Генотипирование супружеской пары (HLA II класса) - генетическое исследование, которое определяет разновидности HLA II класса у обоих супругов. Анализ помогает выявить иммунологические факторы невынашивания беременности.

Система HLA (Human Leucocyte Antigen) - определяет гистосовместимость тканей и представляет набор различных типов белков, которые присутствуют на поверхности клеток. Каждому человеку свойственен свой набор HLA антигенов.

Гены, кодирующие белки системы HLA расположены на коротком плече 6-ой хромосомы.

Существует два класса HLA антигенов: HLA I класса и HLA II класса. Антигены первого класса системы находятся на поверхности всех клеток организма. Кодирующие их гены расположены в трех локусах А, В и С, они отличаются высокой степенью полиморфизма. Гены HLA II представлены локусами в D области: HLA-DQ, -DP и -DR. Антигены присутствуют на поверхности клеток иммунной системы: лимфоциты, моноциты, макрофаги, эпителиальные клетки.

Для нормального протекания беременности, ключевое значение имеет отсутствие совместимости по HLA II класса.

Во время беременности будущий ребенок наследует два аллеля каждого гена HLA - один от матери, другой от отца. Для материнского организма отцовские антигены плода являются чужеродными. Женский организм вырабатывает защитные антитела, которые связываются с отцовскими HLA-антигенами плода и защищают их. Это способствует нормальному развитию плода и протеканию беременности.

В случае, когда у родителей есть совпадения по 3 и более антигенам HLA II класса, образование защитных антител резко снижается или не происходит. Для иммунной системы матери развивающийся плод становится чужим, запускаются механизмы, направленные на его элиминирование. Происходит отторжение эмбриона и выкидыш.

Чем больше совпадений по антигенам, тем выше риск неправильного иммунного ответа со стороны матери на плод во время беременности.

• привычное невынашивание беременности;
• неудачные попытки ЭКО.

Одновременно производится забор крови у обоих супругов.

Интерпретация результатов
Ответ выдается в качественном формате. Для обоих супругов указывается генотип и фенотип.
Выдается заключение о наличие совпадений.
Считается, что наличие трёх и более совпадений может увеличивать риск иммунного невынашивания беременности. Состояние требует консультации иммунолога.
Отсутствие совпадений говорит о протекании беременности без изменений.

В последние годы проблема бесплодия супружеских пар, невынашивания беременности становится все более актуальной и требует пристального внимания специалистов. Невынашивание, как и бесплодие, - не какая-то отдельная болезнь. Это следствие неполадок и в репродуктивной системе, и вообще в организме будущих матери и отца. Это симптом: нормальное развитие плода под угрозой, а потому жизнь его невозможна. Причин тут несколько: анатомические врожденные и приобретенные факторы, эндокринная патология, инфекции, иммунологические и генетические причины.

Быстро развивающиеся технологии экстракорпорального оплодотворения помогают решать данную проблему, однако, некоторые генетические аспекты остаются за рамками внимания врачей, что иногда не позволяет достигать желаемого результата.

Проблема раннего невынашивания беременности при отсутствии аномалий кариотипа чаще всего имеет иммунологическую природу. В настоящее время все больше исследователей приходят к выводу о тесной взаимосвязи и взаиморегуляции между эндокринной и иммунной системами, реализующейся в эндометрии на ранних этапах имплантации. Сенсибилизация беременных к отцовским HLA-антигенам плода, сходство супругов по HLA, присутствие в HLA-фенотипе родителей определенных антигенов приводит к спонтанным выкидышам, тяжелым гестозам беременности, врожденным порокам развития плода, снижению сопротивляемости потомства к неблагоприятным факторам окружающей среды.

Что такое HLA?

HLA - human leucocyte antigens - антигены тканевой совместимости (cиноним: MHC - major histocompatibility complex - главный комплекс гистосовместимости).

На поверхности практически всех клеток организма представлены молекулы (белки), которые носят название антигенов главного комплекса гистосовместимости (HLA - антигены). Название HLA - антигены было дано в связи с тем, что эти молекулы наиболее полно представлены именно на поверхности лейкоцитов. Каждый человек обладает индивидуальным набором HLA - антигенов.

