Immunologische methoden voor de diagnose van erfelijke ziekten

Recentelijk wordt het belangrijkste histocompatibiliteitscomplex - HLA (Human Leukocyte Antigens) - beschouwd als een belangrijke immunologische marker in de populatiegenetica. De antigenen van dit systeem worden immunologisch bepaald in bloedleukocyten. Het HLA-gencomplex is compact gelokaliseerd op de korte arm van chromosoom 6 (6p21.3). De lokalisatie van dit systeem en de omvang van de loci op het chromosoom stelden ons in staat te berekenen dat het complex ongeveer 1/1000 van de genenpool van het organisme vormt. Histocompatibiliteitsantigenen spelen een rol bij de regulatie van de immuunrespons van het organisme en bij het handhaven van de immuunhomeostase. Door hun polymorfisme en compacte lokalisatie van HLA-antigenen hebben ze een grote betekenis gekregen als genetische marker.

Momenteel zijn er meer dan 200 allelen van dit systeem ontdekt; het is het meest polymorfe en biologisch significante genetische systeem van het menselijk lichaam. Aandoeningen van verschillende functies van het major histocompatibiliteitscomplex dragen bij aan de ontwikkeling van een aantal ziekten, voornamelijk auto-immuunziekten, oncologische ziekten en infectieziekten.

Afhankelijk van de locatie van het HLA-complex op chromosoom 6 worden de volgende loci onderscheiden: D/DR, B, C, A. Nieuwe loci G, E, H, F zijn relatief recent ontdekt; hun biologische rol wordt momenteel actief bestudeerd. Er worden drie klassen antigenen onderscheiden in het major histocompatibility complex. Klasse I-antigenen worden gecodeerd door loci A, B, C. Nieuwe loci behoren ook tot deze klasse. Klasse II-antigenen worden gecodeerd door loci DR, DP, DQ, DN, DO. Genen van klasse I en II coderen voor transplantatie-antigenen. Genen van klasse III coderen voor complementcomponenten (C2, C4a, C4b, Bf), evenals voor de synthese van isovormen van een aantal enzymen (fosfoglucomutase, glycoxylase, pepsinogeen-5, 21-hydroxylase).

De aanwezigheid van Ag in verband met een bepaalde ziekte bij een persoon doet vermoeden dat er sprake is van een verhoogde vatbaarheid voor deze pathologie en in sommige gevallen zelfs van resistentie ertegen.

De bepaling van HLA-systeemantigenen wordt uitgevoerd op lymfocyten die geïsoleerd zijn uit perifeer bloed met behulp van histotyperingssera in een microlymfocytotoxische reactie of moleculair genetische methoden.

Door associatieve verbanden te leggen tussen ziekten en het antigeen van het grote histocompatibiliteitscomplex kunnen we:

• groepen identificeren die een verhoogd risico lopen om de ziekte te ontwikkelen;
• het polymorfisme ervan bepalen, dat wil zeggen groepen patiënten identificeren met kenmerken van het beloop of de pathogenese van de ziekte; in dit opzicht kan een analyse van de syntropie van ziekten worden uitgevoerd, waarbij de genetische vereisten voor de combinatie van verschillende vormen van pathologie worden geïdentificeerd; associatie met antigenen die de resistentie tegen ziekten bepalen, maakt het mogelijk om personen te identificeren met een verminderd risico om deze pathologie te ontwikkelen;
• differentiële diagnostiek van ziekten uitvoeren;
• de prognose bepalen;
• optimale behandelingstactieken ontwikkelen.

Omdat de meeste ziekten geen direct verband houden met de antigenen van het belangrijkste histocompatibiliteitscomplex, werd de "twee-genen"-theorie voorgesteld om de associatie tussen ziekten en HLA-antigenen te verklaren. Volgens deze theorie is er een immuunresponsgen (Ir-gen) dat nauw verbonden is met HLA-antigenen en genen die de immuunrespons reguleren. Beschermgenen bepalen de resistentie tegen ziekten, en provocerende genen bepalen de gevoeligheid voor bepaalde ziekten.

Het relatieve risico op de ziekte voor personen met het overeenkomstige genotype wordt berekend met behulp van de formule: x = [h _p × (1 - h _c )] / [h _c × (1 - h _p )], waarbij h _p de frequentie is van het kenmerk bij patiënten en h _c de frequentie is bij personen in de controlegroep.

Relatief risico geeft de mate aan van de associatie van de ziekte met een bepaalde Ag/Ag van het HLA-systeem (geeft een idee van hoe vaak het risico op het ontwikkelen van de ziekte hoger is bij aanwezigheid van Ag in vergelijking met afwezigheid). Hoe hoger deze indicator bij een patiënt, hoe sterker het associatieve verband met de ziekte.

