Анализ HLA. HLA при невынашивании беременности, бесплодии, неудачных попытках ЭКО. HLA-типирование. Гистосовместимость.

HLA - это комплекс генов, отвечающих за систему распознавания тканей. Так клетки организма узнают «своих» и «чужих» в процессе жизнедеяльности. Анализ этих генов, ранее называвшийся «анализ на совместимость супругов» или «генетическую несовместимость», позволяет оценить причины репродуктивных нарушений и дать прогноз относительно не только развития беременностей, но и здоровья в целом.

Исследование назначается репродуктологом, акушером-гинекологом при поиске причин бесплодия и невынашивания и оценки риска других заболеваний, их профилактики и ранней диагностики.

В статье мы поговорим о современных представлениях при оценке результатов HLA, о том, как генетическая "совместимость" или "несовместимость" супругов может влиять на зачатие и вынашивание беременности, о том, что может быть после беременности мальчиком и как связаны гены HLA и нарушения плацентарной функции.

Врачи нашего центра иммунологии и репродукции занимаются генетическими проблемами в области репродукции уже более 25 лет, и готовы разобраться в любом сложном случае.

В нашей лаборатории выполняются развёрнутые анализы генов HLA 1 и 2 класса, с указанием гаплотипов и серологической специфичности. На бланке указываются рестриктивные аллели. Указываются ассоциации с некоторыми заболеваниями.

Сдать анализы на HLA можно удалённо, просто отправив нам биологический материал по почте (каплю крови на промокашке, соскоб слизистой оболочки щеки).

Сдать анализ на HLA:

• HLA 1 класса
• HLA 2 класса
• Анализы в другом городе

Что такое HLA. Гистосовместимость

На 6-ой хромосоме каждого у человека расположено «удостоверение личности», генетический код, говорящий о принадлежности клеток именно к этому организму - это гены гистосовместимости, то есть гены совместимости тканей.

Этот термин пришел из трансплантологии, именно там он больше всего используется - для пересадки подходят максимально похожие по генам HLA органы и ткани. Чем больше совпадений, тем лучше они приживаются.

Система распознавания тканей впервые появилась у рыб 450 миллионов лет назад, называется она Большой комплекс гистосовместимости - MHC, Major Histocompatibility Complex. Гены этой системы есть у всех позвоночных животных. HLA - Human Leukocyte Antigens - это именно человеческие лейкоцитарные антигены.

Функция генов HLA

Гены HLA не только определяют индивидуальность, но и модулируют иммунный ответ. По генам HLA клетка «печатает» специальные белки для своей мембраны (оболочки). Самая важная функция HLA - выставлять белки клетки на ее поверхность для считывания их клетками иммунной системы. Иммунная система следит, чтобы все клетки имели только свои обычные белки. Если появляется «чужак», несущий в себе иную информацию (инфицированные, поврежденные и измененные клетки, в том числе клетки опухоли) - это сигнал для клеток защиты, они его распознают и уничтожают. При этом информация об инфекционных белках остается у иммунных клеток, в дальнейшем это облегчает уничтожение таких же «чужаков» при их повторном появлении.

Главными носителями этой системы являются лейкоциты - белые клетки крови, отвечающие за иммунитет.

Почему мы занимаемся этими генами?

Есть два больших блока, где репродукция соприкасается с системой совместимости тканей. Они оба - объекты нашего внимания.

Первый. При беременности плод получает половину генов HLA от отца. Для иммунной системы матери, вынашивающей ребенка, - это чужие гены, есть разные варианты взаимодействия систем трех организмов - матери, отца и ребенка.

Второй блок - HLA-ассоциированные заболевания и реакции организма.

Генов гистосовместимости много, и они наследуются вместе. То есть тысячи лет один кусок хромосомы передается из поколения в поколение. Только очень редко происходят изменения в его строении. Между генами HLA расположены гены, чаще всего связанные с особенностями иммунной системы (кодирующие белки цитокинов, фактора некроза опухоли, системы комплемента), но не только. Гены некоторых ферментов, например, одного из цитохромов Р450, регуляторы многих клеточных процессов, тоже встроены в эти фрагменты хромосом.

Каждый такой блок генов изучен и описан.

Таким образом, зная варианты блоков у человека, можно оценить и риски ассоциированных с этими вариантами заболеваний.

Анализ HLA-типирования супругов - не только HLA совпадения.

Гены HLA ассоциированы с риском развития определенных заболеваний. При бесплодии или невынашивании неясного генеза гены HLA дают нам направление поиска причины, иногда неожиданные пути коррекции нарушений в организме. При этом, решая проблему репродукции, мы показываем человеку путь профилактики заболеваний, к которым он может быть расположен. Это относится и к мужчине, и к женщине.

Случай из практики

Дементьева Светлана Николаевна Акушер-гинеколог, гинеколог-эндокринолог, гемостазиолог

Например, пациентка Светлана из Новосибирка. У женщины длительное бесплодие и неудачные попытки ЭКО, по стандартным обследованиям причину выявить не удалось.

Пациентка обратилась в ЦИР к Светлане Николаевне Дементьевой, и ей было назначено проведение HLA-типирования 1 и 2 класса.