Молекулы HLA выполняют роль своеобразных "антенн" на поверхности клеток, позволяющих организму распознавать собственные и чужие клетки (бактерии, вирусы, раковые клетки и т.д.) и при необходимости запускать иммунный ответ, обеспечивающий выработку специфических антител и удаление чужеродного агента из организма.

Состав каждого антигена HLA кодируется соответствующим HLA-геном 6-й хромосомы. Иначе говоря, индивидуальное сочетание HLA-антигенов у конкретного человека определяется индивидуальным сочетанием HLA-генов. Сочетание HLA генов, получаемое от родителей, столь же индивидуально, как и отпечатки пальцев.

Гены, кодирующие HLA расположены в 7-ми областях (локусах) 6-ой хромосомы:
HLA-A,
HLA-B,
HLA-C,
HLA-D - фактически, состоит из 4 локусов: собственно HLA-D и
HLA-DP,
HLA-DQ,
HLA-DR

Каждый из генов может иметь многие десятки вариантов (аллелей, как их называют генетики) - их разнообразные сочетания и формируют множество комбинаций генов. Именно аллели, выявленные при исследовании, указываются в бланке результатов HLA-типирования.

Выделяют 2 класса антигенов HLA. К классу I относятся антигены локусов A, B и C, а к классу II - антигены локусов DR, DP и DQ. Антигены класса I присутствуют на поверхности всех клеток (а также - тромбоцитов), антигены класса II - на поверхности клеток, участвующих в иммунологических реакциях (B-лимфоцитов, активированных T-лимфоцитов, моноцитов, макрофагов и дендритных клеток).

Гены HLA обозначаются теми же буквами, что и кодируемые ими антигены HLA. Названия генов и антигенов HLA состоят из одной или нескольких букв и цифр, например A3, B45, DR15, DQ4. Буква обозначает ген (область и локус), а цифры - аллель этого гена, при этом цифровые обозначения присваиваются по мере открытия новых аллелей.

Значение HLA при беременности.
При наследовании антигенов тканевой совместимости ребенок получает по одному гену каждого локуса от обоих родителей, т.е. половина антигенов тканевой совместимости наследуется от матери и половина от отца. Таким образом, ребенок является наполовину чужеродным для организма матери. Эта "чужеродность" является нормальным физиологическим явлением, запускающим иммунологические реакции, направленные на сохранение беременности. Формируется клон иммунных клеток, вырабатывающий специальные "защитные" (блокирующие) антитела.

Вне беременности иммунные клетки, циркулирующие в организме как разведчики, выслеживают на поверхности всех без исключения клеток белковый код - белки тканевой совместимости. И если обнаруживаются клетки с измененной структурой (это занесенные микробы или измененные клетки самого организма), организм немедленно выдает иммунный ответ - атипические клетки уничтожаются.

При беременности, если бы процесс был таким однозначным, плод неизбежно погибал бы - внутри "чужие" клетки! Но во время беременности плод и его клеточные структуры неразличимы для иммунной системы материнского организма.

В-клетки отвечают за гуморальное звено иммунного ответа, продуцируя антитела. При наступлении беременности, лимфоциты эндометрия вырабатывают "защитные" антитела против отцовских HLA-антигенов. Эти антитела блокируют HLA-антигены отца от эффекторных клеток иммунной системы матери, они защищают плод от материнских естественных киллеров, способствующих отторжению эмбриона.

Несоответствие супругов по HLA-антигенам и отличие зародыша от материнского организма является важным моментом, необходимым для сохранения и вынашивания беременности. При нормальном развитии беременности "блокирующие" антитела к отцовским антигенам появляются с самых ранних сроков беременности.

Сходство супругов по антигенам тканевой совместимости приводит к "похожести" зародыша на организм матери, что становится причиной недостаточной антигенной стимуляции иммунной системы женщины, и необходимые для сохранения беременности реакции не запускаются.

Большое число совпадающих антигенов главного комплекса гисто-совместимости (HLA) у супругов приводит к тому, что зародыш не распознается организмом матери как плод, а воспринимается как измененная клетка собственного организма, против которой начинает работать система уничтожения.

