Загрузка...
Учебная работа. Ассоциация между человеческими лейкоцитарными антигенами (HLA) и туберкулезом
Резюме
Легочный туберкулез развивается как непростая композиция меж экологическими факторами и генетической восприимчивостью. В данном исследовании ассоциация меж человечьими лейкоцитарными антигенами (HLA) и туберкулезом была исследована в нескольких популяциях, но результаты оказались противоречивыми.
Предполагаемая оценка II класса HLA проводилась способом полимеразной цепной реакции (ПЦР) при помощи набора специфичных праймеров и олигонуклеотидов в мексиканской популяции.
исследование проводилось Медицинской службой Туберкулеза и Отделом иммунологии, Государственном институте респираторных заболеваний, Мексика.
В качестве обследуемых были четыре группы пациентов: 95 здоровых; 50 неиммуносупрессированных пациентов с туберкулезом легких; 15 ВИЧ -инфицированных пациентов с туберкулезом; 37 ВИЧ -инфицированных пациентов в асимптотической стадии.
В итоге исследования были получены данные: частоты аллелей DQA1*101, DQB1*501, DRB1*1501 были существенно увеличены у неиммунодепрессированных пациентов с туберкулезом легких по сопоставлению со бодрствующими пациентами. В отличие от этого, частоты аллелей DQB1*402, DRB1*4 и DRB1*8 были существенно уменьшены у пациентов с туберкулезом. Также, существенное повышение частоты аллеля DRB1*1101 было найдено у ВИЧ -положительных пациентов.
Генетическое воздействие, связанное с системой HLA играет важную роль в развитии туберкулеза легких. Хотя эта восприимчивость, может быть, не играет у роли у пациентов, с суровыми нарушениями иммунной системы (таковыми, как ВИЧ -инфекция).
Введение
Туберкулез остается одной из важных глобальных заморочек. По ориентировочным оценкам приблизительно третья часть населения заражена Mycobacterium tuberculosis. Около 8 миллионов случаев активного туберкулеза и 2,9 миллионов смертей регится любой год.
Болезнь приблизилась к эпидемическим пропорциям с ухудшением окружающей среды, социоэкономических критерий, таковых как перенаселение, неверное питание и размещение сточных вод. Также, в крайнее время эпидемическая картина ассоциирована с ВИЧ .
Но, исследования, выполненные на людях и лабораторных звериных, обосновывают, что в дополнение к окружающей среде генетическая расположенность может играться роль в прогрессировании работоспособности»> работоспособности»>заболевания . Не так давно открыто, что конфигурации генетической инфы для ассоциированного с прирожденным иммунитетом протеина I макрофага соединены с восприимчивостью к туберкулезу у обитателей Западной Африки.
Основной комплекс гистосовместимости человека играет важную роль в формировании иммунного ответа. Вероятная ассоциация меж антигенами HLA и туберкулезом изучена на почти всех популяциях, но результаты оказались противоречивыми. Несоответствия могут быть соединены с методологическими неуввязками, поэтому что исследования были изготовлены основным образом серологическими способами, которые могут давать перекрестные реакции и иметь низкую специфика. Не считая того, серологические способы дают неверные значения HLA класса II наиболее чем в 25% случаев по сопоставлению с наиболее четким способом ДНК -типирования. Также восприимчивость к туберкулезу находится под многофакторным генетическим контролем, включающим и контроль за системой HLA.
HLA регион находится на маленьком плече 6-ой хромосомы и делится на три региона: HLA класса I, кодирующий HLA-A, -B, -C антигены; HLA класса II, кодирующий HLA-DR, DQ и DP антигены; HLA класса III, кодирующий 2-ой и 4-ый составляющие комплемента С2 и С4, фактор B, туморонекротический фактор б и в, белок термического шока 70 и 21-гидроксилазу. Гены классов I и II кодируют поверхностные клеточные гликопротеины, функция которых презентовать антигенные пептиды для CD8+ CD4+ клеток, играющих фундаментальную роль в гомеостазе.
Система HLA — самая полиморфная био система, и популяционные различия представлены частотами специфичных аллелей и подтипов, также их композицией. HLA-система рестриктирует Т-клетки и тесновато связана с генами иммунного ответа и супрессии. Ответ антиген-специфических Т-клеток связан с презентацией процессированного пептида в ассоциации с поверхностными гликопротеинами МНС класса I и II. А именно, белки, кодированные генами МНС класса II, работают как рестриктирующий элемент, который опосредует узнавание антигена регуляторными Т-клетками, и тесновато соединены с иммунным определением и ответом.