Анализ на HLA 1 класса А*02*02 В*15*40, в иммунограмме иммунорегуляторный индекс - 0.9.

По наличию гена 1 класса HLA А*02 можно предположить сниженное распознавание бластоцисты иммунной системой материнского организма, слабое включение механизмов защиты зародыша, высокую активность при уничтожении чужих клеток. Была назначена соответствующая поддержка, и беременность закончилась рождением здорового мальчика.

Случай из практики

Тимофеева Оксана Валерьевна Заместитель главного врача по лечебной работе (Лечебный отдел), врач акушер-гинеколог, гинеколог-эндокринолог, гемостазиолог

Или видим среди аллелей 1 класса HLA А3-В7, среди прочего - это предрасположенность к гемохроматозу, как это было у пациентки Оксаны Валерьевны Тимофеевой. При чем здесь избыточное отложение железа? Оно выбирает ткани паренхиматозных органов - печень, поджелудочную и щитовидную железы, ткань яичек и яичников. Железо - сильный окислитель, оно изменяет структуру и функцию органов и ферментов. Это может давать повышенную фрагментацию ДНК сперматозоидов, снижение качества фолликулов без снижения АМГ, гипотиреоз и сахарный диабет 1 типа без антител, цирроз без вируса гепатита или алкоголя, повышенный риск сердечно-сосудистой патологии вследствие окисления высокожировых фракций холестерина.

Зная это, мы корректируем систему питания, выбор состава витаминов, регулируем содержание железа в организме подбором режима донорства крови. В итоге эти меры не только повышают вероятность наступления беременности, но и защищают человека от иногда смертельно опасных заболеваний.

Классы HLA - I, II, III классы. Структура блока HLA. Современный анализ на HLA генотипирование: аллели, гаплотипы

Гены HLA представлены I, II и III классом. Гены I класса - классические – А, В и С, и неклассические – Е, F, G.

Классические гены I класса «печатают» белки почти для всех клеток организма, кроме клеток без ядер и виллезного трофобласта. Их функция – показывать иммунной системе, что содержится внутри клетки. Если клеткам-киллерам (CD8+) эти аминокислотные последовательности покажутся незнакомыми, они съедят всю клетку. Это класс очень разнообразных генов и белков с большим количеством вариантов.

По генам II класса образуются белки-рецепторы только для специальных клеток иммунитета – так называемых антигенпрезентирующих клеток (макрофаги, дендритные клетки, эпителиальные клетки тимуса и В-клетки) – тех клеток, которые имеют ядро и способны фагоцитировать, т.е. поедать и переваривать чужеродные белки, бактерии и вирусы и выставлять их части на свою поверхность на «вилке» белка HLA II класса.

HLA III класса участвуют в работе системы комплемента.

Роль в имплантации, плацентации и развитии беременности

Чтобы разобраться с ролью HLA в имплантации, давайте разберем процесс зачатия, имплантации и плацентации.

На ранних стадиях развития зародыш представляет собой бластоцисту, зародышевый пузырёк, состоящий из трёх основных структур – наружная оболочка, трофобласт и локальное скопление клеток - эмбриобласт. Трофобласт состоит из цитотрофобласта (внутреннего слоя клеток) и синцитиотрофобласта (наружного слоя, где все клетки соединены в единую сеть – синцитий). Снаружи зародышевый пузырек имеет гладкую часть и ворсинчатую, из которой формируется плацента. Трофобласт формирует ворсинки хориона – выросты, внутри которых проходят сосуды, а снаружи ворсинка омывается кровью матери. Такой тип плаценты называется гемохориальным.

Поверхность ворсин хориона вообще не содержит белков системы гистосовместимости HLA A, B, DR, DQ, несмотря на то, что речь идет о ядерных клетках. Вероятно, таким образом обеспечивается толерантность к эмбриону.

Но некоторые гены HLA I класса (HLA С, F, G, E) хорошо представлены на поверхности экстравиллезного трофобласта - не тех клеток, которые покрывают ворсинки, а совершенно других, активно делящихся, которыми плодное яйцо прикрепляется к тканям матки. Они идут вглубь и замещают стенку спиральных артерий матки по всей толщине ее децидуального слоя. Это очень важное условие полноценной плацентации.

В случае естественно наступившей беременности, бластоциста является для матери наполовину чужеродным объектом, так как только половина генов и белков в ней материнские.

Если распознавание беременности материнским организмом происходит правильно, клетки - натуральные киллеры блокируются, снижается иммунный ответ на границе мать-плацента-плод, обеспечивается иммунная толерантность, происходит имплантация и беременность развивается нормально.

HLA-совместимость, похожесть или совпадение супругов.

Как мы уже знаем, близко расположенные гены в HLA области на 6 хромосоме при делении клетки и оплодотворении переходят в другую клетку одним блоком, вместе. DR и DQ расположены рядом, являются очень устойчивыми парами, их союзы испытаны тысячелетиями. Эти сочетания называются гаплотипами.

Когда мы смотрим гаплотипы пары при невынашивании или бесплодии, то оцениваем не части генов, а всю цепь. Только если похожа вся цепь или один белок, то можно говорить о похожих генах гистосовместимости.

