Histocompatibilidad

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La histocompatibilidad, o compatibilidad tisular, es la propiedad de tener alelos iguales o suficientemente similares de un conjunto de genes llamados antígenos leucocitarios humanos (HLA) o complejo mayor de histocompatibilidad (MHC).[1]​ Cada individuo expresa muchas proteínas HLA únicas en la superficie de sus células, que le indican al sistema inmunológico si una célula es parte del yo o un organismo invasor.[2]​ Las células T reconocen moléculas de HLA extrañas y desencadenan una respuesta inmunitaria para destruirlas.[3]​ Las pruebas de histocompatibilidad se realizan para temas relacionados con trasplantes de órganos, tejidos o células madre, donde la similitud o diferencia entre los alelos HLA del donante y el receptor puede hacer que el sistema inmunológico rechace el trasplante.[4]​ La amplia variedad de alelos HLA potenciales conduce a combinaciones únicas en los individuos y dificulta el emparejamiento.

Descubrimiento[editar]

El descubrimiento del MHC y el papel de la histocompatibilidad en el trasplante fue un esfuerzo combinado de muchos científicos en el siglo XX. C.C. Little y Ernest Tyyzer propusieron una base genética para el rechazo de trasplantes en un artículo de Nature de 1914, que mostró que los tumores trasplantados entre ratones genéticamente idénticos crecían normalmente, pero los tumores trasplantados entre ratones no idénticos fueron rechazados y no crecieron.[5]​ Peter Medawar propuso el papel del sistema inmunológico en el rechazo de trasplantes, cuyos trasplantes de piel en las víctimas de la Segunda Guerra Mundial mostraron que los trasplantes de piel entre individuos tenían tasas de rechazo mucho más altas que los autotrasplantes dentro de un individuo, y que la supresión del sistema inmunológico retrasaba rechazo de trasplante de piel.[6]​ Medawar compartió el premio Nobel de 1960 en parte por este trabajo.[7]​

En las décadas de 1930 y 1940, George Snell y Peter Gorer aislaron individualmente los factores genéticos que, cuando eran similares, permitían el trasplante entre cepas de ratón, nombrándolas H y antígeno II respectivamente. De hecho, estos factores eran uno y el mismo, y el locus se denominó H-2. Snell acuñó el término "histocompatibilidad" para describir la relación entre las proteínas de la superficie celular H-2 y la aceptación del trasplante.[8]​ Jean Dausset descubrió la versión humana del complejo de histocompatibilidad en la década de 1950, cuando notó que los receptores de transfusiones de sangre producían anticuerpos dirigidos únicamente contra las células del donante.[9]​ Se descubrió que el objetivo de estos anticuerpos, o los antígenos leucocitarios humanos (HLA), era el homólogo humano del MHC de ratón de Snell y Gorer. Snell, Dausset y Baruj Benacerraf compartieron el Premio Nobel de 1980 por el descubrimiento del MHC y HLA.[9]​

Complejo mayor de histocompatibilidad (MHC)[editar]

HLA, la forma humana del complejo principal de histocompatibilidad (MHC), se encuentra en el cromosoma 6 en 6p21.3.[10]​ Los individuos heredan dos haplotipos HLA diferentes, uno de cada padre, cada uno con más de 200 genes relevantes para ayudar al sistema inmunológico a reconocer invasores extraños. Estos genes incluyen proteínas de superficie celular MHC de clase I y clase II .[11]​ MHC de clase I moléculas, HLA-A, HLA-B, HLA-C, están presentes en todas las células nucleadas y son responsables de la señalización a una célula inmune que un antígeno está dentro de la célula.[12]​ Las moléculas de MHC de clase II, HLA-DR y HLA-DQ y HLA-DP, solo están presentes en las células presentadoras de antígenos y son responsables de presentar moléculas de organismos invasores a las células del sistema inmunológico.[13]​

Los genes MHC son altamente polimórficos, con miles de versiones de los receptores MHC en la población, aunque un individuo no puede tener más de dos versiones para un locus.[14]​ Los receptores de MHC se expresan codominantemente, lo que significa que todos los alelos heredados los expresa el individuo.[15]​ La amplia variedad de alelos potenciales y múltiples loci en el HLA permite muchas combinaciones únicas en individuos.

Papel en el trasplante[editar]

Genes HLA y su ubicación en el cromosoma 6

Después de recibir un trasplante, las células T del receptor se activarán por moléculas MHC extrañas en el tejido del donante y activarán el sistema inmunológico para atacar el tejido donado.[16]​ Cuanto más similares son los alelos HLA entre el donante y el receptor, menos receptores extraños existen en el tejido del donante para que el sistema inmunológico del huésped lo reconozca y ataque.[17]​ El número y la selección de moléculas MHC que se deben considerar al determinar si dos individuos son histocompatibles fluctúan según la aplicación; sin embargo, se ha demostrado que la combinación de HLA-A, HLA-B y HLA-DR mejora los resultados del paciente.[18]​ La histocompatibilidad tiene un efecto medible en el trasplante de órganos completos, aumentando la esperanza de vida tanto del paciente como del órgano.[16]​ La similitud de HLA es, por tanto, un factor relevante a la hora de elegir donantes para trasplante de órganos o tejidos. Esto es especialmente importante para los trasplantes de páncreas y riñón.

