HLA-DR

Genes da Região HLA-DR da Classe II

Pesquisa sobre genes da Região HLA-DR da Classe II foi revista recentemente . Existe uma forte ligação de desequilíbrio entre HLA-DRB1∗1501 (codificando HLA-DR2b), HLA-DRB5∗0101 (codificando HLA-DR2a), e HLA-DQB1∗0702 (codificando HLA-DQ6) tornando a atribuição de risco genético a um locus e alelo individual muito difícil. No entanto, estudos genéticos poderosos sugeriram que a HLA-DRB1∗1501 é o determinante genético mais forte do risco de EM, particularmente em indivíduos de descendência do Norte da Europa. Este alelo foi associado a um início precoce da doença e a um curso mais grave da doença, particularmente nas mulheres . Em um tipo com alta penetração consistente ao longo de quatro gerações, estudos de ligação identificaram apenas a HLA-DRB1∗1501 como um alelo de susceptibilidade candidata . Outros alelos HLA-DRB1 representam uma proporção modesta do risco de EM em outras populações (odds ratio ∼1.7 a 2.2). As complexas interacções epistaticas entre os alelos HLA-DRB1 modificam o risco de EM . Por exemplo, herdar HLA-DRB1∗01 com HLA-DRB1∗1501 reduz o risco relativo de EM para ≤1 (epistasia negativa dominante), enquanto que herdar HLA-DRB1∗08 com HLA-DRB1∗1501 aumenta o risco relativo de EM para ≥6 (epistasia sinérgica). A forte associação entre HLA-DRB1∗1501 e o risco da EM exige um estudo próximo do controle da expressão do gene HLA-DRB1∗1501 e da função da proteína HLA-DR2b no contexto dos processos fisiopatológicos suspeitos na doença de EM.

Novas evidências genéticas e biológicas sugerem que 1,25(OH)2D3 podem influenciar positivamente a expressão do gene HLA-DRB1∗1501, anunciando um novo paradigma para as interações gene-ambiente na determinação do risco da EM. Uma varredura das seqüências de DNA dentro e a montante dos genes DRB1, DQA1 e DQB1 revelou imediatamente um potencial VDRE 5′ para o site de início transcripcional DRB1∗1501. Esta sequência, 5′-GGGTGGGGGTTCA-3′, esteve presente sem variação em 322 DRB1∗1501 indivíduos homozigotos, e ausente em 98% dos indivíduos portadores dos alelos não associados à EM DRB1∗04, DRB1∗07, e DRB1∗09. Métodos bioquímicos detectaram ligação específica da proteína VDR a um oligonucleotídeo com esta sequência. Além disso, 1,25(OH)2D3 aumentou modestamente (1,6 vezes) a expressão de um gene VDRE-reporter e a proteína HLA-DR2b em DRB1∗1501 células linfoblastóides homozigotos B. Assim, esta sequência foi realizada como um fraco VDRE in vitro. Para comparação, os dois VDRE no promotor do gene Cyp24a1 aumentaram em cinco vezes a expressão do gene repórter em resposta a 1,25(OH)2D3 . A confirmação do potencial VDRE exigirá evidências de que o status de vitamina D3, 1,25(OH)2D3 e o VDR influenciam positivamente a expressão de HLA-DR2b in vivo em tecidos que expressam moléculas MHC classe II e têm relevância para a EM.

Um estudo de acompanhamento identificou o potencial VDRE em genes adicionais de significância da doença auto-imune. A ocupação VDR em todo o genoma, definida pela imunoprecipitação de cromatina com sequenciamento maciçamente paralelo (ChIP-seq), foi examinada em linhas de células linfoblastóides B antes e depois de 1,25(OH)2D3 tratamento. Posteriormente, microarrays foram usados para medir a abundância de transcript e regiões com alta ocupação VDR e respostas transcripcionais ao tratamento 1,25(OH)2D3 foram selecionadas para estudo posterior. Finalmente, essas regiões de interesse foram cruzadas com loci genômico de importância para a doença auto-imune, conforme definido por estudos de associação de genomas. Esta análise destacou uma série de loci gênicos auto-imunes que podem ser regulados transcritivamente por 1,25(OH)2D3 e o VDR, por exemplo, IRF8 de relevância para a EM e PTPN2 associados à doença de Crohn e diabetes tipo 1.