Считается, что совпадение супругов по генам HLA 2 класса повышает риск бесплодия и невынашивания беременности в данной паре. Для эволюции было бы более выгодно сочетание у ребенка разных генов, увеличение разнообразия признаков для лучшего приспособления к окружающей среде, для большего выживания в случае массовых инфекций или действия других повреждающих факторов.

Пары с совпадающими гаплотипами встречаются реже статистической вероятности. Механизмы снижения фертильности в случае совпадений по HLA 2 класса до конца не изучены. Иногда это срабатывает через аутоиммунные проблемы, через шеечный фактор в виде нарушения продвижения сперматозоидов через цервикальную слизь или заболевания, к которым оказываются предрасположены оба супруга. В любом случае, совпадение по гаплотипам обычно не является фатальным. Потенциал фертильности такой пары может быть снижен, но беременности всё равно наступают, хоть и реже, несмотря на повышенный процент невынашивания, дети рождаются. Это можно проследить по замкнутым сообществам людей, которые заключают браки по религиозному или этническому признаку.

В отличие от неблагоприятного совпадения по генам HLA 2 класса, совпадение по 1 классу, напротив, приветствуется естественным отбором. На поверхности экстравиллезного трофобласта расположены именно белки HLA I класса.

Однако, полное совпадение по 6 локусам HLA встречается не так редко. Как мы уже писали ранее, гены наследуются в определенном сочетании - в виде гаплотипов. Некоторые гаплотипы встречаются часто и немаленькая вероятность получения супругами от родителей одинаковых гаплотипов. А это значит совпадение сразу по 3 генам.

Подробнее:

Аромат любви

У позвоночных и человека существует вомероназальный орган, дополнительный орган обоняния, который настроен определять феромоны и летучие ароматные вещества (ЛАВ), не определяемые как типичные запахи. У животных это орган сильно влияет на половое поведение. У человека вроде бы нет явного влияния вомероназального органа на выбор партнера, как это происходит в животном царстве. Но именно среди генов главного комплекса гистосовместимости находятся гены этой дополнительной обонятельной системы, связанной с гипоталамусом и другими частями мозга. Представители некоторых гаплотипов находят среди потенциальных супругов человека с таким же набором генов. По анализу генов I класса часто видно, что женщина выбирает в спутники жизни мужчину с аллелями, как у ее отца. Были проведены исследования, которые показали, что выбор женщинами мужчин по запаху их одежды зависит от приема ими гормональных контрацептивов. Возможно, гормональные препараты, снижающие фертильность, нарушают у женщин способность улавливать правильный «аромат любви»?

Частые гаплотипы. Анцестральные гаплотипы

Гены гистосовместимости формировались миллионы лет. Земля в глубокой древности была населена относительно изолированными сообществами людей. Существует так называемый «эффект родоначальника», когда особо значимый мужчина передавал свои гены очень большому количеству женщин. В таких популяциях доминировали гены родоначальника. Проживание на определенной территории с присущим ей климатом, особенностями питания, окружающими инфекциями отбирало людей с максимально приспособленным набором генов и признаков. Время от времени при значимых повреждающих факторах отсеивались из эволюционного процесса наименее стойкие комбинации генов, точнее, их носители. Так сформировалось определенное количество устойчивых, анцестральных гаплотипов, содержащих длинную зафиксированную последовательность из генов HLA 1 и 2 класса и всех генов между ними - большой комплекс гистосовместимости. Они имеют привязку к определенным исходным территориям, связаны с особенностями иммунного ответа, реакциями организма и типом питания.

HLA и целиакия. Цис- и трансгаплотипы

Одной из интересных патологий, влияющих на бесплодие и невынашивание, является целиакия. Каким же образом непереносимость белка злаковых – глютена - связана с репродукцией? При целиакии есть два блока проблем - мальабсорбция, то есть дефицит веществ и витаминов, связанный с уменьшением всасывания в тонкой кишке, и множественная аутоиммунная патология из-за прохождения через кишечный барьер крупных молекул, которые в норме не должны проходить, что вызывает изменения в работе иммунной системы. Существующие при целиакии антитела, все аутоиммунные изменения и дефициты в целом оказывают повреждающее действие на многие ткани и органы – щитовидную и поджелудочные железы, нервную систему, ткань яичка у мужчин и яичники у женщин, могут значительно снизить фертильность и увеличить риск невынашивания на разных сроках беременности.

Есть четкая корреляция целиакии с определенными гаплотипами. В 80-90% случаев предрасполагающим аллелем является DQ2.5, чаще всего из гаплотипа DR3-DQ2.5 (DQА1*0501). Реже целиакия связана с DQ2.2, DQ8, DQ7.5.

