Συσχέτιση HLA - DQ πολυμορφισμού με γενετική προδιάθεση για σακχαρώδη διαβήτη τύπου Ι
Authors: Σπυροπούλου-Βλάχου Μαρία 
Published: August 2021

Ο Σακχαρώδης Διαβήτης τύπου 1 (ΣΔΤ-1, ινσουλινοεξαρτώμενος σακχαρώδης διαβήτης) θεωρείται σήμερα ένα ετερογενές, πολυπαραγοντικό, πολυγονιδιακό, αυτοανόσου αιτιολογίας νόσημα, στο οποίο η αυτοάνοση διεργασία στρέφεται επιλεκτικά κατά των β-κυττάρων των παγκρεατικών νησιδίων , που παράγουν ινσουλίνη. Για την ανάπτυξη του ανοσολογικού μηχανισμού που καταστρέφει τα β-κύτταρα, απαραίτητη είναι η επίδραση περιβαλλοντικών παραγόντων σε γενετικά προδιατεθειμένα άτομα. Από τους γενετικούς παράγοντες ιδιαίτερα έχουν συσχετιστεί τα γονίδια του MHC στο χρωμόσωμα 6 (42%) με κύρια, αλλά όχι μοναδική, συμμετοχή των HLA-DQB1,-DRB1 γονιδιακών θέσεων,καθώς και η περιοχή της ρυθμιστικής αλληλουχίας επαναλήψεων στο 5’ άκρο του γονιδίου της ινσουλίνης στο χρωμόσωμα 11 (10% ). Η επίδραση των HLA-DR και HLA-DQ μορίων στον κίνδυνο εμφάνισης ΣΔΤ-1 πιθανά σχετίζεται με τον κεντρικό ρόλο των μορίων αυτών στην αντιγονοπαρουσίαση και στην Τ κυτταρομεσολαβούμενη ανοσιακή απάντηση.Οι HLA- συσχετίσεις με ΣΔΤ-1 εμφανίζουν μεγάλη ανομοιογένεια μεταξύ των διαφόρων πληθυσμιακών ομάδων, που οφείλεται τόσο στην διαφορετική κατανομή των HLA αλληλομόρφων στο γενικό πληθυσμό, όσο και στη διαφορετική ανισορροπία σύνδεσης μεταξύ τους. Στην παρούσα διατριβή χρησιμοποιήθηκαν μοριακές τεχνικές υψηλής διακριτικής ανάλυσης, για τη μελέτη του πολυμορφισμού των HLA-τάξης II DRB1/ DQB1/ DQA1 αλληλομόρφων σε 80 παιδιά Ελληνικής καταγωγής που έπασχαν από ΣΔΤ-1 και 246 φυσιολογικούς υγιείς μάρτυρες. Σκοπός ήταν ο προσδιορισμός και η ιεράρχηση των HLA-DRB1,-DQA1,-DQB1 απλοτύπων και γονοτύπων που συσχετίζονται με επιδεκτικότητα ή προστασία για την εμφάνιση ΣΔΤ-1 στον Ελληνικό πληθυσμό, η μελέτη της αλληλεπίδρασης των HLA γονιδίων και του κινδύνου εμφάνισης της νόσου, καθώς και η σύγκριση των προδιαθεσικών και προστατευτικών για την ανάπτυξη ΣΔΤ-1 HLA- DR,- DQ μορίων σε επίπεδο μοριακής δομής, για τον καθορισμό των στερεοχημικών αλλαγών που ευθύνονται για τη διαφοροποίηση της αλληλεπίδρασης με πιθανά διαβητογόνα πεπτίδια. Τα αποτελέσματα επιβεβαιώνουν και στον Ελληνικό πληθυσμό τη κλασσική θετική συσχέτιση των HLA-DRB 1*0301 /DQA 1*0501 /DQB1 *0201 (OR=6.53), HLADRB1 *0405/DQAl *0301 /DQB 1*0302 (OR=6.49), HLA-DRB1*0401/DQA1*0301/DQB1*0302 (OR=5.98), απλοτύπων ( που κωδικοποιούν τη σύνθεση των HLA-DR3/DQ2 και DR4/DQ8 μορίων αντίστοιχα) με αυξημένο κίνδυνο εμφάνισης ΣΔΤ-1.0 σχετικός κίνδυνος μάλιστα για ανάπτυξη ΣΔΤ-1 είναι πολύ αυξημένος στα ετερόζυγα άτομα στα οποία συνεκφράζονται οι δύο παραπάνω απλοτύποι (OR=19.87). Ομως, στατιστικά σημαντικός για επιδεκτικότητα στους Ελληνες, βρέθηκε και ο απλότυπος HLA-DRB1*0405/DQA1*0301/DQB1*0201 (HLA-DR4/DQ2) (ρ=0.005, OR=4.13), σπάνιος σε άλλους Ευρωπαϊκούς Καυκάσιους πληθυσμούς. Αντίθετα ισχυρά119προστατευτικός διεπιστώθη ο HLA-DRB1 * 1101/04//DQA1 *0501 //DQB 1*0301 απλότυπος (OR=0.13-0.23), καθώς και οι γνωστοί «προστατευτικοί» HLA DRB1*15/DQA1*0103/DQB1*0602 (DR15/DQ6) και HLA DRB1*13/ DQA1*0103/ DQB1*0603 (DR13/DQ6) απλότυποι, που απούσιαζαν τελείως από την ομάδα των ασθενών.. Το γεγονός ότι και στους δύο DRB1*04 απλοτύπους (HLA-DR4/DQ8, HLA-DR4/DQ2) στην ομάδα των ασθενών, επικρατούσε το DRB1*0405 αλληλόμορφο, υποδεικνύει άμεση εμπλοκή του DRB1*0405 αλληλομόρφου στην γενετική