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Sistema degli antigeni leucocitari umani (Human Leukocyte Antigen, HLA)

Di

Peter J. Delves

, PhD, University College London, London, UK

Ultima modifica dei contenuti apr 2020
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Il sistema antigenico dei leucociti umani (human leukocyte antigen, HLA) (il complesso maggiore d'istocompatibilità dell'uomo) è una parte importante del sistema immunitario ed è codificato dai geni che sono localizzati sul cromosoma 6. Esso codifica per le molecole della superficie cellulare specializzate nel presentare i peptidi antigenici al recettore delle cellule T. (Vedi anche Panoramica sul sistema immunitario.)

Le molecole del complesso maggiore di istocompatibilità che presentano l'antigene sono suddivise in 2 classi principali:

  • Le molecole del complesso maggiore di istocompatibilità di classe I

  • Le molecole del complesso maggiore di istocompatibilità di classe II

Le molecole del complesso maggiore di istocompatibilità di classe I sono presenti come glicoproteine transmembrana localizzate sulla superficie di tutte le cellule nucleate. Le molecole di classe I sono formate da una catena pesante alfa legata a una molecola di beta2-microglobulina. La catena pesante consiste in 2 domini deputati al legame del peptide, un dominio immunoglobulina (Ig)-simile, e una regione transmembrana con una coda citoplasmatica. La catena pesante della molecola di classe I viene codificata da geni situati nei loci HLA-A, HLA-B e HLA-C. Le cellule T che esprimono molecole CD8 interagiscono con le molecole del complesso maggiore di istocompatibilità di classe I. Questi linfociti spesso presentano una funzione citotossica, rendendoli capaci di riconoscere qualsiasi cellula infettata. Poiché tutte le cellule nucleate esprimono le molecole del complesso maggiore di istocompatibilità di classe I, tutte le cellule infette possono funzionare come cellule presentanti l'antigene per le cellule T CD8 (il CD8 si lega alla parte non-polimorfica della catena pesante delle molecole di classe I). Alcuni geni del complesso maggiore di istocompatibilità di classe I codificano per molecole del complesso maggiore di istocompatibilità non-classiche, come l'HLA-G (che può avere un ruolo nella protezione del feto dalla risposta immunitaria materna) e l'HLA-E (che presenta i peptidi ad alcuni recettori sulle cellule natural killer).

Le molecole del complesso maggiore di istocompatibilità di classe II di solito sono presenti soltanto sulle cellule presentanti l'antigene professionali (le cellule B, i macrofagi, le cellule dendritiche, le cellule di Langerhans), sull'epitelio timico e sulle cellule T attivate (ma non quiescenti); la maggior parte delle cellule nucleate può essere indotta dall'interferone (IFN)-gamma ad esprimere le molecole del complesso maggiore di istocompatibilità di classe II. Le molecole del complesso maggiore di istocompatibilità di classe II sono caratterizzate da 2 catene polipeptidiche (α e β); ciascuna catena presenta un dominio deputato al legame con il peptide, un dominio Ig-simile, e una regione transmembrana con una coda citoplasmatica. Entrambe le catene polipeptidiche sono codificate da geni nelle regioni HLA-DP, -DQ o -DR del cromosoma 6. Le cellule T attivate ristrette per le molecole di classe II esprimono il CD4 e sono spesso cellule helper.

La regione del complesso maggiore di istocompatibilità classe III del genoma codifica diverse molecole che giocano un ruolo fondamentale nel processo infiammatorio; essi comprendono le componenti del complemento C2, C4, e il fattore B; fattore di necrosi tumorale (TNF)-alfa; linfotossina; e tre proteine da shock termico.

Nel sistema HLA, ai singoli antigeni, che sono codificati dai loci dei geni di classe I e II e definiti sierologicamente, è stata assegnata una nomenclatura standard (p. es., HLA-A1, -B5, -C1, -DR1). Gli alleli definiti con il sequenziamento del DNA sono denominati in modo da identificare il gene, seguiti da un asterisco, da numeri che rappresentano il gruppo allelico (spesso corrispondendo all'antigene sierico che codifica per quell'allele), da due punti, e da numeri che rappresentano l'allele specifico (p. es., A*02:01, DRB1*01:03, DQA1*01:02). A volte vengono aggiunti dei numeri dopo i due punti per identificare varianti alleliche che codificano proteine uguali, e dopo altri due punti, vengono aggiunti altri numeri per indicare i polimorfismi intronici o nelle regioni non codificanti in 5' o 3' (p. es., A*02:101:01:02, DRB1*03:01:01:02).

Le molecole del complesso maggiore di istocompatibilità di classe I e II sono gli antigeni più immunogenici coinvolti durante il rigetto di un trapianto allogenico. Il più forte determinante è l'HLA-DR, seguito da HLA-B e -A. Questi 3 loci sono dunque i più importanti per la corrispondenza tra donatore e ricevente.

Alcune patologie autoimmuni sono legate a degli specifici alleli HLA, per esempio,

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