При том, что ведущим для целиакии является цис-аллель DQ2.5, взятый целиком из готового гаплотипа типа DR3-DQ2.5, есть дополнительный вариант образования такого аллеля из разных гаплотипов, когда альфа-цепь одного аллеля комбинируется с бета-цепью другого аллеля. Например, у одного человека есть набор двух гаплотипов DR7-DQ2.2 и DR11-DQ7.5, полученных им от родителей. DQ7.5 в этом случае может быть дополнительным фактором, увеличивающим риск целиакии. Клетки такого человека экспрессируют все цепи белков внутри одной клетки и эти цепи могут комбинироваться, если теоретически подходят друг другу. Здесь бета-цепь DQ2.2 может взять альфа-цепь DQ7.5, получится транс- DQ2.5, ассоциированный с повышенным риском целиакии.

Читать подробнее

Выявление опасных по риску невынашивания, аутоиммунных состояний, преэклампсии сочетаний у жены

Есть гаплотипы, особо связанные с повышенным риском бесплодия и невынашивания. Как правило, механизмом репродуктивных проблем является иммунные и аутоиммунные нарушения. К таким гаплотипам относятся DR1-DQ5, DR3-DQ2, DR4-DQ8, DR7-DQ2.

HY-рестрикция

Существует механизм невынашивания беременности, который включается после рождения мальчика, а также после любого другого контакта организма женщины с Y-хромосомой. Данный механизм называется HY-рестрикцией и возможен при выявлении рестриктивных гаплотипов у женщины. К провоцирующим факторам относятся переливания крови или любая другая трансплантация тканей мужчины. Вариантами рестриктивных гаплотипов являются: DR1-DQ5; гаплотипы, содержащие аллели DR7, DR15, DQ5 (не все виды), DR13-DQ6 и другие. Так как DQ5 обычно не типируется высокоточно до второго разряда, требуется дополнительное исследование на наличие опасных вариантов DQ5. При наличии HY-рестриктивного гаплотипа не рекомендуется проведение женщине лимфоцитиммунотерапии в совпадающей по генам HLA II класса паре, в таких случаях используются другие схемы коррекции.

Выявление опасных при второй беременности сочетаний у мужа

Очень интересна ситуация с белком DR4. Сам по себе он повышает риск аутоиммунных нарушений у своего хозяина. Если он есть у мужчины, но отсутствует у женщины, то их потенциальный ребенок в 50 или 100% получит этот ген от отца. Во время беременности клетки плода с белком DR4 на своей поверхности могут попасть в организм матери и быть сильным антигеном для её иммунной системы. Первая подобная беременность может пройти относительно спокойно. Но во время последующих беременностей риск невынашивания повышается более чем в 2 раза.

Если женщина тоже имеет белок DR4, то дополнительное повышение риска и невынашивания, и системной красной волчанки, связанное с присутствием DR4 у мужа, ей не грозит. Это редкий случай, когда совпадение генов HLA является относительно благоприятным фактором.

Конфликт по группам HLA - C1 и C2. Семейство рецепторов KIR. Кластер генов KIR.

В результатах анализа HLA 1 класса есть ещё один важный блок информации — варианты генов HLA-C. У каждого человека по два таких гена — один от мамы, другой от папы. Например, HLA-C*01 и HLA-C*02.

Если муж и жена совпадают по С1/С2, тогда взаимодействие между трофобластом и N-клетками матки идёт адекватно.

Если нет — повышается риска проблем: невынашивания беременности, преэклампсии, задержки внутриутробного развития плода.

В результате типирования HLA 1 класса, сданного у нас в лаборатории, будет указан не только сам вариант гена, но и группа, к которой он относится — С1 или С2.

Гены HLA-C кодируют особые белки, которые связываются со своими рецепторами на поверхности клеток, которые называются естественные клетки-киллеры (ЕК, NK-клетки (natural killers). Эти рецепторы называются KIR (kill immunoglobuline like receptors).

Задача NK-клетки — найти и уничтожить чужеродные клетки. Делается это в том числе за счёт распознавания белков гена HLA-C.

Если клетка-киллер связываются с чужой клеткой-мишенью, последняя погибает.

KIR-рецепторы имеют значение не только для беременности, они играют важнейшую роль в приживлении и выживании трансплантата.

Механизм действия

Клетки-киллеры работают путем контакта с клетками-мишенями.

Клетка-киллер подходит к клетке-мишени. При беременности это клетки трофобласта. В норме на клетках трофобласта находятся молекулы HLА-C, которые подают сигнал: «Я своя, меня не трогай». HLA-С распознается клеткой-киллером и её киллерная активность отключается.

То есть, как только KIR-рецептор проконтактировал с своим лигандом — белком HLA-C, он выключает киллерную активность, и начинается выработка целого ряда полезнейших веществ, в первую очередь факторов роста, которые помогают нормальному развитию плода.

Если же сигнал неблагоприятный, тогда клетка-киллер уничтожает мишень. При беременности это развивающийся трофобласт. Вот в чём заключается суть этого конфликта.

HLA-C - это единственная молекула из классических антигенов, которая выставляется на поверхности трофобласта, поэтому мы и говорим с вами по поводу конфликта по системе C1/C2.

Это ситуация происходит в целом ряде беременностей и проявляется бесплодием неясного генеза, невынашиванием на малых сроках и неудачными попытками ЭКО. Когда система сигналов со стороны клеток-киллеров не выключается, и эти клетки-киллеры осуществляют свою основную функцию – убивать.

