Explicación de los términos HLA

El sistema HLA (antígeno leucocitario humano) es el sistema polimórfico más complejo del cuerpo humano. Desde el descubrimiento del primer antígeno HLA en 1958 hasta la década de 1970, el HLA se ha convertido en un importante campo de investigación emergente en inmunología, inmunología y bioquímica. Ahora se ha aclarado básicamente la composición, estructura y función de su sistema, y ​​también se han aclarado sus propiedades físicas y químicas y funciones biológicas. Los resultados de estas investigaciones no sólo tienen una importante importancia teórica, sino también un enorme valor biomédico.

1 Naturaleza y estructura del HLA

HLA es un aloantígeno altamente polimórfico. Su esencia química es una glicoproteína formada por una cadena pesada α (cadena química de glicosilo) y una β. cadena ligera. El extremo amino de la cadena peptídica mira hacia afuera (representa aproximadamente 3/4 de la molécula completa), el extremo carboxilo penetra profundamente en el citoplasma y la parte hidrofóbica en el medio está en la membrana celular. El HLA se puede dividir en antígenos de clase I y antígenos de clase II según su distribución y función.

2 Control genético del HLA

El HLA está controlado por un grupo de genes llamado complejo mayor de histocompatibilidad humano (MHC). El MHC se encuentra en el brazo corto del cromosoma 6.

La especificidad del antígeno HALⅰⅰ depende de la cadena pesada α, que está codificada por los loci HLA-A, B y C. Su cadena ligera β es la β2-microglobulina y el gen codificante está en el cromosoma 15. Los antígenos HLA de clase II están controlados por la región HLA-D (incluidas 5 subregiones), en la que el gen A y el gen B están codificados por la cadena pesada α y la cadena ligera β respectivamente. El polimorfismo del antígeno depende de la cadena ligera β. Los genes anteriores (cuyos nombres fueron revisados ​​por el Comité de Nomenclatura de la OMS en 1975) son todos sitios polimórficos (alelos múltiples) y son * * * dominantes. Si observamos el MHC en su conjunto, su polimorfismo es aún más prominente. Una estimación conservadora es que existen al menos 1300 haplotipos diferentes, correspondientes a aproximadamente 17 × 107 genotipos. Esta es la base genética de casi ninguna persona con el mismo HLA, excepto los gemelos idénticos, por lo que el HLA puede considerarse como la "tarjeta de identificación" de un individuo.

3 El significado biológico del HLA

HLA es un sistema polimórfico que se conserva durante el desarrollo de su especie y tiene un significado biológico especial.

3.1 Función objetivo

Los antígenos de clase HLA se distribuyen en todas las células nucleadas. Su especificidad antigénica radica en la secuencia de aminoácidos específica del determinante antigénico de la cadena peptídica. Estos antígenos pueden verse alterados por sustancias extrañas, como algunos virus o sustancias químicas. Cuando estos productos genéticos se alteran, se vuelven autoinmunes y se convierten en rastrillos para el rechazo inmunológico. Se puede ver que la esencia de la función del rastrillo radica en la "autoidentificación" para garantizar la integridad del cuerpo. Por tanto, la distribución en todas las células y su polimorfismo son muy importantes.

3.2 Función de reconocimiento

La función de reconocimiento de HLA en realidad se refiere a la sinergia única en la respuesta inmune. Los anticuerpos se producen en las células B, pero en la mayoría de los casos se requieren macrófagos y linfocitos T. El proceso es: después de que los macrófagos procesan el antígeno, la información del antígeno se transmite a las células T auxiliares, y las células T auxiliares luego transmiten la información a las células B, lo que hace que las células B se diferencien en anticuerpos específicos. En este proceso, las células T auxiliares no sólo reconocen los antígenos de los macrófagos sensibilizados, sino que también reconocen si los macrófagos son consistentes con sus propios antígenos de clase II. Es decir, sólo cuando los haplotipos de los macrófagos y las células T auxiliares sean consistentes, las células T auxiliares se activarán, permitiendo que la respuesta inmune se desarrolle bajo un estricto control genético.