Цель данного исследования — сопоставить частоту генов HLA класса II у взрослых с туберкулезом легких и здоровых людей метом полимеразной цепной реакции. Также были изучены ВИЧ -положительные пациенты с туберкулезом либо без него.
Материалы и способы. исследование популяции
В исследование были включены 50 случаем отобранных неиммунодепрессированных пациентов с туберкулезом легких. Пациенты, не связанные схожими связями, являлись коренными жителями Мехико, были госпитализированы в Государственный институт респираторных заболеваний во время исследования. Во всех вариантах диагноз туберкулеза был поставлен на базе световой микроскопии, при помощи которой обнаруживалось присутствие кислотоустойчивых бацилл в мокроте, также культуральным высевом M. tuberculosis.
Чтоб признать пациентов неиммунодепрессированными, они были оценены по последующим аспектам: отсутствие ВИЧ —инфекции ; обычное количество лимфоцитов и Т-клеток в периферической крови ; подтвержденный легочной туберкулез. Пациенты с диабетом, силикозом, циррозом печени либо иными системными болезнями, также пациенты, злоупотребляющие алкоголем, не были включены в исследование. Пациенты со СПИДом исследовались независимо.
В качестве контроля исследовались 95 не связанных родством здоровых пациентов, отобранные по этническим и социоэкономическим особенностям; 37 ВИЧ -инфицированных пациентов без туберкулеза и остальных зараз (2-я стадия ВИЧ —инфекции по систематизации Центра по контролю и предотвращению зараз CDC). Добавочно исследовались 15 ВИЧ -инфицированных пациентов с туберкулезом (4-я стадия ВИЧ —инфекции по CDC) и 20 здоровых не ВИЧ -инфицированных гомосексуальных пациентов. диагноз ВИЧ ставился по способу ИФА и подтверждался при помощи способа иммуноблотинга. Пациенты и контроль родились в Мексике и имеют три поколения протцов, коренных обитателей Мексики. исследование было одобрено Научным и Этическим комитетом, было получено согласие всех обследуемых.
Проект исследования
Геномная ДНК из цельной крови , содержащей этилендиаминтетраацетат была извлечена при помощи обычных методик. ДНК амплификация и специфичная идентификация аллелей HLA-DQ осуществлялись при помощи способа ПЦР с набором специфичных праймеров (Bio-Sinthesis; Dallas, TX). идентификация HLA-DRB1 проводилась при помощи специфичных последовательностей олигонуклеотидов способом оборотной гибридизации dot blot (Amplicor kit; Hoffman La Roche; Базель, Швейцария). DR1, DR2, DR4, DRB1-DR52, DRB3 и DRB5 амплификация проводилась способом ПЦР с внедрением Taq-полимеразы (Promega; Madison, WI). Праймеры, применяемые для амплификации: DRBAMP-B для региона 3′ из экзона 2, и DRBAMP-1, DRBAMP-2, DRBAMP-3 DRBAMP-4, DRBAMP-5 и DRBAMP-52 для региона 5′ из экзона 2. Они были синтезированы на автоматическом синтезаторе (DNA-SM; Beckman; Пало-Альто, Калифорния).
Статистический анализ
Опосля того, как были определены частоты фенотипов для каждых аллелей в исследуемой и контрольной популяциях, различия были установлены и доказаны при помощи аспекта ч2. Риск развития туберкулеза был проверен при помощи компьютерной программки (STATA и Windows 95; Microsoft; Редмонд, WA).
Результаты
исследование включало 50 неиммунодепрессированных пациентов (средний возраст 39,1±13,0 лет). В контроль были включены 95 здоровых человек (35,4±10,1 лет); 37 ВИЧ -инфицированных пациентов, не зараженных туберкулезом и не имеющих новообразований; 15 иммунодепрессированных пациентов (ВИЧ -инфицированных) с туберкулезом (31,1±5,7 лет); 20 здоровых не ВИЧ -инфицированных гомосексуалистов (26,3±8,5 лет). Поздняя группа контроля не имела существенных различий в фенотипе HLA с группой несвязанных здоровых людей.
При помощи способа ПЦР и гибридизации были показаны различия меж частотами аллелей неиммунодепрессированных пациентов с активным туберкулезом и пациентами из остальных групп. Различия частот в каждой группе показаны в таблице 1. Посреди 50 неиммунодепрессированных пациентов с туберкулезом было 30 пациентов с аллелем DQA1*0101, 22 с аллелем DQB1*0501 и 24 с аллелем DRB1*1501 (по сопоставлению с контрольной группой из 95 человек: 20, 12 и 9 человек соответственно).
