Распределение антигенов системы HLA у больных туберкулезом и здоровых представителей русской этнической группы Челябинской области - Дипломная работа

Настоящая работа посвящена поиску ассоциации иммуногенетической системы HLA с развитием туберкулеза в русской этнической группе Челябинской области. Широко распространенные популяционные исследования легли в основу бурно развивающегося направления - "HLA и болезни", т.к HLA-антигены и гены зарекомендовали себя в качестве наилучших генетических маркеров для выявления предрасположенности к ряду заболеваний. HLA-маркеры могут использоваться для прогнозирования риска развития болезней или их форм, особенностей клинического течения и эффективности терапии, для определения типа наследования и изучения генетически контролируемых механизмов патогенеза заболеваний и т.д. Актуальность данных исследований в первую очередь связана с необходимостью накопления информации в направлении "HLA и болезни" в русской этнической группе Челябинской области, а также для изучения ассоциации HLA с туберкулезом. Новизна данного исследования заключается в том, что в процессе работы впервые был проведен анализ особенностей распределения специфичностей генов HLA II класса (DRB1, DQA1 и DQB1) и их гаплотипических сочетаний на молекулярно-генетическом уровне среди пациентов с туберкулезом и здоровых людей русской этнической группы, проживающих в Челябинской области.Эта функция принадлежит генам главного комплекса гистосовместимости человека. Дело в том, что история открытия первых продуктов генов главного комплекса гистосовместимости человека, называемых антигенами HLA (от Human leucocyte antigens), связана именно с появлением и развитием трансплантационной иммунологии, когда возникла необходимость подбора тканесовместимых пар донор и реципиент.По современным представлениям система HLA, обеспечивая регуляцию иммунного ответа, осуществляет такие важнейшие физиологические функции, как взаимодействие всех иммунокомпетентных клеток организма, распознавание своих и чужеродных, в том числе измененных собственных, клеток, запуск и реализацию иммунного ответа и, в целом, обеспечивает выживание человека как вида в условиях экзогенной и эндогенной агрессии [29]. Все многообразие указанных функций обеспечивается строением главного комплекса гистосовместимости [13]. Система HLA, открытая более 40 лет назад, по-прежнему остается одной из самых сложных, наиболее хорошо изученных и вместе с тем загадочных генетических структур в геноме человека. Так, если еще в 1987 г. расстояние между его условными границами оценивалось в 2000 кб, то на сегодняшний день оно расширено более чем в 2 раза, причем протяженность отдельных его элементов - генных кластеров - колеблется в широких пределах в зависимости от HLA-гаплотипа [23]. Комплекс генов HLA (главного комплекса гистосовместимости человека) компактно расположен на коротком плече 6-й аутосомной хромосомы, занимает 3500 kb (тысяч пар оснований) и содержит более 220 генов.Молекулы HLA II класса кодируются генными локусами DR, DP и DQ и имеют распространение преимущественно на макрофагах, В-лимфоцитах, активированных Т-клетках (CD4) и участвуют в гуморальном ответе. В случае инфекции пептид (типа энтеротоксина стафилококка) связывается с молекулой DR и DQ и представляется нескольким из очень многих TCR T-хелпера. Эти лимфоциты тогда связываются с антигенами на поверхности B-клеток, стимулируя быстрое увеличение B-клеток. Молекулы HLA II класса - это мембранные гликопротеины, состоящие из двух цепей (? и ?), каждая из которых содержит по два домена. Отличие антигенсвязывающей бороздки молекул II класса от таковой молекул I класса заключается в том, что в молекулах II класса она образована двумя разными цепями.Помимо того, что система HLA осуществляет регуляцию иммунного ответа на его начальных и продуктивных этапах, она также обеспечивает и такой "терминальный" этап регуляции, как апоптоз различных типов антиген-презентирующих клеток. При этом следует отметить, что этот эффект касается как профессиональных антиген-презентирующих клеток (макрофаги и CD34 -клетки, дифференцировавшиеся из моноцитов в культуре клеток, и дендритные клетки), так и В-лимфоцитов. Charron, в самые последние годы было установлено, что блокирующее воздействие моноклонального антитела L243 на молекулы HLA-DR, экспрессированные на различных типах антиген-презентирующих клеток, блокирует их апоптоз, определяемый с помощью FITC-меченного аннексина V. Последнее, по сути, является регуляцией одного из важнейших этапов развития иммунного ответа и еще раз свидетельствует в пользу того, что при современном уровне знаний о физиологической роли генов HLA-DR, можно считать, что именно в действительности являются генами иммунного ответа человека. Речь идет об ассоциированном с системой HLA контроле активности различных субпопуляций иммунокомпетентных клеток, что в свою очередь существенным образом сказывается на конечном уровне, т.е. на качестве иммунного ответа человека.В последнее время обнаружено, что антигены MIC-A, расположенные в непосредственной близости от HLA-B, участвуют в активации взаимодействия TCR-молекулы МНС

Содержание

Введение

I. Обзор литературы

1.1 Физиологическая роль главного комплекса гистосовместимости человека

1.1.1 Строение системы HLA

1.1.2 Характеристика генов и антигенов HLA II класса

1.1.3 Многообразие функций системы HLA

1.1.4 Роль HLA в реализации иммунного ответа

1.1.5 Полиморфизм системы HLA и ее этнические различия

1.2 Механизмы ассоциации HLA с заболеваниями

1.3 Общее представление о туберкулезе и его ассоциация с различными генетическими факторами