Гены KIR

Группа генов KIR – это не какой-то один ген, а это множество различных генов, которые могут быть представлены все или частично. Гены KIR находятся внутри генного комплекса LRC (leucocite receptor complex) на хромосоме 19. А комплекс HLA генов - на хромосоме 6. То есть они наследуются независимо друг от друга, поэтому возможны потенциально конфликтные ситуации, которые могут проводить к развитию патологии беременности.

Как и гены HLA, гены KIR наследуются в виде устойчивых связок, образующих определенные комбинации — А или В. И поскольку у каждого человека есть две хромосомы 19, и на каждой из хромосом есть KIR-комплекс, то каждый человек имеет одну из трёх возможных комбинаций гаплотипов генов KIR: либо A/A, либо A/B, либо B/B.

Гаплотип A более древний и консервативный гаплотип. Активность NK-клеток избирательно блокируется антигенами HLA группы C1, и очень плохо блокируется антигенами HLA C2.

Представим себе, что на поверхности трофобласта есть HLA-C группы C2, а у пациентки есть комплекс, который относится к группе A. этот комплекс A плохо будет выключаться антигеном C2, соответственно, и клетки-киллеры будут выполнять свою функцию, которая в них заложена –убивать. И трофобласт будет страдать, что может приводить к серьёзным нарушением имплантации и плацентации.

Гаплотип B – более молодой гаплотип. Он имеет гораздо более широкий набор генов. Активность таких NK-клеток блокируется антигенами групп C1 и C2.

То есть, если у пациентки имеется гаплотип C2, то он будет относительно спокойным. Он блокироваться будет как C1, так и C2. Поэтому если у пациентки есть гаплотип группы B, то тогда фактически конфликт по системе C1/C2 становится невозможным.

Как проводится анализ генов

Если у пациентки имеется гаплотип A/A, а на трофобласте имеется гаплотип C2 (полученный от отца), получается слабый ответ этих KIR-рецепторов на поверхности маточных клеток-киллеров. Это приводит к нарушению выработки цитокинов, которые обеспечивают трансформацию роста, происходит более поверхностная инвазия трофобласта. А более поверхностная инвазия трофобласта – это нарушение имплантации и закладка проблем на больших сроках беременности.

Если у матери гаплотип B/B, активирующие KIR-рецепторы очень хорошо реагируют на такой трофобласт, система «свой – чужой» чётко срабатывает. И идёт совершенно нормальное развитие беременности, плацентации, имплантации.

Снижение рисков осложнений беременности

Наиболее значимая коррекция, которая позволяет во многом исправить неблагоприятный процесс – это уменьшение активности клеток-киллеров материнского организма иммуноглобулинотерапией. Но для того, чтобы понимать, есть конфликт или нет, необходимо специальное дополнительное обследование.

Другие молекулы - неклассические антигены 1-го класса - HLA-G, HLA-E, HLA-F - тоже очень важны для успеха или неуспеха беременности, но механизмы иные.

Также более подробную информацию про конфликт по группам HLA - C1 и C2 вы можете, посмотрев эфир с Игорь Ивановичем Гузовым.

Риск каких заболеваний можно выявить по результатам анализа на HLA?

Наличие DR11 увеличивает риск первичного антифосфолипидного синдрома, невынашивания беременности, очагового облысения, заболеваний лимфатических узлов.

У носителей DR4 лекарственный препарат для понижения давления и вазодилататор, гидралазин, может спровоцировать волчанку - аутоиммунное системное заболевание.

DR8 повышает риск рака щитовидной железы, а DR10 - рака яичников и шейки матки у женщин.

DR3 и DR4 сильно повышают вероятность сахарного диабета 1 типа, особенно в сочетании с В8 или В18. Аллелями, уменьшающими такой риск, являются DR15, DQ7.5.

DR3, наряду с сахарным диабетом, грозит развитием патологии щитовидной железы - тиреоидитом Хашимото или болезнью Грейвса.

DR11 может предрасполагать к анафилактическому шоку при употреблении винограда.

При наличии DR15 у женщины в постменопаузе может развиваться выраженный остеопороз (снижение плотности костной ткани), а также слабая устойчивость к вирусу папилломы человека и как следствие, увеличение риска развития рака шейки матки.

При DR17(3) опасно делать прививку от бешенства, это может вызвать энцефаломиелит.

Почти все пациенты с целиакией имеют DQ2.5/2.2, реже DQ8, DQ7.5. У носителей варианта DQ2.5 риск этой болезни повышен в 8 раз.

Существуют гены-защитники. DR13 дает устойчивость к вирусам гепатитов В и С, а при наличии DQ6.3 иммунная система очень хорошо сопротивляется вирусу иммунодефицита человека. Интересно, что они вместе «законная пара», гаплотип DR13-DQ6.3.

Гаплотип DR8-DQ4 защищает от аутоиммунных состояний, в отличие от своего зеркального брата DR4-DQ8.

А2 может увеличивать риск бесплодия и невынашивания за счет аллоиммунного механизма, повышает риск аутоиммунной патологии.

