Главный комплекс гистосовместимости (HLA)

Главный комплекс гистосовместимости — группа генов и кодируемых ими белков на поверхности клеток, которые показывают иммунной системе фрагменты белков, находящихся внутри или вокруг клетки. По этим молекулам Т-лимфоциты отличают нормальные собственные клетки от заражённых, опухолевых или чужих.

У человека эту систему называют HLA — от английского human leukocyte antigens, то есть антигены лейкоцитов человека. Так сложилось потому, что впервые эти молекулы обнаружили на лейкоцитах. В научной литературе используют и общее для всех позвоночных сокращение MHC (major histocompatibility complex). Слово «гистосовместимость» означает тканевую совместимость: именно от этих молекул в первую очередь зависит, приживётся ли пересаженный орган.

🧬 Как устроена система HLA

Гены HLA расположены на коротком плече шестой хромосомы. Это самые изменчивые гены человека: известны тысячи их вариантов. Каждый человек наследует один набор генов HLA, или гаплотип, от матери и один от отца, и на клетках работают оба набора одновременно.

Классы молекул HLA

Класс	Основные гены	Где находятся	Кому показывают антиген
I	HLA-A, HLA-B, HLA-C	Почти на всех ядерных клетках	Цитотоксическим Т-лимфоцитам (CD8)
II	HLA-DR, HLA-DQ, HLA-DP	На антигенпредставляющих клетках: дендритных клетках, макрофагах, В-лимфоцитах	Т-помощникам (CD4)
III	Гены ряда белков комплемента и некоторых цитокинов	Не являются молекулами-витринами	Не представляют антиген

⚙️ Как работают молекулы HLA

Молекулы HLA можно сравнить с витриной. Клетка постоянно разбирает свои белки на короткие фрагменты — пептиды — и выставляет их на поверхность в бороздке молекулы HLA. Т-лимфоциты проверяют эти витрины своими рецепторами. Если в них лежат обычные собственные пептиды, реакции нет. Если появились фрагменты вирусного или изменённого опухолевого белка, лимфоцит запускает атаку.

Молекулы I класса показывают то, что производится внутри клетки, поэтому помогают находить клетки, заражённые вирусами. Молекулы II класса выставляют обрывки белков, захваченных извне, и запускают организованный иммунный ответ с участием Т-помощников и антител. Т-лимфоцит узнаёт антиген только в комплексе с подходящей молекулой HLA — это одно из главных правил приобретённого иммунитета.

Разнообразие вариантов HLA в популяции выгодно для человечества: разные люди показывают иммунной системе разные фрагменты одного и того же вируса, и ни один возбудитель не может одинаково ускользнуть от защиты всех.

🫀 HLA и пересадка органов

Для иммунной системы чужие молекулы HLA — сильнейший сигнал опасности. На них реагирует необычно большая доля Т-лимфоцитов. Поэтому перед трансплантацией проводят HLA-типирование донора и реципиента и ищут у реципиента готовые антитела к донорским HLA.

• Самые совместимые доноры — однояйцевые близнецы с одинаковыми генами.
• Родные братья и сёстры совпадают по обоим гаплотипам с вероятностью 25%.
• Для пересадки стволовых клеток крови требуется максимальное совпадение, для почки допустимы частичные несовпадения.
• Антитела к HLA могут появиться после переливаний крови, беременностей и прошлых пересадок.

Несовпадение по HLA повышает риск отторжения органа, а при трансплантации гемопоэтических стволовых клеток — и реакции «трансплантат против хозяина». Подбор донора по HLA не заменяет совместимость по группе крови AB0: это две разные системы, и обе учитывают при пересадке.

🩺 HLA и болезни

Некоторые варианты HLA связаны с повышенным риском определённых болезней. Они не вызывают болезнь сами по себе, а лишь повышают вероятность её развития при других условиях.

• HLA-B27 часто встречается при анкилозирующем спондилите и других спондилоартритах.
• HLA-DQ2 и HLA-DQ8 почти всегда есть у людей с целиакией.
• Отдельные варианты HLA-DR и HLA-DQ связаны с сахарным диабетом 1 типа и ревматоидным артритом.
• Вариант HLA-B*57:01 предсказывает тяжёлую аллергическую реакцию на противовирусный препарат абакавир, поэтому перед назначением проводят анализ.