Важное значение для диагностики иммунных форм невынашивания беременности имеет определение генотипа супругов по HLA-антигенам II класса. Желательно проведение фенотипирования по HLA-DR и HLA-DQ антигенам, особенно по HLA-DR, т.к. эти антигены представлены на клетке в несравненно большем количестве и являются ниаболее иммуногенно активными. Для проведения анализа берется кровь из вены, и из полученного образца выделяют лейкоциты (клетки крови, на поверхности которых наиболее широко представлены антигены тканевой совместимости). HLA-фенотип определяется методом полимеразной цепной реакции.

Для преодоления проблемы сходства супругов по HLA-антигенам существует несколько видов терапии: иммунизации матери концентрированной культурой лимфоцитов мужа, таким образом, что антигенная нагрузка увеличивается в 10000 раз по сравнению с нормой; иммунотерапия препаратами иммуноглобулинов человека, фармакологическое действие при этом: иммуномодулирующее, иммуностимулирующее.

Обзор подготовлен Изместьевой М.В. по материалам сайтов: www.cironline.ru, www.cps.org.ru, www.laborutoria.ru.

Чтобы избежать отторжения пересаженной ткани, органа или даже красного костного мозга, ученые стали разрабатывать систему генетического сходства у позвоночных животных и человека. Она получила общее название - (англ. MHC, Major Histocompatibility Complex ).

Обратите внимание, что MHC является главным комплексом гистосовместимости, то есть он не единственный! Есть и другие системы, значимые для трансплантологии. Но в медвузах их практически не изучают.

Поскольку реакции отторжения осуществляются иммунной системой, то Главный комплекс гистосовместимости напрямую связан с клетками имунной системы, то есть с лейкоцитами . У человека главный комплекс гистосовместимости исторически называется Человеческим лейкоцитарным антигеном (обычно везде используется английское сокращение - HLA, от Human Leucocyte Antigen ) и кодируется генами, расположенными в 6-й хромосоме.

Напомню, что антигеном называется химическое соединение (обычно белковой природы), которое способно вызывать реакцию иммунной системы (образование антител и др.), ранее я уже более подробно писал об антигенах и антителах .

Система HLA представляет собой индивидуальный набор различного типа белковых молекул, находящихся на поверхности клеток. Набор антигенов (HLA-статус) уникален для каждого человека.

К первому классу МНС относятся молекулы типов HLA-A, -B и -C. Антигены первого класса системы HLA находятся на поверхности ЛЮБЫХ клеток. Для гена HLA-А известны около 60 вариантов, для HLA-B - 136, а для гена HLA-С - 38 разновидностей.

Расположение генов HLA в 6 хромосоме .

Представителями МНС второго класса являются HLA-DQ, -DP и -DR. Антигены второго класса системы HLA находятся на поверхности только некоторых клеток ИМУННОЙ системы (в основном это лимфоциты и макрофаги ). Для транплантации ключевое значение имеет полная совместимость по HLA-DR (по другим HLA-антигенам отсутствие совместимости менее значимо).

Hla-типирование

Из школьной биологии надо помнить, что каждый белок в организме кодируется каким-либо геном в хромосомах, поэтому каждому белку-антигену системы HLA соответствует свой ген в геноме (наборе всех генов организма ).

HLA-типирование - это выявление разновидностей HLA у обследуемого. У нас есть 2 способа определения (типирования) интересующих нас антигенов HLA:

1) с помощью стандартных антител по их реакции «антиген-антитело » (серологический метод, от лат. serum - сыворотка ). С помощью серологического метода мы ищем белок-антиген HLA . HLA-антигены I класса для удобства определяют на поверхности Т-лимфоцитов, II класса - на поверхности В-лимфоцитов (лимфоцитотоксический тест ).

Схематическое изображение антигенов, антител и их реакции . Источник рисунка: http://evolbiol.ru/lamarck3.htm

Серологический метод имеет много недостатков :

нужна кровь обследуемого человека для выделения лимфоцитов,

некоторые гены неактивны и не имеют соответствующих белков,

возможны перекрестные реакции с похожими антигенами,

искомые HLA-антигены могут быть в слишком низкой концентрации в организме или же слабо реагировать с антителами.