4 El valor médico del HLA

4.1 HLA y el trasplante de órganos

La investigación sobre el HLA estuvo inicialmente impulsada por el trasplante de órganos. Por eso, al HLA también se le llama antígeno de trasplante. La práctica clínica muestra que el rechazo del trasplante alogénico (excepto en el caso de gemelos idénticos) debería ser el mayor obstáculo que afecta la tasa de éxito. En genética, el MHC se transmite como una unidad de manera mendeliana. Por tanto, existen tres tipos de HLA: idénticos, semiidénticos y fraternales. La práctica ha demostrado que más del 90% de los trasplantes de riñón de donantes hermanos con el mismo HLA son eficaces en donantes con diferentes haplotipos, el efecto se reduce significativamente aquellos con diferentes haplotipos rara vez sobreviven; La revelación de la naturaleza y función del HLA proporciona una base teórica importante para la compatibilidad con trasplantes. Se puede decir que el trasplante de órganos es un logro importante de la medicina contemporánea.

4.2 Como marcador genético de determinadas enfermedades

En 1972, Russel informó por primera vez que los pacientes con psoriasis eran portadores de HLA-B13 o HLA-B17.

Desde entonces, un gran número de otras enfermedades se han relacionado con HLA específicos. Entre ellos, el antígeno HLA-B27 se encuentra en aproximadamente el 90% de los pacientes con espondilitis anquilosante, lo que hace que la tipificación HLA sea valiosa desde el punto de vista diagnóstico y permite una confirmación aún más temprana de las diferencias clínicas entre los subtipos de enfermedades. Por ejemplo, la psoriasis vulgar está relacionada con el HLA, mientras que la psoriasis pustulosa no está relacionada con el HLA. La diabetes insulinodependiente en adolescentes se asocia con HLA-B8, HLA-Bw15 y HLA-B18, pero no con diabetes de aparición tardía. Por tanto, tipos específicos de HLA se convierten en marcadores genéticos de determinadas enfermedades. Por ejemplo, la hiperplasia suprarrenal autosómica recesiva es causada por una deficiencia de 21-hidroxilasa. Utilizando polimorfismos del antígeno HLA para realizar análisis de asociación poblacional y análisis de vínculo familiar, se encontró que dos sitios de hidroxilasa (21-OHA y 21-OHB) están estrechamente relacionados con HLA-B y Dr. De acuerdo con esto, HLA se puede usar para control prenatal. diagnóstico. En eugenesia, podemos calcular el riesgo relativo de que un niño contraiga ciertas enfermedades según los datos disponibles. Por otro lado, la relación entre HLA y la longevidad también se ha convertido en un tema de investigación.

4.3 Antígeno Leucocitario Humano y Medicina Forense

Debido a su alto grado de polimorfismo, el HLA se ha convertido en el marcador genético que mejor representa la especificidad individual y es estable durante toda la vida del individuo. son los mismos entre individuos no relacionados, la probabilidad es menor. La medicina forense identifica a las personas mediante pruebas de genotipo o fenotipo HLA. Debido a sus características genéticas de haplotipo, también es un método importante para las pruebas de paternidad.

Arquitectura de alto nivel

En el Plan Maestro de Modelado y Simulación (MSMP) desarrollado por la Oficina de Modelado y Simulación de Defensa (DMSO) en junio de 1995, * * * El mismo marco tecnológico para futuros modelos/simulación. Incluye tres aspectos: arquitectura de alto nivel (HLA), modelo conceptual del espacio de misión (CMMS) y estándar de datos (DS). Su objetivo común es lograr la interoperabilidad entre simulaciones y promover la reutilización de los recursos de simulación. Específicamente, a través de redes informáticas, los componentes de simulación dispersos pueden ejecutarse de manera coordinada en un tiempo de simulación y un entorno de simulación unificados, y pueden reutilizarse. La idea básica de HLA es utilizar métodos orientados a objetos para diseñar, desarrollar e implementar modelos de objetos de diferentes niveles y granularidades del sistema, logrando así la interoperabilidad y reutilización de los componentes de simulación y los sistemas de simulación a un alto nivel.