А3-В7, В35 и С04 дают предрасположенность к гемохроматозу.

В27 может стимулировать иммунную систему к атаке на свои же клетки. Это может быть еще сильнее выражено в сочетании с гаплотипом 2 класса DR1-DQ5. Носителю такого сочетания может грозить рассеянный склероз, ревматические заболевания, невынашивание беременности, серьёзное заболевание суставов.

Аллели и гаплотипы HLA, ассоциированные с антифосфолипидным синдромом

Носительство определенных антигенов главного комплекса гистосовместимости значительно повышает вероятность некоторых заболеваний, что свидетельствует о генетически детерминированной предрасположенности к возникновению той или иной патологии.

Напомним, что гены в анализах разделяются на два класса — 1 и 2. К первому классу относятся гены HLA-A, HLA-B, HLA-C, а ко второму — DRB1, DQA1, DQB1.

Существуют и другие гены HLA – DRB4, HLA-DRB3. Благодаря тому, что гены HLA наследуются неизменяемыми блоками, сдав анализ на HLA 1 и 2 класса, мы можем узнать о гораздо большем числе генов внутри нашего организма.

С 1980 года появились статьи о целых семьях с высокой частотой развития первичного АФС.

Связь системы HLA с репродуктивной патологией в последние годы изучается особенно интенсивно. Например, по данным Beer A. (2000 г.), у 86,5% пациенток с антифосфолипидным синдромом определяется HLA DQ4, а при наличии аллеля DQA1*02:01 у мужчин из пар с привычным невынашиванием беременности - около 50% беременность у супруги заканчивалась анэмбрионией.

На данный момент нам известны следующие аллели и гаплотипы HLA, ассоциируемые с первичным и вторичным АФС, присутствием волчаночного антикоагулянта и других антител:

• HLA-DRB1*04, обычно связанный с HLA-DQB1*03:02 (DR4-DQ8) или DQB1*03:01 (DR4-DQ7.3)
• DRB1*07, обычно связанный с DQA1*02:01 и DQB1*03:03 (DR7-DQ9.2)
• DRB1*13:02, обычно связанный с DQA1*01:02 и DQB1*06:04/06:05 (DR13(6)-DQ6)
• DQB1*03:01 (DR11(5)-DQ7.5)
• DRB1*09 (DR9)-DQB1*03:03 у японцев

Дополнительные факторы:

• Аллели HLA-DRB1*08, *02, *03 являются факторами риска развития АФС у больных СКВ.
• Наличие аллелей HLA-DRB1*16 и *11 у больных СКВ является фактором риска развития акушерских осложнений.

Аллели HLA определяют развитие как первичного, так и вторичного АФС, восприимчивость к выработке антител (волчаночный антикоагулянт, антикардиолипины, анти-β2GPI, протромбину, аннексину V, фосфатидилэтаноламин-фосфатидилсерину) и риски развития проблем во время беременности и тромботических осложнений. Аллели разных групп пересекаются между собой. Так ассоциация HLA-DR4, -DR7, -DRw53 и -DQB1*0302 с aCL, которая была продемонстрирована при первичном АФС, также может быть обнаружена при СКВ - заболевании с совершенно другим паттерном ассоциации аллелей HLA (DR2, DR3, DRw52).

На структуру ассоциаций HLA также влияют различные этнические группы, однако во многом ассоциации сходны.

Конечно, гены HLA класса II не следует рассматривать как единый генетический фактор риска развития АФС, поскольку антигенная специфичность и клинические проявления весьма неоднородны. Но результаты многочисленных исследований показали связь генотипа как с иммунными, так и с клиническими фенотипами. Это говорит о том, что при изучении генетической предрасположенности при комплексных заболеваниях важно не только анализировать генетические частоты, но и более детально рассматривать клинические симптомы, выводить факторы риска для определённых группы пациентов и, как можно раньше, нивелировать осложнения, с ними связанные.

CYP-21 и HLA

До клонирования гена CYP21A2 пренатальную диагностику ВДКН проводили с помощью HLA-типирования. Как функциональный ген CYP21A2, так и псевдоген CYP21A1Р (ген, который является функционально неактивным) образуют генетическую единицу — модуль RCCX — с несколькими соседними генами.

Описаны вариации числа копий для локуса RCCX, причем нормой считается наличие двух модулей. Большинство вариантов, нарушающих функцию 21-гидроксилазы, являются результатом рекомбинации (перераспределения генетического материала) или генной конверсии (замены последовательности ДНК) между функциональным геном CYP21A2 и псевдогеном CYP21A1P.

Врожденная гиперплазия надпочечников, которая развивается из-за дефицита фермента 21-гидроксилазы наследуется как моногенный аутосомно-рецессивный признак, тесно связанный с комплексом HLA. Термин «моногенный», говорит нам о том, что это наследственное заболевание, характеризующееся поломкой лишь в одном гене. А аутосомно-рециссивный тип наследования указывает на то, что данное заболевание проявляется только при унаследовании дефектного гена от обоих родителей, причем этот ген не содержится в половых хромосомах X и Y.

Это означает, что братья и сестры с дефицитом 21-гидроксилазы почти всегда HLA-идентичны, потому что и те, и другие гены передаются в комплексе.