ВИЧ -инфицированные пациенты проявили высочайшие частоты аллеля DRB1*1101.
С иной стороны три аллеля ассоциированы с протекцией против туберкулеза: DQB1*0402, DRB1*4 и DRB1*8 (таблица 1).
Обсуждение результатов
Молекулярное типирование оказалось полезным для определения ассоциации меж системой HLA и туберкулезом. Этот способ оказался наиболее комфортным, чем серологический. В данном исследовании способ ПЦР в сочетании со специфичными олигонуклеотидными пробами проявили ассоциацию меж генами DQA1*0101, DQB1*0501, DRB1*1501 и восприимчивостью к туберкулезу. Эти маркеры восприимчивости определялись независимо друг от друга, потому речь не идет о гаплотипе. Любопытно, что ВИЧ -инфицированные пациенты с туберкулезом не имели данных генов. Предполагается, что приобретение сурового иммунодепрессивного статуса предрасполагает к развитию туберкулеза, независимо от генетической составляющей. Но размер данной нам группы был очень мал, чтоб созодать какие-либо заключения, и нужны последующие исследования огромных групп ВИЧ -инфицированных пациентов с туберкулезом. Вприбавок частоты неких аллелей HLA DR и DQ локусов у здорового контроля были существенно увеличены по сопоставлению с частотами HLA у пациентов с туберкулезом, что можно связать с тем, что эти аллели могут заносить вклад в устойчивость к данному заразному заболеванию.
Недавнешние исследования пациентов с туберкулезом из Индии проявили ассоциацию с геном HLA DRB1*2, но большая часть данных аллелей DRB1*1501 и DRB1*1502 была сразу и у пациентов и у контроля. Распределение генов HLA DQ в данном исследовании исследовано не было. Позже была найдена ассоциация меж HLA DQB1*503 и клиническим туберкулезом у пациентов из Камбоджи. В этом исследовании было также отмечено маленькое повышение частоты встречаемости аллеля HLA-DRB1*2.
HLA-DQ молекулы неповторимы посреди II класса молекул МНС, поэтому что обе б- и в-цепочки весьма полиморфны; наиболее того, почти все вариабельные аминокислотные остатки размещены в б-спиральной части антиген-связывающего кармашка. При помощи ПЦР анализа было выявлено два гена DQ аллеля, связанных с туберкулезом.
Также риском к развитию легочных и экстрапульмонарных болезней являются действия окружающей среды и начальный итог действия микобактерий на организм. Хотя причины, которые влияют на развитие организм не постоянно происходит инфецирование; а посреди зараженных прогрессирование в активное возможно, действует непростой комплекс генетических и экологических причин. Отлично понятно, что нехорошие окружающие условия и некие идентифицированные причины риска: диабет, силикоз, ВИЧ , злоупотребление алкоголем и остальные, — они все играют роль в расположенности к туберкулезу. В данном исследовании домашний статус и правильное питание, известные кофакторы в развитии туберкулеза, были схожими в контрольной группе и группе пациентов с туберкулезом; пациенты с некими из вышеупомянутых нарушений были исключены из группы нездоровых с туберкулезом, а ВИЧ -инфицированные пациенты с туберкулезом анализировались раздельно.
Генетические причины владельца могут оказывать воздействие и на восприимчивость к заразному агенту, и на патогенез работоспособности»> работоспособности»>заболевания , хотя получить свидетельство генетической расположенности к туберкулезу достаточно трудно. Не так давно были получены данные, что варианты в протеине I человечьих макрофагов, который ассоциирован с прирожденным иммунитетом, соединены с модифицированной чувствительностью к мокрото-положительным туберкулезом у населения Западной Африки.
Результаты исследовательских работ, как и данные Goldfeld и др., демонстрируют, что некие аллели системы HLA II класса, в особенности локуса DQ1, могут учавствовать в возрастании чувствительности и в восприимчивости к туберкулезу. HLA-рестриктированная презентация процессированных антигенов альвеолярными макрофагами быть может изменена у пациентов, экспрессирующих данные специальные аллели HLA.