Associatie van menselijke ziekten met HLA-Ag (genfrequentie,%)

Ziekten	HLA	Controlegroep,%	Ziek,%	Relatief risico
Reumatologie
Ankyloserende spondylitis	B27	5-7	90-93	90-150
Syndroom van Reiter	B27	6-9	69-76	32-49.6
Artritis veroorzaakt door infecties:
- Yersinia	B27		58-76	17.59
- Salmonella	B27		60-69	17.57
Psoriatische artritis	B13		9-37	4,79
Reumatoïde artritis	Dw4	12-19	48-72	3,9-12,0
	DR4	20-32	70	4,9-9,33
Syndroom van Behcet	B5	13	48-86	7.4-16.4
SKV	B5		11-34	1,83
	B8		19-48	2.11
	Bw15	6-10	21-40	5.1
	DR2	26.4	57.1	3,80
	DR3	22.2	46.4	2,90
Gougerot-Sjögren-syndroom	B8		38-58	3.15
	Dw3	26	69-87	19.0
Cardiologie
IHD	B7	27.8	45,8	2.19
	B14	7,5	14.8	2.14
	B15	11.1	20.4	2.05
	Cw4	18.7	32.8	2.12
Hypertensie	B18	10.4	22.6	2.52
	Aw19	12.6	28.3	2,74
Endocrinologie
Type 1-diabetes	B8	32	52-55	2.1-2.5
	B18		5-59	1,65
	B15	12	18-36	1,89-3,9
	Dw3	26	48-50	2,9-3,8
	Dw4	19	42-49	3,5-3,9
	DR3 DR3/DR4	20	60	6.10 33
Hyperthyreoïdie	B8	21	35-49	2,34-3,5
	D3	26	61	4.4
	DR3	20	51	4.16
Subacute thyreoïditis (ziekte van De Quervain)	Bw35	13	63-73	16.81
	Dw1		33	2.1
Ziekte van Addison	B8		20-80	3,88-6,4
	Dw3	26	70-76	8,8-10,5
Itsenko-Cushing-syndroom	A1		49	2.45
Gastro-enterologie
Pernicieuze anemie	B7	19	26-52	1.7-3.1
	DR5	6	25	5.20
Atrofische gastritis	B7		37	2.55
Maagzweer van de twaalfvingerige darm	A2	48.1	61.3	1.7
	A10	20.6	63.3	6.65
	B14	4.0	10.3	2,76
	B15	6.6	24.4	4.56
	B40	9,72	23.3	2,82
Auto-immuun hepatitis	B8	16	37-68	2.8-4.1
	DR4	24	71	7,75
HBsAg-dragers	Bw41		12	11.16
	B15		10-19	0,29

Ziekten	HLA	Controlegroep,%	Ziek,%	Relatief risico
Dermatologie
Psoriasis	Bw17	6-8	22-36	3,8-6,4
	B13	3-5	15-27	4.2-5.3
	Bw16	5	15	2.9
Dermatitis herpetiformis	B8	27-29	62-63	4.00-4.6
	DR3	19	80	16.60
Sclerodermie	B7	24	35	1.7
Pemphigus	A10			3.1
Atopische dermatitis	B13	6,86	21.28	3.67
	B27	9,94	25.53	3.11
	A10/B13	0,88	8.51	10.48
Eczeem	A10	19,64	36,67	2.37
	B27	9,94	26.67	3.29
Urticaria en Quincke-oedeem	B13	6,86	21,21	3,65
	B5.8	1.42	12,12	9.57
	B5.35	0,71	6.06	9.02
Neurologie
Multiple sclerose	A3	25	36-37	2.7-2.8
	B7	25-33	36-42	1,4-2,0
	Dw2	16-26	60-70	4.3-12.2
	DR2	35	51.2	1,95
	DR3	20	32,5	1,93
Myasthenie	B8	21-24	52-57	3,4-5,0
	A1	20-25	23-56	3.8
	DR3	26	50	2,5
Pulmonologie
Bronchiale astma (bij patiënten van 19-30 jaar)	B21	4.62	12,5	2,95
	B22	9,94	19,64	2.22
	B27	12.31	37,5	4.27
	B35	0,11	5.36	51.4
	B27/35	0,47	7.14	16.2
Andere ziekten
Vasomotorische rhinitis	A3	26,98	52.38	2,98
	B17	7.57	28.57	4,88
	A3/10	2.72	23,83	11.18
	B7/17	0,47	9.52	22.28

Uit de gegevens in de tabel blijkt dat de sterkste associatieve verbanden worden gevonden bij ziekten met een polygene of multifactoriële overerving.

De bepaling van antigenen van het major histocompatibiliteitscomplex op bloedcellen (leukocyten) stelt ons in staat om de mate van individuele aanleg voor een bepaalde ziekte te bepalen en in sommige gevallen de onderzoeksresultaten te gebruiken voor differentiële diagnostiek, prognosebeoordeling en selectie van behandelmethoden. De detectie van HLA-B27-antigenen wordt bijvoorbeeld gebruikt in de differentiële diagnostiek van auto-immuunziekten. Het wordt gedetecteerd bij 90-93% van de patiënten van het blanke ras met ankyloserende spondylitis en het syndroom van Reiter. Bij gezonde vertegenwoordigers van dit ras worden HLA-B27-antigenen slechts in 5-7% van de gevallen gedetecteerd. HLA-B27-antigenen worden vaak gedetecteerd bij artritis psoriatica, chronische inflammatoire darmziekten die voorkomen bij sacro-iliitis en spondylitis, uveïtis en reactieve artritis.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]