HLA-DR

Genes de la región HLA-DR de clase II

La investigación sobre los genes de la región HLA-DR de clase II fue revisada recientemente . Existe un fuerte desequilibrio de ligamiento entre el HLA-DRB1∗1501 (que codifica el HLA-DR2b), el HLA-DRB5∗0101 (que codifica el HLA-DR2a) y el HLA-DQB1∗0702 (que codifica el HLA-DQ6), lo que hace muy difícil la asignación del riesgo genético a un locus y un alelo individuales. No obstante, estudios genéticos de gran alcance han sugerido que el HLA-DRB1∗1501 es el determinante genético más fuerte del riesgo de EM, particularmente en individuos de ascendencia europea del norte . Este alelo se asoció a una aparición más temprana de la enfermedad y a una evolución más grave de la misma, especialmente en las mujeres. En un linaje con una penetración alta y constante a lo largo de cuatro generaciones, los estudios de vinculación identificaron únicamente el HLA-DRB1∗1501 como alelo de susceptibilidad candidato. Otros alelos HLA-DRB1 representan una modesta proporción del riesgo de EM en otras poblaciones (odds ratio ∼1,7 a 2,2). Las complejas interacciones epistáticas entre los alelos HLA-DRB1 modifican el riesgo de EM . Por ejemplo, heredar HLA-DRB1∗01 con HLA-DRB1∗1501 reduce el riesgo relativo de EM a ≤1 (epistasis negativa dominante), mientras que heredar HLA-DRB1∗08 con HLA-DRB1∗1501 aumenta el riesgo relativo de EM a ≥6 (epistasis sinérgica). La fuerte asociación entre el HLA-DRB1∗1501 y el riesgo de EM exige un estudio minucioso del control de la expresión génica del HLA-DRB1∗1501 y de la función de la proteína HLA-DR2b en el contexto de los procesos fisiopatológicos que se sospechan en la enfermedad de la EM.

Las nuevas pruebas genéticas y biológicas sugieren que el 1,25(OH)2D3 puede influir positivamente en la expresión génica del HLA-DRB1∗1501, lo que anuncia un nuevo paradigma para las interacciones gen-ambiente en la determinación del riesgo de EM . Un análisis de las secuencias de ADN dentro y aguas arriba de los genes DRB1, DQA1 y DQB1 reveló un potencial VDRE inmediatamente 5′ al sitio de inicio transcripcional de DRB1∗1501. Esta secuencia, 5′-GGGTGGAGGGTTCA-3′, estaba presente sin variación en 322 individuos homocigotos de DRB1∗1501, y ausente en el 98% de los individuos portadores de los alelos no asociados a MS DRB1∗04, DRB1∗07 y DRB1∗09. Los métodos bioquímicos detectaron la unión específica de la proteína VDR a un oligonucleótido con esta secuencia. Además, la 1,25(OH)2D3 aumentó modestamente (1,6 veces) la expresión de un constructo del gen VDRE-reportador y de la proteína HLA-DR2b en células linfoblastoides B homocigotas DRB1∗1501. Así, esta secuencia funcionó como un VDRE débil in vitro. A modo de comparación, las dos VDRE en el promotor del gen Cyp24a1 quintuplicaron la expresión del gen reportero en respuesta a la 1,25(OH)2D3 . La confirmación del VDRE potencial requerirá pruebas de que el estado de la vitamina D3, la 1,25(OH)2D3 y el VDR influyen positivamente en la expresión del HLA-DR2b in vivo en tejidos que expresan moléculas del MHC de clase II y que tienen relevancia para la EM.