Также было найдено возрастание частоты DRB1*1101 аллеля у ВИЧ -инфицированных пациентов. При использовании обычного способа микроцитотоксичности на мононуклеарных клеточках несколько годов назад была получена высочайшая частота встречаемости гена HLA-DR5 у ВИЧ -инфицированных пациентов. Но непонятно, предрасполагал ли ген HLA-DR5 к развитию ВИЧ —инфекции либо к неким следующим осложнениям, таковым как неизменная генерализованная лимфоаденопатия либо саркома Капоши. Опосля того, как было подтверждено, что частота DRB1*1101 была существенно увеличена на II стадии ВИЧ —инфекции по CDC, результаты исследования обосновывали: генетическая восприимчивость, сплетенная с сиим маркером, предрасполагает пациентов к ВИЧ —инфекции , а не к вышеперечисленным осложнениям. В подтверждение данной точки зрения было изучено 20 мужчин-гомосексуалистов без ВИЧ —инфекции по HLA II класса. Частота аллеля HLA DRB1*1101 в данной нам группе не различается от контрольной группы. Но эти данные необходимо применять осторожно, потому что невзирая на почти все исследования относительно типа HLA и иммунного ответа на ВИЧ -I, вопросец о том, влияет ли HLA на восприимчивость к данной вирусной инфекции остается нерешенным.
Проведенные исследования обосновывают, что три аллеля HLA вовлечены в восприимчивость к туберкулезу в мексиканской популяции.
Механизмы, лежащие в базе неустойчивости либо восприимчивости к заразным болезням, связанные с HLA II класса, также различия меж DR и DQ локусами до сего времени до конца не исследованы. Хотя результаты исследования подтверждают, что генетическое воздействие системы HLA может играться роль в развитии туберкулеза, но эта предполагаемая чувствительность не играет роли у пациентов с суровыми нарушениями иммунитета, как во время ВИЧ -инфекции. Также было предположено, что ген DR5 быть может ассоциирован с развитием ВИЧ —инфекции .
Таблица 1. Частоты генов HLA в 4 группах пациентов
Allele Specificity
Healthy Subject
PTB Patients, %
HIV-Positive Patients, %
AIDS Patients with PTB, %
DR1
10.52
20.00
5.40
6.66
DR3
12.63
20.00
16.21
13.33
DR4
46.31
12.00
13.51
33.33
DR7
22.10
18.00
16.21
33.33
DR8
33.68
4.00
18.91
6.66
DR9
1.05
8.00
5.40
6.66
DR10
1.05
4.00
0.00
6.66
DR11
(DRB1*1101)
11.57
24.00
45.94!
33.33
(DRB1*1102)
3.15
4.00
2.70
6.66
(DRB1*1103)
1.05
2.00
0.00
0.00
(DRB1*1104)
3.15
0.00
2.70
0.00
DR12
(DRB1*1201)
2.10
16.00
8.10
0.00
(DRB1*1202)
0.00
2.00
5.40
0.00
(DRB1*1203)
0.00
0.00
2.70
0.00
DR13
{DRB1*1301)
4.21
2.00
2.70
0.00
(DRB1*1302)
4.21
4.00
0.00
0.00
(DRB1*1305)
2.10
0.00
0.00
0.00
DR14
22.10
2.00
0.00
0.00
DR15
(DRB1*1501)
9.47
48.00!
24.32
33.33
(DRB 1*1502)
3.15
0.00
0.00
6.66
(DRB1*1503)
1.05
0.00
2.70
0.00
DR16
(DRB1*1601)
2.10
6.00
27.02
6.66
(DRB1*1602)
3.15
4.00
0.00
6.66
DQA
(DQA1*0101)
22.10
62.00!
40.54
35.71
(DQA1*0102)
17.89
10.00
13.51
28.71
(DQAl*020l)
22.10
12.00
18.91
14.28
(DQA1*0301)
48.42
30.00
13.51
35.71
(DQA1*0401)
32.63
12.00
18.91
7.14
(DQA1*0501)
46.31
34.00
35.13
28.57
(DQA1*0502)
4,21
0.00
0.00
0.00
DQB
(DQBl*0201)
33.68
26.00
16.21
35.71
(DQB1*0301)
35.78
24.00
13.51
28.57
(DQB1*0302)
43.15
32.00
32.48
35.71
(DQB1*0304)
1.05
0.00
0.00
0.00
(DQB1*0402)
33.68
6.00
8.10
0.00
(DQB1*0501)
12.68
44.00!
21.62
31.71
(DQB1*0502)
5.26
6.00
5.40
7.14
(DQB1*0503)
9.47
4.00
5.40
14.28
(DQB1*0504)
1.05
0.00
0.00
0.00
(DQB1*0602)
15.78
14.00
8.10
0.00
(DQB1*0603)
5.26
0.00
10.21
7.14
(DQB1*0604)
2.10
8.00
8.10
7.14
(DQB1*0609)
1.05
0.00
0.00
0.00
]]>