O(s) mecanismo(s) envolvido(s) no risco de EM associada a DRB1∗1501, e como a vitamina D pode modificar o risco, não são conhecidos . O gene HLA-DRB1 codifica a cadeia de polipeptídeos HLA-DR2b da molécula hetero-dimérica MHC classe II. As moléculas de MHC classe II apresentam peptídeos derivados de proteínas do hospedeiro (self) a linfócitos T durante a indução de tolerância, e apresentam peptídeos derivados de proteínas estranhas (não self) a linfócitos T durante uma resposta imunológica . Os mecanismos de indução de tolerância ocorrem na interface materno-fetal, no timo embrionário e pós-natal, e nos tecidos linfóides periféricos adultos. Os mecanismos envolvidos na defesa do hospedeiro ocorrem em todos os tecidos linfóides secundários. Como a vitamina D3 é um fator de proteção, e 1,25(OH)2D3 aumentou a expressão de HLA-DRB1∗1501, a questão é como a redução da expressão dos genes de vitamina D3 e HLA-DRB1∗1501 poderia contribuir para um processo patológico relevante para a EM.

Uma possibilidade está relacionada à tolerância tímica. Durante a timopoiese, um passo complexo e crítico ocorre no timo dos mamíferos para eliminar células T auxiliares potencialmente auto-patogênicas específicas da proteína e desenvolver células T regulatórias naturais (Treg) potencialmente auto-específicas. A insuficiência de vitamina D3 e a redução da expressão tímica de HLA-DRB1∗1501 podem resultar em uma falha na purga do repertório de células T em desenvolvimento aquelas células T CD4+ que reconhecem peptídeos neurais apresentados pelas moléculas HLA-DR2. Alternativamente, pode impedir o desenvolvimento de Treg natural com especificidade semelhante. O efeito do mês de nascimento na EM é consistente com este modelo. Um excesso de pacientes com EM nasce na primavera (o nadir dos suprimentos de vitamina D3) e poucos nascem no outono (o ápice dos suprimentos de vitamina D3), uma assimetria que é mais pronunciada em latitudes elevadas e entre indivíduos com o alelo HLA-DRB1∗1501 . Os dados de gêmeos também são consistentes com este modelo. Entre os gêmeos monozigóticos, a maior concordância de doenças foi observada entre aqueles com ascendência escandinava/celta (alta freqüência do DRB1∗1501), uma alta latitude de residência e um início precoce da doença. A discordância da doença nos gémeos monozigóticos femininos correlacionou-se com diferenças na exposição solar infantil. Três estudos que ligam a exposição solar juvenil à redução do risco de EM também são consistentes com este modelo . Alguns dados estruturais de TCR também apoiam este modelo. A análise do TCR Ob.1A12 e Ob.2F3 que foram clonados a partir das células T de uma paciente com EM mostrou características que seriam esperadas para o TCR que escapou da deleção tímica . Estes TCR tinham uma topologia de ligação marcadamente atípica a um peptídeo de mielina apresentado pelas moléculas HLA-DRB1∗1501- codificadas HLA-DR2. Elas eram assimétricas, contatavam apenas o peptídeo N-terminal de mielina, e ligadas com baixa afinidade. Coletivamente, estes estudos apontam para um fator de risco ligado à latitude e à estação que interage com HLA-DRB1∗1501 durante um processo biológico que é mais pronunciado nos jovens. A indução de tolerância tímica é uma possibilidade, mas outras explicações também são consistentes com os dados .