Un estudio de seguimiento identificó VDRE potenciales en genes adicionales de importancia para la enfermedad autoinmune . Se examinó la ocupación de VDR en todo el genoma, definida por inmunoprecipitación de cromatina con secuenciación masiva paralela (ChIP-seq), en líneas celulares linfoblastoides B antes y después del tratamiento con 1,25(OH)2D3. Posteriormente, se utilizaron microarrays para medir la abundancia de los transcritos y se seleccionaron regiones con alta ocupación de VDR y respuestas transcripcionales al tratamiento con 1,25(OH)2D3 para su estudio posterior. Por último, estas regiones de interés se cruzaron con loci genómicos de importancia para la enfermedad autoinmune, según lo definido por los estudios de asociación de todo el genoma. Este análisis puso de manifiesto una serie de loci de genes autoinmunes que pueden estar regulados transcripcionalmente por el 1,25(OH)2D3 y el VDR, por ejemplo el IRF8, de importancia para la EM, y el PTPN2, asociado a la enfermedad de Crohn y la diabetes de tipo 1.

No se conoce el mecanismo o mecanismos implicados en el riesgo de EM asociado al DRB1∗1501, ni cómo la vitamina D podría modificar el riesgo. El gen HLA-DRB1 codifica la cadena polipeptídica HLA-DR2b de la molécula hetero-dimérica MHC de clase II. Las moléculas MHC de clase II presentan péptidos derivados de proteínas del huésped (propias) a los linfocitos T durante la inducción de la tolerancia, y presentan péptidos derivados de proteínas extrañas (no propias) a los linfocitos T durante una respuesta inmunitaria . Los mecanismos de inducción de la tolerancia se producen en la interfaz materno-fetal, en el timo embrionario y postnatal, y en los tejidos linfoides periféricos adultos. Los mecanismos implicados en la defensa del huésped se dan en todos los tejidos linfoides secundarios. Dado que la vitamina D3 es un factor protector, y que la 1,25(OH)2D3 aumenta la expresión del HLA-DRB1∗1501, la cuestión es cómo la reducción de la vitamina D3 y de la expresión del gen HLA-DRB1∗1501 podría contribuir a un proceso patológico relevante para la EM.

Una posibilidad está relacionada con la tolerancia tímica. Durante la timopoyesis, se produce un paso complejo y crítico en el timo de los mamíferos para eliminar las células T helper potencialmente patógenas específicas de la proteína propia y desarrollar células T reguladoras (Treg) naturales potencialmente específicas de la proteína propia . La insuficiencia de vitamina D3 y la reducción de la expresión tímica de HLA-DRB1∗1501 podrían dar lugar a un fallo en la purga del repertorio de células T en desarrollo de aquellas células T CD4+ que reconocen los péptidos neurales presentados por las moléculas HLA-DR2. Alternativamente, podría impedir el desarrollo de Treg naturales con una especificidad similar. El efecto del mes de nacimiento en la EM es consistente con este modelo. Un exceso de pacientes con EM nacen en primavera (el nadir de los suministros de vitamina D3) y menos nacen en otoño (el ápice de los suministros de vitamina D3), una asimetría que es más pronunciada en latitudes altas y entre individuos con el alelo HLA-DRB1∗1501 . Los datos de los gemelos también son coherentes con este modelo. Entre los gemelos monocigóticos, la mayor concordancia de la enfermedad se observó entre aquellos con ascendencia escandinava/celta (alta frecuencia de DRB1∗1501), una alta latitud de residencia y un inicio temprano de la enfermedad . La discordancia de la enfermedad en las gemelas monocigóticas se correlacionó con las diferencias en la exposición al sol en la infancia . Tres estudios que relacionan la exposición al sol en la juventud con un menor riesgo de EM son también consistentes con este modelo . Algunos datos estructurales del TCR también apoyan este modelo. El análisis de los TCR Ob.1A12 y Ob.2F3 que se clonaron a partir de las células T de un paciente con EM mostraron características que se esperarían de los TCR que escaparon a la deleción tímica . Estos TCR tenían una topología de unión marcadamente atípica a un péptido de mielina presentado por las moléculas HLA-DRB1∗1501 codificadas. Estaban orientadas asimétricamente, contactaban sólo con el péptido de mielina N-terminal, y se unían con baja afinidad. En conjunto, estos estudios apuntan a un factor de riesgo relacionado con la latitud y la estación del año que interactúa con el HLA-DRB1∗1501 durante un proceso biológico que es más pronunciado en los jóvenes. La inducción de la tolerancia tímica es una posibilidad, pero otras explicaciones también son coherentes con los datos.