Debido a la naturaleza hereditaria de los genes HLA, es más probable que los miembros de la familia sean histocompatibles. La probabilidad de que un hermano haya recibido los mismos haplotipos de ambos padres es del 25%, mientras que hay un 50% de probabilidad de que el hermano comparta solo un haplotipo y un 25% de probabilidad de que no comparta ninguno. Sin embargo, la variabilidad debida al cruzamiento, los haplotipos pueden reorganizarse entre generaciones y los hermanos pueden ser coincidencias intermedias.[19]​

El grado de histocompatibilidad requerido depende de factores individuales, incluido el tipo de tejido u órgano y la condición médica del receptor. Si bien los trasplantes de órganos completos pueden tener éxito entre individuos no emparejados, el aumento de la histocompatibilidad reduce las tasas de rechazo, da como resultado una vida útil más prolongada y costos hospitalarios asociados en general más bajos.[20]​ El impacto de la compatibilidad de HLA difiere incluso entre los trasplantes de órganos completos, y algunos estudios informan menos importancia en los trasplantes de hígado en comparación con el corazón, los pulmones y otros órganos.[21]​ En comparación, los trasplantes de células madre hematopoyéticas a menudo requieren mayores grados de compatibilidad debido al mayor riesgo de enfermedad de injerto contra huésped, en la que el sistema inmunológico del donante reconoce las moléculas del MHC del receptor como extrañas y genera una respuesta inmunitaria.[22]​ Algunos tejidos trasplantados no están expuestos a células T que podrían detectar moléculas MHC extrañas, como las córneas, por lo que la histocompatibilidad no es un factor en el trasplante.[23]​ Los factores individuales, como la edad, a veces influyen en el protocolo de coincidencia, ya que la respuesta inmune de los pacientes mayores trasplantados hacia las proteínas MHC es más lenta y, por lo tanto, se necesita menos compatibilidad para obtener resultados positivos.[24]​ La terapia inmunosupresora posoperatoria se usa a menudo para disminuir la respuesta inmune y prevenir el rechazo de tejido al atenuar la respuesta del sistema inmune a las moléculas de HLA extrañas,[25]​ y puede aumentar la probabilidad de un trasplante exitoso en trasplantes no idénticos.[26]​

Pruebas[editar]

Debido a la importancia clínica de la histocompatibilidad en los trasplantes de tejidos, se utilizan varios métodos para comprobar la expresión del alelo HLA.

Tipificación serológica[editar]

La tipificación serológica implica la incubación de linfocitos del receptor con suero que contiene anticuerpos conocidos contra los alelos HLA variables. Si el suero contiene un anticuerpo específico para un alelo HLA que está presente en el linfocito del receptor, los anticuerpos se unirán a la célula y activarán una cascada de señalización del sistema de complemento que dará como resultado la lisis celular. Una célula lisada absorberá un tinte añadido, como el azul tripán, lo que permitirá su identificación. La comparación de los sueros que desencadenan la lisis celular permite la identificación de los alelos HLA presentes en la superficie celular de las células receptoras.[27]​

La tipificación serológica tiene la ventaja de identificar rápidamente los alelos HLA expresados e ignora los alelos no expresados que podrían tener poca importancia inmunológica. Sin embargo, no reconoce subclases de alelos, que a veces son necesarios para la coincidencia.[28]​

Tipificación molecular[editar]

Los alelos HLA se pueden determinar analizando directamente los loci HLA en el cromosoma 6. Se pueden usar sondas de oligonucleótidos específicas de secuencia, amplificación por PCRde cebadores específicos de secuencia y secuenciación directa para identificar alelos HLA, que a menudo proporcionan resolución a nivel de aminoácidos. Los métodos moleculares pueden identificar con mayor precisión alelos raros y únicos, pero no proporcionan información sobre los niveles de expresión.[29]​

Véase también[editar]

Referencias[editar]

