.35	0,71	6.06	9.02
Neurologia
Sclerosi multipla	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
Miastenia	B8	21-24	52-57	3.4-5.0
	A1	20-25	23-56	3.8
	DR3	26	50	2.5
Pneumologia
Asma bronchiale (in pazienti di età compresa tra 19 e 30 anni)	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
Altre malattie
Rinite vasomotoria	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

I dati presentati nella tabella mostrano che i legami associativi più forti si riscontrano per le malattie con un tipo di ereditarietà poligenica o multifattoriale.

Pertanto, la determinazione degli antigeni del complesso maggiore di istocompatibilità sulle cellule del sangue (leucociti) ci consente di identificare il grado di predisposizione individuale di un individuo a una determinata malattia e, in alcuni casi, di utilizzare i risultati della ricerca per la diagnosi differenziale, la valutazione della prognosi e la selezione delle strategie terapeutiche. Ad esempio, la rilevazione degli antigeni HLA-B27 viene utilizzata nella diagnosi differenziale delle malattie autoimmuni. Viene rilevata nel 90-93% dei pazienti di razza caucasica con spondilite anchilosante e sindrome di Reiter. Nei soggetti sani di questa razza, gli antigeni HLA-B27 vengono rilevati solo nel 5-7% dei casi. Gli antigeni HLA-B27 sono spesso rilevati nell'artrite psoriasica, nelle malattie infiammatorie croniche intestinali che si manifestano con sacroileite e spondilite, nell'uveite e nell'artrite reattiva.

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