En agosto de 1996, DMSO anunció oficialmente la definición y especificaciones de HLA. Después de la mejora y perfección, las reglas, especificaciones de interfaz y plantillas de modelos de objetos de HLA fueron definidas oficialmente como estándares IEEE1516, IEEE1516.1 e IEEE1516.2 HLA por el Comité de Estandarización IEEE de EE. UU. el 22 de septiembre de 2000. Dios mío, la organización de la OTAN también adopta HLA como estándar.

1 Descripción general de HLA

La definición de HLA consta de tres partes: (1) Plantilla de modelo de objetos (OMT): define los objetos, los atributos de los objetos y la interacción de información entre los objetos en la simulación. Descripción estandarizada de formato y contenido. (2) Marco y conjunto de reglas: HLA*** define 10 reglas que describen las responsabilidades de los miembros de la simulación y de la federación para garantizar la interacción correcta de las simulaciones dentro de una federación. Las primeras cinco reglas establecen los requisitos que debe cumplir una alianza, mientras que las últimas cinco reglas son condiciones que deben cumplir los miembros de la alianza. (3) Especificaciones de interfaz para que los miembros de la federación accedan a RTI: describe el método de interacción de simulación durante la operación, proporciona interfaces funcionales entre los miembros de la federación y RTI, describe seis tipos de servicios y *** 101 operaciones.

2 Plantilla de modelo de objetos (OMT)

El modelo de objetos en HLA se utiliza principalmente para describir dos tipos de sistemas. Uno se utiliza para describir a cada miembro de la federación, creando un único modelo de objetos de simulación (SOM) HLA. Otro tipo se utiliza para describir los miembros de la federación que tienen características de intercambio de información entre sí en una federación, es decir, el modelo de objetos de federación (FOM) que crea un HLA. Ya sea que describa SOM o FOM, el objetivo principal de OMT es facilitar la interoperabilidad de los sistemas de simulación y la reutilización de los componentes de simulación.

Como plantilla para modelos de objetos, OMT proporciona un formato y una sintaxis estándar para registrar el contenido de estos modelos de objetos. Sin embargo, la OMT en sí no explica cómo construir un modelo de objetos y qué debe registrar la OMT.

OMT es uno de los mecanismos importantes para que HLA logre interoperabilidad y reutilización. Consta de la siguiente tabla:

Tabla de identificación del modelo de objetos: se utiliza para registrar información importante que identifica el modelo de objetos HLA;

Tabla de estructura de clases de objetos: se utiliza para registrar clases de objetos y sus relaciones clase-subclase principal en federación/simulación;

Tabla de estructura de clases de interacción: se utiliza para registrar clases de interacción y sus clases principales en federación/simulación - Relación de subclase;

Tabla de atributos: utilizada para describir las características de los atributos del objeto en federación/simulación;

Tabla de parámetros: utilizada para describir las características de los parámetros interactivos en federación/simulación;

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Tabla de tipos de datos enumerados: se utiliza para explicar los tipos de datos enumerados que aparecen en la tabla de atributos/tabla de parámetros;

Tabla de tipos de datos compuestos: se utiliza para describir los tipos de datos enumerados que aparecen en la tabla de atributos/tabla de parámetros Tipo de datos compuestos;

Tabla de espacio de ruta: se utiliza para explicar el espacio de ruta de los atributos de objeto y las interacciones en una federación;

FOM Diccionario /SOM: se utiliza para definir el espacio de ruta utilizado en cada tabla Todos los términos.

La tabla anterior debe utilizarse al describir el modelo de objetos HLA de una federación o de un único sistema de simulación (miembro de la federación). Es decir, OMT se aplica tanto al modelo de objetos de federación (FOM) como al modelo de objetos de simulación (SOM). Un modelo de objetos HLA debe contener al menos una clase de objeto o clase de interacción, pero en algunos casos algunas tablas que describen el modelo de objetos pueden estar vacías.