  1. ↑ «Histocompatibility». Dorlands Illustrated Medical Dictionary. Philadelphia, PA: Elsevier. 2012. 
  2. ↑ «Human leukocyte antigens». Genetics Home Reference. Consultado el 25 de enero de 2018. 
  3. ↑ «Mechanism of cellular rejection in transplantation». Pediatric Nephrology 25 (1): 61-74. January 2010. PMC 2778785. PMID 21476231. doi:10.1007/s00467-008-1020-x. 
  4. ↑ Kindt, Thomas J.; Goldsby, Richard A.; Osborne, Barbara Anne; Kuby, Janis (2006). Kurby Immunology. W. H. Freeman & Company. ISBN 978-1-4292-0211-4. 
  5. ↑ «Clarence Cook Little (1888-1971): the genetic basis of transplant immunology». American Journal of Transplantation 4 (2): 155-9. February 2004. PMID 14974934. doi:10.1046/j.1600-6143.2003.00324.x. 
  6. ↑ «Peter Brian Medawar: father of transplantation». Journal of the American College of Surgeons 180 (3): 332-6. March 1995. PMC 2681237. PMID 7874344. 
  7. ↑ «The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1960 - Speed Read». www.nobelprize.org. Consultado el 26 de febrero de 2018. 
  8. ↑ Elgert, Klaus D. (2009). Immunology : understanding the immune system (2nd edición). Hoboken, N.J.: Wiley-Blackwell. ISBN 9780470081570. OCLC 320494512. 
  9. ↑ a b «The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1980 - Speed Read». www.nobelprize.org. Consultado el 26 de febrero de 2018. 
  10. ↑ Kasahara, M. (2000). Major Histocompatibility Complex: Evolution, Structure, and Function. New York: Springer. ISBN 978-4-431-70276-4. 
  11. ↑ Delves, Peter J. (January 2017). «Human Leukocyte Antigen (HLA) System». Merck Manual. 
  12. ↑ «Human leukocyte antigens». Genetics Home Reference. Consultado el 25 de enero de 2018. 
  13. ↑ «T-lymphocyte recognition of antigen in association with gene products of the major histocompatibility complex». Annual Review of Immunology 3 (1): 237-61. 1 de enero de 1985. PMID 2415139. doi:10.1146/annurev.iy.03.040185.001321. 
  14. ↑ «The major histocompatibility complex in transplantation». Journal of Transplantation 2012: 842141. 2012. PMC 3388305. PMID 22778908. doi:10.1155/2012/842141. 
  15. ↑ «The Major Histocompatibility Complex and Its Functions». Immunobiology: The Immune System in Health and Disease (5th edición). 2001. ISBN 978-0-8153-3642-6. 
  16. ↑ a b «Mechanism of cellular rejection in transplantation». Pediatric Nephrology 25 (1): 61-74. January 2010. PMC 2778785. PMID 21476231. doi:10.1007/s00467-008-1020-x. 
  17. ↑ «Major histocompatibility complex genomics and human disease». Annual Review of Genomics and Human Genetics 14: 301-23. 2013. PMC 4426292. PMID 23875801. doi:10.1146/annurev-genom-091212-153455. 
  18. ↑ «HLA Mismatching Strategies for Solid Organ Transplantation - A Balancing Act». Frontiers in Immunology 7: 575. 2016. PMC 5141243. PMID 28003816. doi:10.3389/fimmu.2016.00575. 
  19. ↑ Cruz-Tapias, Paola; Castiblanco, John; Anaya, Juan-Manuel (18 de julio de 2013). Major histocompatibility complex: Antigen processing and presentation. El Rosario University Press. 
  20. ↑ «HLA matching for kidney transplantation». Human Immunology 65 (12): 1489-505. December 2004. PMID 15603878. doi:10.1016/j.humimm.2004.06.008. 
  21. ↑ «HLA Mismatching Strategies for Solid Organ Transplantation - A Balancing Act». Frontiers in Immunology 7: 575. 2016. PMC 5141243. PMID 28003816. doi:10.3389/fimmu.2016.00575. 
  22. ↑ «Haploidentical Hematopoietic Stem Cell Transplantation: A Global Overview Comparing Asia, the European Union, and the United States». Biology of Blood and Marrow Transplantation 22 (1): 23-6. January 2016. PMID 26551633. doi:10.1016/j.bbmt.2015.11.001. 
  23. ↑ Immune response and the eye : in memoriam J. Wayne Streilein. Niederkorn, J. Y. (Jerry Y.), 1946-, Kaplan, Henry J., Streilein, J. Wayne. (2nd, rev. edición). Basel: Karger. 2007. ISBN 9783805581875. OCLC 85243138. 
  24. ↑ «Transplanting the elderly: Balancing aging with histocompatibility». Transplantation Reviews 29 (4): 205-11. October 2015. PMID 26411382. doi:10.1016/j.trre.2015.08.003. 
  25. ↑ «Immunosuppressive drugs after solid organ transplantation». The Netherlands Journal of Medicine 71 (6): 281-9. July 2013. PMID 23956308. 
  26. ↑ «Role of major histocompatibility complex variation in graft-versus-host disease after hematopoietic cell transplantation». F1000Research 6: 617. 3 de mayo de 2017. PMC 5419254. PMID 28529723. doi:10.12688/f1000research.10990.1. 
  27. ↑ Chandraker, Anil; Sayegh, Mohamed H. (2012). Core concepts in renal transplantation. New York: Springer Science+Business Media, LLC. p. 1960. ISBN 9781461400073. OCLC 768245800. 
  28. ↑ Chandraker, Anil; Sayegh, Mohamed H. (2012). Core concepts in renal transplantation. New York: Springer Science+Business Media, LLC. p. 1960. ISBN 9781461400073. OCLC 768245800. 
  29. ↑ Chandraker, Anil; Sayegh, Mohamed H. (2012). Core concepts in renal transplantation. New York: Springer Science+Business Media, LLC. p. 1960. ISBN 9781461400073. OCLC 768245800. 
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