Il sistema antigenico dei leucociti umani (human leukocyte antigen, HLA) (il complesso maggiore d'istocompatibilità dell'uomo) è una parte importante del sistema immunitario ed è codificato dai geni che sono localizzati sul cromosoma 6. Esso codifica per le molecole della superficie cellulare specializzate nel presentare i peptidi antigenici al recettore delle cellule T. (Vedi anche Panoramica sul sistema immunitario.)
Le molecole del complesso maggiore di istocompatibilità (MHC) che presentano l'antigene sono suddivise in 2 classi principali:
Le molecole del complesso maggiore di istocompatibilità (MHC) di classe I
Le molecole del complesso maggiore di istocompatibilità (MHC) di classe II
Le molecole del complesso maggiore di istocompatibilità (MHC) di classe I sono presenti come glicoproteine transmembrana localizzate sulla superficie di tutte le cellule nucleate. Le molecole di classe I sono formate da una catena pesante alfa legata a una molecola di beta2-microglobulina. La catena pesante consiste in 2 domini deputati al legame del peptide, un dominio immunoglobulina (Ig)-simile, e una regione transmembrana con una coda citoplasmatica. La catena pesante della molecola di classe I viene codificata da geni situati nei loci HLA-A, HLA-B e HLA-C. Le cellule T che esprimono molecole CD8 interagiscono con le molecole del complesso maggiore di istocompatibilità (MHC) di classe I. Questi linfociti T spesso presentano una funzione citotossica, rendendoli capaci di riconoscere qualsiasi cellula infettata. Poiché tutte le cellule nucleate esprimono le molecole del complesso maggiore di istocompatibilità (MHC) di classe I, tutte le cellule infette possono funzionare come cellule presentanti l'antigene per le cellule T CD8 (il CD8 si lega alla parte non-polimorfica della catena pesante delle molecole di classe I). Alcuni geni del complesso maggiore di istocompatibilità (MHC) di classe I codificano per molecole del complesso maggiore di istocompatibilità (MHC) non-classiche (ossia, che non si legano al CD8), come l'HLA-G (che può avere un ruolo nella protezione del feto dalla risposta immunitaria materna) e l'HLA-E (che presenta i peptidi ad alcuni recettori sulle cellule natural killer).
Le molecole del complesso maggiore di istocompatibilità (MHC) di classe II di solito sono presenti soltanto sulle cellule presentanti l'antigene professionali (le cellule B, i macrofagi, le cellule dendritiche, le cellule di Langerhans), sull'epitelio timico e sulle cellule T attivate (ma non quiescenti). La maggior parte delle cellule nucleate può essere indotta dall'interferone (IFN)-gamma ad esprimere le molecole del complesso maggiore di istocompatibilità (MHC) di classe II. Le molecole del complesso maggiore di istocompatibilità (MHC) di classe II sono caratterizzate da 2 catene polipeptidiche (α e β); ciascuna catena presenta un dominio deputato al legame con il peptide, un dominio Ig-simile, e una regione transmembrana con una coda citoplasmatica. Entrambe le catene polipeptidiche sono codificate da geni nelle regioni HLA-DP, -DQ o -DR del cromosoma 6. Le cellule T attivate ristrette per le molecole di classe II esprimono il CD4 e sono spesso cellule helper.
La regione MHC di classe III del genoma codifica per diverse molecole importanti nell'infiammazione; essi comprendono i componenti del complemento C2, C4 e il fattore B; fattore di necrosi tumorale (TNF) -alfa; linfotossina; e 3 proteine da shock termico, che aiutano a proteggere le cellule dallo stress e a mantenere l'omeostasi proteica.
Nel sistema HLA, ai singoli antigeni, che sono codificati dai loci dei geni di classe I e II e definiti sierologicamente, è stata assegnata una nomenclatura standard (p. es., HLA-A1, -B5, -C1, -DR1). Gli alleli definiti con il sequenziamento del DNA sono denominati in modo da identificare il gene, seguiti da un asterisco, da numeri che rappresentano il gruppo allelico (spesso corrispondendo all'antigene sierico che codifica per quell'allele), da due punti, e da numeri che rappresentano l'allele specifico (p. es., A*02:01, DRB1*01:03, DQA1*01:02). A volte vengono aggiunti dei numeri dopo i due punti per identificare varianti alleliche che codificano proteine uguali, e dopo altri due punti, vengono aggiunti altri numeri per indicare i polimorfismi intronici o nelle regioni non codificanti in 5' o 3' (p. es., A*02:101:01:02, DRB1*03:01:01:02).
Le molecole del complesso maggiore di istocompatibilità (MHC) di classe I e II sono gli antigeni più immunogenici coinvolti durante il rigetto di un trapianto allogenico. Il più forte determinante è l'HLA-DR, seguito da HLA-B e -A. Questi 3 loci sono dunque i più importanti per la corrispondenza tra donatore e ricevente.
Alcune patologie autoimmuni sono legate a degli specifici alleli HLA, per esempio,
Spondilite anchilosante e artrite reattiva a HLA-B27
Sclerosi multipla a HLA-DR2
Narcolessia a HLA-DR2 e HLA-DQB1*06:02
Psoriasi a HLA-C*06:02
Artrite reumatoide a HLA-DR4
Diabete mellito di tipo 1 a HLA-DQ2 e a HLA-DQ8