3 Marco y reglas de HLA

(1) La federación debe tener un modelo de objetos de federación FOM, que debe ser compatible con el OMT de HLA. FOM es un medio para explicar el intercambio de datos de la federación HLA. Registra el acuerdo alcanzado por los miembros de la federación sobre el contenido, el formato y las condiciones del intercambio de datos durante el funcionamiento de la federación.

(2) En una federación, todos los objetos en el FOM deben pertenecer a cada miembro, no a RTI. En HLA, las expresiones para todas las entidades de objetos relacionadas con la simulación se colocan en miembros federados, no en RTI, pero RTI puede tener instancias de objetos en el Modelo de objetos de gestión (MOM).

(3) Al implementar una federación, todos los intercambios de datos entre miembros especificados por la FOM deben realizarse a través de RTI. En HLA, los datos de objetos o clases interactivas descritos por FOM son datos que pueden necesitar ser intercambiados entre miembros de la federación. La única forma de intercambiar datos entre miembros es utilizar los servicios proporcionados por RTI.

(4) En la ejecución de la federación, los miembros deben interactuar con RTI de acuerdo con la especificación de la interfaz HLA, es decir, el acceso a RTI debe seguir la especificación de la interfaz.

(5)En la ejecución conjunta, un atributo de objeto solo puede ser propiedad de un miembro en un momento dado. En HLA, diferentes miembros pueden tener diferentes atributos de la misma instancia de objeto. Para garantizar la coherencia de los datos en toda la federación, solo un miembro de la federación puede poseer (y, por lo tanto, tener autoridad para cambiar) las propiedades de cualquier instancia de objeto determinada en un momento dado.

(6) Los miembros de la federación deben tener un modelo de objetos miembro (SOM) que se ajuste a la especificación OMT. Los miembros de la federación suelen estar formados por sistemas de simulación que implementan funciones de simulación. SOM describe la información que necesitan obtener (ordenar) y proporcionar (liberar) al mundo exterior para implementar sus propias funciones de simulación.

(7) Los miembros deben poder actualizar y/o utilizar las propiedades de los objetos registrados en su SOM, y recibir y enviar interacciones registradas en el SOM. La responsabilidad de cada miembro de la federación es publicar los valores de los atributos de los objetos que es responsable de modelar para otros miembros cuando la federación está en funcionamiento, y recibir los datos de atributos que desea de otros miembros con la ayuda de los servicios proporcionados. por RTI.

(8) Los miembros transferirán y recibirán dinámicamente la propiedad de los atributos en ejecución federada como se especifica en el SOM. Para la federación HLA, la implementación de escenarios de simulación reales a menudo requiere permisos para convertir dinámicamente atributos de objetos entre miembros específicos de la federación. RTI proporciona los servicios correspondientes a través de "gestión de propiedad", y la implementación específica es responsabilidad y cooperación entre los miembros federales.

(9) Las condiciones bajo las cuales los miembros deben actualizar las propiedades del objeto especificadas en el SOM (como los umbrales de cambio). HLA otorga a los miembros propietarios de ciertos atributos de objetos el derecho de generar valores cambiantes de estos atributos (a menudo obtenidos resolviendo el modelo), y es responsable de publicar constantemente estos valores de atributos a través de RTI para que otros miembros que se suscriban a estos atributos puede obtenerlos el valor del atributo.

(10) Los miembros deben poder gestionar la hora local para garantizar que puedan intercambiar datos con otros miembros del consorcio de forma coordinada. HLA proporciona a los miembros de la federación un método flexible de simulación avanzada en el tiempo a través de servicios de gestión del tiempo, lo que permite que HLA se aplique a tipos de simulaciones continuas, discretas o mixtas. Sin embargo, requiere que los miembros de la federación administren su propio tiempo de simulación lógica.