Определенные формы дефицита 21-гидроксилазы связаны с конкретными комбинациями гаплотипов HLA: это явление называется неравновесием по генетическому сцеплению. То есть, некоторые комбинации аллелей наследуются всегда сцепленно, в связи с тем, что они располагаются близко друг к другу на хромосоме. Причем, некоторые гаплотипы наследуются чаще, чем остальные, а некоторые, наоборот, реже.

Так, сольтеряющая форма заболевания связана с HLA-A3;Bw47;DR7. Помимо дефицита 21-гидроксилазы, этот гаплотип обычно несет нулевой аллель в одном из участков хромосомы, кодирующих четвертый компонент сывороточного комплемента (белка, являющегося частью системы, ответственной за иммунные процессы в организме). Данный феномен носит название «синдром смежных генов», то есть, хромосомная мутация в данном случае захватывает несколько соседних генов, а именно C4B и CYP21.

HLA-B14-положительные гаплотипы имеют повышенную частоту в группе пациенток с нарушениями полового созревания, дефицитом IgA и раком яичников. Клинические исследования показали, что у всех этих пациенток после теста с АКТГ наблюдались высокие значения 17-0Н прогестерона, что позволяет предположить измененную функцию фермента 21-гидроксилазы.

Мутация в положении 281 была обнаружена во всех случаях, несущих гаплотип HLA-B14, DR1. Интересно, что эта мутация, по-видимому, не связана с гаплотипом HLA-B14, DR7.

Наконец, гаплотип HLA-A1;B8;DR3 отрицательно связан с дефицитом 21-гидроксилазы. Этот гаплотип имеет нулевой аллель в локусе хромосомы C4A и связан с делецией генов C4A и CYP21P.

Паралоги DR

Паралогами называются гены, которые появились в результате создания дубликата гена DRВ1 несколько миллионов лет назад и прошли отдельный от исходного гена эволюционный путь. Есть несколько вариантов копий, не все они экспрессируются в виде белков. Самые известные и имеющие практическое значение - это DRВ3(=DR52), DRВ4(=DR53) и DRВ5 (=DR51). Они связаны с определенными DRВ1 – DRВ3(DR52) с DRВ1*03/*11/*14, DRВ4(DR53) с DRВ1*04/*07/*09, DRВ5(DR51) с DRВ1*15/*16. Эти связки старше человеческого вида, идут еще от человекообразных обезьян. В организме может быть только один вариант работающего паралога. Эти гены дают начало дополнительным бета-цепям, которые образуют полноценный белок с имеющейся альфа-цепью от DRВ1. В итоге клетка получает дополнительный DR на поверхности своих антигенпрезентирующих клеток и дополнительные качества и предрасположенности к заболеваниям. Паралогичных белков клетка образует в 5-8 раз меньше.

HLA и донорская яйцеклетка

Если используются донорские яйцеклетки, эмбрион с очень большой вероятностью может не иметь общих черт по системе HLA со своей биологической матерью, быть полностью чужеродным по генетическому набору. Это может вызвать целый спектр иммунных реакций, совершенно непредсказуемых, так как такая ситуация нетипична для репродукции и требует дальнейшего изучения.

Например, есть две группы генов HLA С, отличающихся по одному нуклеотиду - С1 и С2. Несовпадение по этим группам отца и матери плода может приводить к риску нарушения функции плаценты на разных сроках, но в этом случае один ген все равно будет от мамы. При использовании донорской яйцеклетки могут быть сочетания, которых в естественных условиях в принципе не может быть, – полного несовпадения, так как эмбрион вообще не имеет генов биологической матери. Конечно, случаи, когда используется донорская яйцеклетка – это всегда вынужденная ситуация. Но на данный момент этот вопрос вообще не изучен и полностью игнорируется. Для этого нужен анализ HLA всех участников процесса и особый подбор доноров, что значительно усложнит процедуру.

Химеризм или как клетки плода остаются в организме матери

Гены эмбриона HLA II класса экспрессируются только внутри ворсин хориона, на макрофагах. В норме постоянно происходит отрыв небольшого количества этих ворсин, и они начинают свое путешествие по материнскому организму, через вены и левые отделы сердца, как правило, осаждаясь в легких женщины и приживаясь там. Такое явление называется микрохимеризмом - организм матери с этого момента будет хранить их как память об этой беременности. Этот очень трогательный феномен не всегда безопасен для мамы, в некоторых случаях, при определенных сочетаниях генов в паре, у женщины значительно, в 2-4 раза, повышается риск аутоиммунных заболеваний после беременности и родов. Например, у женщины нет DR4, а у мужчины есть. Если предрасположенной женщине попадет белок этого гена с клетками плаценты, то риск системной красной волчанки после родов вырастает. Часто болезнь Бехтерева (HLA В27) манифестирует после родов.

Как правильно читать анализы, номенклатура

Каждый антиген (белок) HLA II класса состоит из 2 половинок – альфа и бета цепи. Они кодируются соответственно А и В генами – гены DRA1, DRB1,DQA1, DQB1.