2) с помощью молекулярно-генетического метода - ПЦР (полимеразной цепной реакции ). Мы ищем участок ДНК, который кодирует нужный нам антиген HLA. Для этого метода годится любая клетка организма, имеющая ядро. Зачастую достаточно взять соскоб со слизистой оболочки рта.

Наиболее точным является именно второй метод - ПЦР (оказалось, что некоторые гены системы HLA можно выявить только молекулярно-генетическим методом). HLA-типирование одной пары генов стоит 1-2 тыс. рос. рублей . При это сравнивают имеющийся вариант гена у пациента с контрольным вариантом этого гена в лаборатории. Ответ может быть положительным (совпадение найдено, гены идентичны) или отрицательным (гены разные). Для точного выяснения номера аллельного варианта обследуемого гена может понадобиться перебрать все возможные варианты (если помните, то для HLA-B их 136). Однако на практике никто не проверяет все аллельные варианты интересующего гена, достаточно подтвердить наличие или отсутствие только одного или нескольких наиболее значимых .

Итак, молекулярная система HLA (Human Leucocyte Antigens ) кодируется в ДНК короткого плеча 6-й хромосомы. Там находится информация о белках, расположенных на клеточных мембранах и предназначенных для распознавания своих и чужеродных (микробных, вирусных и др.) антигенов и для координации клеток иммуннитета. Таким образом, чем больше сходства между двумя людьми по системе HLA, тем больше вероятность долгосрочного успеха при пересадке органа или ткани (идеальный случай - пересадка от однояйцевого близнеца). Однако изначальный биологический смысл системы MHC (HLA) состоит не в иммунологическом отторжении пересаженных органов, а заключается в обеспечении передачи белковых антигенов для распознавания различными разновидностями Т-лимфоцитов , ответственных за поддержание всех видов иммунитета. Определение HLA-варианта называетсятипированием .

В каких случаях проводят HLA-типирование?

Это обследование не является рутинным (массовым) и выполняется для диагностики только в сложных случаях :

оценка риска развития ряда заболеваний с известной генетической предрасположенностью,

выяснение причин бесплодия , невынашивания беременности (привычных выкидышей), иммунологической несовместимости.

Когда супруги долгое время не могут зачать ребенка, беременности заканчиваются выкидышами и ЭКО не дает результатов, супруги обращаются к репродуктологам. Бесплодие возникает по разным причинам, и одна из них - совпадение супругов по лейкоцитарным антигенам. Такое совпадение влечет за собой различные патологии, в том числе и хроническое невынашивание плода.

Понятие HLA-типирования и показания к назначению анализа

HLA – это человеческие лейкоцитарные антигены, или система тканевой совместимости человека. HLA является человеческим вариантом главного комплекса гистосовместимости. Его основное предназначение - регулирование работы иммунной системы. Гены, кодирующие HLA, расположены в 7 локусе 6 хромосомы. Этими генами кодируются атигенпредставляющие белки, расположенные на поверхности клеток.

Поскольку данные антигены определяют иммунитет, их необходимо учитывать при трансплантации органов. Игнорирование этого фактора приводит к отторжению пересаженного органа. HLA может уменьшать или увеличивать вероятность развития онкологических опухолей, вызывать появление аутоиммунных недугов.

Немалую роль система антигенов играет в выборе полового партнера. Проведенные в 1980-х гг. исследования показали, что женщины выбирают мужчин с отличающимся HLA. Комбинированные оральные контрацептивы подавляют биологический механизм выбора, и женщин, наоборот, начинают привлекать мужчины с одинаковым HLA.

Чем обусловлен такой выбор? Дело в том, что плод наследует комплекс антигенов от обоих родителей. Для успешного течения гестации важно, чтобы HLA у отца и матери был разным и, как следствие, отличался у матери и эмбриона. Если окажется, что система совместимости у беременной женщины и у ребенка одинаковая, организм матери воспримет тело эмбриона как свои клетки. Иммунная система решит, что это не чужеродный организм, а опухоль, новообразование, и будет атаковать клетки эмбриона.

Совпадение HLA приводит к хроническому невынашиванию, выкидышам, в том числе при ЭКО. Невозможность выносить ребенка является прямым показанием к диагностике лейкоцитарных антигенов, которая называется HLA-типированием.