προδιάθεση για ΣΔΤ-1 στους Ελληνες. Η ισχύς επιδεκτικότητας που προσδίδεται από το DQB1*0302 αλληλόμορφο στους HLA-DR4/DQ8 (ORBI*04/DQBl*0302) απλοτύπους φαίνεται ότι τροποποιείται ανάλογα με το DRB1 αλληλόμορφο με το οποίο συνδυάζεται: το DRB 1*0405 προσδίδει τον υψηλότερο κίνδυνο για ανάπτυξη ΣΔΤ-1 , ακολουθεί το DRB*0401, ενώ αντίθετα το DRB 1*0403 θεωρείται προστατευτικό. Επομένως η στατιστικά σημαντική μείωση της συχνότητας του DRB1*0403/ DQB1*0302 απλοτύπου στους διαβητικούς ασθενείς που μελετήθηκαν (ενώ είναι ο συχνότερος στη ομάδα των φυσιολογικών μαρτύρων ) ενισχύει την άποψη ότι οι διάφοροι DRB1*04 υπότυποι, έχουν ρυθμιστικό ρόλο και προσδίδουν διαφορετικού βαθμού προστασία στους εμπλεκόμενους HLA-DQB απλοτύπους. Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης επιτρέπουν την υπόθεση ότι ο χαμηλός επιπολασμός του ΣΔΤ-1 που παρατηρείται στον Ελληνικό πληθυσμό, σε σχέση με άλλους Ευρωπαϊκούς πληθυσμούς, έχει γενετική βάση και οφείλεται στη χαμηλή συχνότητα του «προδιαθεσικού» DQB 1*0302 (HLA-DQ8) σε συνδυασμό με την υψηλή συχνότητα των «προστατευτικών» DQB 1*0301 (HLA-DQ7) και HLA-DRB 1*0403 στον φυσιολογικό πληθυσμό.Επιπλέον, τα αποτελέσματα έδειξαν ότι λόγω της αλληλεπίδρασης των HLA γονιδίων, δημιουγείται μια ιεράρχηση των επιδεκτικών/προστατευτικών απλοτύπων, που ξεκινά από τον πολύ υψηλού κινδύνου γονότυπο που φέρει 6 διαβητογόνα αλληλόμορφα ( HLA-DRB1*0301- DQA1*0501-DQB1*0201/DRB1*0405-DQA1*0301-DQB1*302 ετερόζυγος συνδυασμός ) και καταλήγει στον πλέον προστατευτικό γονότυπο που φέρει τα ισχυρά προστατευτικά αλληλόμορφα μόνα τους (HLA-DRB1*1104-DQA1*0501-DQB1*0301/DRB1*1104-DQA1*0501-DQB1*301) ή σε συνδυασμό με ουδέτερα. Η ανάλυση της αμινοξικής αλληλουχίας καθώς και η σύγκριση της μοριακής δομής των επιδεκτικών για ανάπτυξη ΣΔΤ-1 HLA-μορίων έδειξε ότι παρουσιάζουν κοινά φυσικοχημικά χαρακτηριστικά στην αντιγονοπαρουσιαστική θήκη, συνεπώς και στην πεπτιδική εξιδίκευση. Δομικά διαφέρουν πολύ από τα προστατευτικά για τη νόσο HLA-μόρια τα οποία επίσης παρουσιάζουν μεγάλες ομοιότητες μεταξύ τους. Ειδικώτερα η επιδεκτικότητα ή η προστασία εξαρτάται από την συνδυασμένη δράση των κυρίων εσοχών πρόσδεσης του αντιγονικού πεπτιδίου στη σχισμοειδή θήκη του μορίου (Ρ1, Ρ4, Ρ9), όπου κύριο ρόλο έχουν η Ρ9 για τα HLA-DQ μόρια (το αμινοξικό περιεχομένο της θέσης DQß 57 παίζει σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση αυτής) και οι P1, Ρ4 για τα HLA-DR. Οι δομικές διαφορές που παρατηρούνται στα HLA μόρια έχουν σαν120αποτέλεσμα διαφοροποίηση στη δυνατότητά τους να δεσμεύουν τα «διαβητογόνα» πεπτίδια, γεγονός που καθορίζει την εμφάνιση ή όχι του νοσήματος, αν και ο επιλεκτικός μηχανισμός δεν είναι γνωστός. Η παρούσα μελέτη, με τη μοριακή ανάλυση των HLA γονιδίων επιβεβαιώνει ότι τα HLA-DR.-DQ μόρια είναι κύριοι καθοριστές της γενετικής προδιάθεσης για ανάπτυξη ΣΔΤ-1 και στον Ελληνικό πληθυσμό.Η συσχέτιση αυτή όμως, είναι προφανώς αποτέλεσμα συνδυασμού της δράσης των HLA- DRB,-DQA,-DQB γενετικών τόπων που δρούν σαν σύμπλεγμα. Η μοριακή δομή συγκεκριμένων HLA μορίων, οδηγεί πιθανώς στην επιλογή ενός αυτοδραστικού Τ ρεπερτορίου. Η αποσαφήνηση του μοριακού μηχανισμού με τον οποίο ένα HLA μόριο προσδίδει επιδεκτικότητα για ανάπτυξη ΣΔΤ-1 'θα θα επιφέρει την ανάπτυξη νέων ανοσοθεραπευτικών σχημάτων που θα προλαμβάνουν τόσο την έναρξη όσο και την προοδευτική εγκατάσταση της αυτοανόσου διεργασίας