1.3.1 Иммунный ответ при туберкулезе

1.4 Ассоциация HLA II класса с микобактериозами в русской популяции

II. Собственные исследования

2.1 Материалы и методы исследования

2.1.1 Контингент обследуемых лиц

2.1.2 Иммуногенетическое типирование

2.1.3 Методы статистической обработки

2.2 Результаты собственных исследований

2.2.1 Анализ распределения частот генов и антигенов HLA II класса у больных туберкулезом представителей русской национальности, проживающих в Челябинской области

2.2.2 Анализ распределения частот генов и антигенов HLA II класса в популяции русских Челябинской области

2.2.3 Сравнительный анализ частот встречаемости антигенов HLA II класса у больных туберкулезом и здоровых представителей русской этнической группы Челябинской области

2.2.4 Анализ трехлокусных гаплотипов HLA у больных туберкулезом русской этнической группы Челябинской области

2.2.5 Сравнительный анализ частот встречаемости трехлокусных гаплотипов HLA у больных туберкулезом и здоровых представителей русской этнической группы Челябинской области

Заключение

Выводы

Список использованных источников

Приложения

Список сокращений

Настоящая работа посвящена поиску ассоциации иммуногенетической системы HLA с развитием туберкулеза в русской этнической группе Челябинской области.

Широко распространенные популяционные исследования легли в основу бурно развивающегося направления - "HLA и болезни", т.к HLA-антигены и гены зарекомендовали себя в качестве наилучших генетических маркеров для выявления предрасположенности к ряду заболеваний. HLA-маркеры могут использоваться для прогнозирования риска развития болезней или их форм, особенностей клинического течения и эффективности терапии, для определения типа наследования и изучения генетически контролируемых механизмов патогенеза заболеваний и т.д. [6].

Накопленные сведения указывают на неоднородность ассоциаций HLA-антигенов с заболеваниями, возможность существования разных HLA-маркеров одного заболевания в различных популяциях, что отражает эволюционно сложившиеся черты их HLA-генетического профиля.

Туберкулез также относится к заболеваниям, генетические факторы предрасположенности к которому играют важную роль в возникновении и прогрессировании болезни. Понимание важной роли генетических факторов в развитии туберкулеза пришло в первую очередь из эпидемиологических и близнецовых исследований. Дальнейшие исследования, проведенные на экспериментальных животных моделях, существенно дополнили имеющуюся информацию о генетических факторах предрасположенности к заболеванию.

Данные, полученные в результате изучения распределения генов II класса главного комплекса гистосовместимости в различных этнических группах, могут быть использованы для развития направления "HLA и болезни". Таким образом, представляется целесообразным проведение исследования по обнаружению ассоциации HLA с развитием клинического туберкулеза в русской этнической группе Челябинской области.

Актуальность данных исследований в первую очередь связана с необходимостью накопления информации в направлении "HLA и болезни" в русской этнической группе Челябинской области, а также для изучения ассоциации HLA с туберкулезом.

Новизна данного исследования заключается в том, что в процессе работы впервые был проведен анализ особенностей распределения специфичностей генов HLA II класса (DRB1, DQA1 и DQB1) и их гаплотипических сочетаний на молекулярно-генетическом уровне среди пациентов с туберкулезом и здоровых людей русской этнической группы, проживающих в Челябинской области. Иммуногенетический анализ больных туберкулезом в Челябинской области проводился впервые.

Объектом настоящего исследования являлись больные туберкулезом (51 человек), находящиеся на стационарном лечении в ГУЗ "Противотуберкулезный диспансер №3", представители социально благополучных слоев населения, имеющие родственников русской национальности в трех поколениях. Группу сравнения составили 202 случайно выбранных донора Областной станции переливания крови (г. Челябинск) русской национальности.

Цель работы: Выявить наличие ассоциации генов HLA II класса (локусов DRB1, DQA1 и DQB1) и их гаплотипов с развитием туберкулеза в русской этнической группе Челябинской области.

Задачи исследования: 1. Установить частоты встречаемости генов HLA II класса и их гаплотипов в группе больных туберкулезом.

2. Провести сравнение полученных данных с результатами распределения генов HLA II класса в контрольной группе.

3. Сделать вывод о наличии положительной или отрицательной ассоциации генов HLA II класса с развитием туберкулеза у представителей русской этнической группы Челябинской области.

Теоретической базой для настоящей работы являются популяционно-иммуногенетические исследования, проведенные ранее на других популяциях, а также литературные данные об ассоциации иммуногенетической системы HLA с развитием туберкулеза.

Генотипирование аллельных вариантов HLA II класса проводилось методом полимеразной цепной реакции. Для обработки результатов применялись стандартные генетико-статистические методы.

Практическая значимость работы: 1. Данные о распределении специфичностей генов HLA II класса и их сочетаний у здоровых представителей русской этнической группы Челябинской области могут быть использованы в качестве контрольных для поиска маркеров генетической предрасположенности к развитию различных заболеваний.

2. Полученные данные могут быть теоретически использованы для практических рекомендаций при лечении туберкулеза легких.

3. Результаты исследования ассоциации генов HLA II класса с развитием туберкулеза могут быть использованы в качестве дополнительного диагностического критерия при выявлении группы риска по данному заболеванию.

Композиция работы определяется ее целью и задачами и отражает основные этапы исследования.