DR: DRA1 и DRB1

Этот DR-белок показывает чужеродные для организма молекулы на поверхности иммунных клеток другим клеткам иммунной системы.

А-цепь (или HLA-DRА1) у всех DR очень похожа, поэтому ее смотрят редко, в название антигена она не входит.

В-цепь (или HLA-DRВ1) имеет много вариантов. Это быстро эволюционирующая часть гаплотипа, потому что презентует чужеродные молекулы, бактерии, вирусы, ксенобиотики. Полное ее имя состоит из 4, 6 или 8 знаков, но обычно смотрят только первые два. Например, DR3 по В-цепи может быть от 03:01 до 03:04. Это разные варианты DR3. Первые два знака во всех вариантах - 03, поэтому название – DR3.

DR1*03:01 *03:02 *03:03 *03:04 – это всё DR3.

DQ: DQA1 и DQB1

Белок DQ, кроме представления чужеродных белков, показывает и свои молекулы, говоря организму, что «это - своё». Именно определенные виды DQ часто определяют склонность к аутоиммунным нарушениям, если представление своих белков проходит неправильно.

Здесь уже важны обе цепи - и А, и В.

Первая цифра в имени, как обычно, по В-цепи, более важная - также 4 цифры кода из лаборатории. Например, ген DQ2 – это 02:01 и 02:02. Первые две цифры- 02, значит, в итоге белок называется DQ2.

DQВ1*0201 *0202 – это DQ2.

В DQ обычно смотрят и другую, А-цепь. Часто она определяет вторую цифру в имени DQ. Например,
DQА1 02:01 DQВ1*02:02 DQ2.2.
DQА1 03:03 DQВ1*02:02 DQ2.3.
DQА1 05:01 DQВ1*02:01 DQ2.5.

Вторая цифра важна, это как отчество у человека. Она определяет особенности работы этого белка. Например, DQ2.5 дает сильный риск целиакии, а DQ2.2 и DQ2.3 намного более спокойные.

В половине случаев вторая цифра в коде DQ определяется бета-цепью. Классификация проверяется по специальным таблицам.

Например, из лаборатории приходит ответ по HLA 2 класса для одного человека:
DRВ1*03:01 DQА1*05:01 DQВ1*02:01
DRВ1*07:01 DQА1*02:01 DQВ1*02:01

Это набор обнаруженных генов-кирпичиков, из которых собирается две цепи:
DR3-DQ2.5
DR7-DQ2.2

Как видите, в этих генах есть одинаковая часть - DQВ1*02:01, но она является «деталью» разных белков - DQ2.5 и DQ2.2, это как два мячика разного цвета. То есть это уже разные мячики.

Лабораторные особенности

Возможность определять гены, тем более в обычных лабораториях, появилась не так давно.

Раньше систему гистосовместимости смотрели по белкам крови, серологически. Например, первому белку DR был дан номер 1 и так далее, по мере обнаружения следующих белков, им давали следующий порядковый номер. Тоже самое и с группой DQ. При появлении реактивов для определения генов выяснилось, что почти каждая группа неоднородна, содержит разные гены. Так DR3 поделили на DR17 и DR18. DR17 (DRВ1*03:01 и *03:04) типичен для Западной Европы и входит в очень древний анцестральный гаплотип «супер-В8» (только для DRВ1*0301), предрасполагает ко многим аутоиммунным заболеваниям, в частности к ювенильному сахарному диабету 1 типа, инсулинозависимому. А DR18 (DRВ1*0302 и *0303) встречается в Юго-Восточной Европе и Азии, не связан с «супер-В8» и его рисками.

Ещё одна особенность связана с геном DQA1. Ранее использовавшиеся реактивы определяли DQA1*05:05 как *05:01, то есть в анализах до 2000-х годов DQA1*05:01 включает как DQA1*05:05, так и DQA1*05:01. Однако, в гаплотипе супер В8 возможен вариант только DQA1*05:01, а именно: DRB1*11:01; DQA1*05:05; DQB1*03:01.

В некоторых случаях в результатах анализа указывался только частый аллель, а более редкие – нет. Например, результат анализа DQB1 06:02-08 включает и редкий 06:10.

Все эти особенности необходимо учитывать при работе с генами HLA.

Анализ крови на HLA

Для анализа HLA-генов часто проводится забор крови из вены. Другие варианты - соскоб эпителия щеки или сухая капля крови на специальной карте ("промокашка").

Сдать анализы удалённо

Заключение

Система HLA очень сложна и очень интересна. Информация об этих генах помогает найти недостающие звенья в обследовании при бесплодии и невынашивании, неудачных попытках ЭКО. Анализируя HLA гены, мы получаем огромное количество важной информации, как для репродуктивного, так и для общего здоровья. Как в случае с гемохроматозом или целиакией.

В нашем Центре иммунологии и репродукции каждый доктор акушер-гинеколог может проанализировать результаты генетического исследования, раскрыть карту предрасположенностей к болезням, выявить факторы нарушений фертильности.

Вы можете обратиться на прием очно или онлайн из любой точки мира.

ЦИР – Ваша надежная опора на пути к цели.

Записаться на приём