Классы HLA-типирования и их отличия

Существуют 2 класса HLA:

1. І класс - кодируют гены на локусах А, В, С. Эти антигены представляют собой пептиды - фрагменты белков, разрушенных в протеасомах. Они расположены на поверхности всех клеток, кроме эритроцитов и трофобластов. Если в организм попадает клетка с чужеродным антигеном, к ней стекаются Т-киллеры и уничтожают ее. Наличие некоторых антигенов этого класса вызывает заболевания. Например, если у человека есть антиген В27, то у него разовьются спондилит и синдром Рейтера. Молекула В27 включает аутоиммунные процессы против своего же организма, а запускают ее активность бактериальные инфекции: хламидии, сальмонеллы, шигеллы, клебсиеллы.
2. II класс - кодируют гены на локусах DP, DM, DOA, DOB, DQ, DR. Расположены на поверхностях дендритных клеток, макрофагов и В-лимфоцитов. Доказано, что инсулинзависимый сахарный диабет появляется у людей с антигенами DR3, DR4.

Для определения совместимости супружеской пары имеет значение HLA ІІ класса. Именно клетки, содержащие HLA ІІ типа, вырабатывают антитела к «отцовской части» эмбриона или воспринимают плод как часть женского организма, от которого нужно избавиться.

Как проводится анализ?

Существуют 2 способа проведения анализа на HLA:

• серологический;
• молекулярно-генетический.

При серологическом методе у обследуемого берут кровь и соединяют ее с сывороткой. По тому, выделяются ли антитела, определяется присутствие HLA-антигенов в крови. Этот метод имеет ряд неудобств. Некоторые гены могут оказаться неактивными и не иметь соответствующих им белков, могут быть в слишком низкой концентрации. К тому же возможна перекрестная реакция с другими антигенами.

Второй метод использует полимеразную цепную реакцию и является наиболее точным. Врач-генетик находит и сравнивает нужные участки хромосомы, которые кодируют ген. Каждый ген имеет несколько аллелей - вариантов, которые могут совпадать с аллелями другого человека или нет. Для анализа подойдет любая клетка тела, обычно берут мазок со слизистой оболочки полости рта.

Иногда биоматериал сдает не пара, а только будущий отец. Это объясняется тем, что некоторые аллели влияют на спермограмму, изменяют вид сперматозоидов, их подвижность и жизнеспособность.

Специальной подготовки перед диагностикой не требуется. Супруги обращаются в лабораторию в удобный для них день, сдают биоматериал и ждут результатов. Обычно результаты готовы через 6 рабочих дней.

Расшифровка результатов

Составлением и расшифровкой результатов анализа на HLA-типирование занимаются врач-генетик и врач-иммунолог. По окончании исследования составляют таблицу, куда вносят информацию об обнаруженных аллелях. Сначала генетик вносит буквенно-цифровые кодировки генов: DRB1, DQA1, DQB1, а затем добавляет цифры, шифрующие аллели, причем первые две цифры кодируют номер группы аллелей гена, а остальные две - вариант гена. У взрослых людей при расшифровке DRB1 имеет значение номер группы аллелей, а при расшифровывании остальных - номер варианта.

Совпадение по двум аллелям увеличивает вероятность выкидыша до 35%. При совпадении 4 аллелей супруги считаются полностью несовместимыми для деторождения.

Что делать супругам, у которых совпадают HLA? Врачи предлагают лечить бесплодие с помощью иммунизации:

1. Активная иммунизация. Женщине вводят лимфоциты мужа - так ее организм привыкает к другим клеткам и учится их распознавать.
2. Пассивная иммунизация. Этот метод используют при экстракорпоральном оплодотворении. За 2-3 месяца врачи-репродуктологи назначают специальные препараты: Октагам, Интраглобин, Иммуновенин. Эти лекарства содержат человеческий иммуноглобулин, который повышает содержание антител в организме.

Где можно сдать анализ, сколько это стоит?

Где можно сделать типирование? HLA-типирование - это сложный анализ, который требует применения специального оборудования. Не в каждой больнице есть генетическая лаборатория и специалисты, обладающие необходимыми знаниями. Супругам придется искать специализированные клиники, которые занимаются генетической диагностикой и репродуктивными технологиями.

Сколько стоит анализ? Стоимость HLA-типирования немаленькая и зависит от того, какой конкретно класс антигенов будет исследоваться. HLA-типирование ІІ класса стоит в среднем 5 000-7 000 руб. на одного человека. Следует учитывать, что дополнительно оплачиваются анализ крови и консультация врача-генетика, которая может стоить 1 500-2 500 руб. Еще дороже стоит лечение - цена на лекарства для пассивной иммунизации может доходить до 35 000 руб.

К анализу на HLA-типирование следует прибегать в последнюю очередь. Сначала необходимо исключить другие возможные причины бесплодия и только потом делать генетический анализ.

HLA-типирование 2 класса

Для чего это нужно:

HLA-типирование супругов проводят при диагностике бесплодия, перед планированием беременности и подготовкой к ЭКО, при невынашивании беременности и эпизодах неудачных попыток ЭКО, а также супругам, находящимся в родственной связи.

HLA-типирование – анализ генотипирования аллелей I и/или II классов для определения наличия схожести HLA-антигенов.

HLA-антигены (human leucocyte antigens) тканевой совместимости (cиноним: MHC - major histocompatibility complex - главный комплекс гистосовместимости) – белки, расположенные на поверхности большинства клеток и выполняющие роль своеобразных "антенн", позволяющих организму распознавать собственные и чужие клетки (бактерии, вирусы, раковые клетки и т.д.) и при необходимости запускать иммунный ответ, обеспечивающий выработку специфических антител и удаление чужеродного агента из организма.

Синтез белков HLA-системы определяется генами главного комплекса гистосовместимости, которые расположены на коротком плече 6-й хромосомы. Выделяют два основных класса генов главного комплекса гистосовместимости:

I класс включает гены локусов А, В, С –

II класс - D-область (сублокусы DR, DP, DQ) -

HLA-антигены 1 класса представлены на поверхности практически всех клеток организма, в то время, как HLA-антигены 2 класса выражены преимущественно на клетках иммунной системы, макрофагах, эпителиальных клетках.

HLA-типирование проводят в следующих случаях:

1.диагностика бесплодия у супругов, возникающая из-за сходства HLA-антигенов.

При наследовании HLA-антигенов тканевой совместимости ребенок получает по одному гену каждого локуса от обоих родителей, т.е. половина антигенов тканевой совместимости наследуется от матери и половина от отца. Таким образом, ребенок является наполовину чужеродным для организма матери. Эта "чужеродность" является нормальным физиологическим явлением, запускающим иммунологические реакции, направленные на сохранение беременности. Формируется клон иммунных клеток, вырабатывающий специальные "защитные" (блокирующие) антитела. Несовместимость супругов по HLA антигенам и отличие зародыша от материнского организма является важным моментом, необходимым для сохранения и вынашивания беременности. При нормальном развитии беременности "блокирующие" антитела к отцовским HLA-антигенам появляются с самых ранних сроков беременности. Причем, самыми ранними являются антитела к антигенам 2 класса гистосовместимости.

Сходство супругов по антигенам тканевой совместимости приводит к "похожести" зародыша на организм матери, что становится причиной недостаточной антигенной стимуляции иммунной системы женщины, и необходимые для сохранения беременности реакции не запускаются. В результате зародыш воспринимается как чужеродные клетки. В таком случае происходит самопроизвольное прерывание беременности.

2.идентификация личности и определение отцовства.

Каждый человек обладает индивидуальным набором HLA-антигенов, который представляет собой так называемый биометрический паспорт клетки, точно обозначающий принадлежность к конкретному организму.

3.подбор доноров для трансплантации органов и тканей.

HLA-несовместимость является главной причиной клинических и иммунологических проблем после трансплантации и основным лимитирующим фактором выбора донора для трансплантации. Благоприятный прогноз пересадки органа выше при наибольшем сходстве донора и реципиента по антигенам тканевой совместимости.

4.определение предрасположенности к различным заболеваниям.

При определении различных антигенов HLA можно рассчитать относительный риск возникновения целого ряда заболеваний, таких как целиакия (некоторые аллели локусов HLA-DQB1 и HLA-DQA1), синдром Рейтера, ревматоидный артрит, ишемическая болезнь сердца, гипертоническая болезнь, сахарный диабет I типа и другие.