Concetti Chiave
- L'eterozigosità dell'MHC rallenta la progressione dell'AIDS in individui infettati da HIV-1 grazie alla presenza di alleli protettivi.
- I diversi aplotipi MHC consentono una variazione nella presentazione dei peptidi antigenici, con vantaggi legati alla divergenza tra aplotipi.
- La selezione naturale durante le epidemie privilegia gli eterozigoti, aumentando la frequenza di aplotipi rari nella popolazione.
- Durante periodi di pace e benessere, la selezione è minore, portando ad un aumento degli omozigoti più frequenti, come l'aplotipo verde.
- Epidemie gravi, come l'HIV/AIDS, possono causare una selezione direzionale drastica, lasciando sopravvivere solo individui con aplotipi resistenti, come l'aplotipo blu.
Resistenza alle infezioni
Uno studio recente su individui infettati da HIV-1 che però non presentano AIDS conferma che, anni dopo la sieroconversione, l’eterozigosità dell’MHC rallenta la progressione dell’AIDS negli individui affetti da HIV-1. Questo rallentamento è riscontrabile nei pazienti che presentano alleli protettivi contro lo sviluppo di tale sindrome.- La curva rossa rappresenta gli individui eterozigoti per tutti i loci polimorfici HLA di classe I e II.
- La curva gialla rappresenta gli individui che sono omozigoti per un locus.
- La curva blu rappresenta gli individui omozigoti per entrambi i loci.
L’eterozigosità rappresenta un vantaggio nella selezione dei peptidi. L’entità di questo vantaggio è variabile perché dipende dalla maggiore o minore divergenza degli aplotipi.
I cerchi grigi rappresentano il numero totale di peptidi antigenici derivati da patogeno che possono essere presentati da molecole MHC I o II. I cerchi gialli rappresentano la sottopopolazione di peptidi antigenici che, invece, è presentata da un particolare aplotipo MHC.
Con gli aplotipi 1+2 aumenta la possibilità di selezionare diversi peptidi perché i due aplotipi, essendo divergenti, presentano dei peptidi totalmente differenti. Invece, con gli aplotipi 3+4, il vantaggio è inferiore vista la parziale sovrapposizione.
Uno studio effettuato su una popolazione che è stata esposta a varie epidemie permette di dedurre l’ulteriore importanza del polimorfismo dell’MHC.
- Prima dell’epidemia: sono presenti quattro differenti aplotipi (verde, giallo, rosso e blu) tra i quali quello verde è il più frequente (vari individui omozigoti per questo aplotipo).
- Dopo l’epidemia (es. difterite, colera, influenza): in seguito alla selezione effettuata dall’epidemia, gli individui omozigoti per un determinato aplotipo muoiono (grigio) e la popolazione viene ridotta del 30%. È possibile constatare che l’eterozigote risulta essere l’individuo più avvantaggiato. L’aplotipo verde è ancora quello più frequente anche se in misura minore e gli aplotipi che prima dell’epidemia presentavano una frequenza più bassa ora sono un po’ più frequenti.
- Periodo di pace, benessere, armonia sociale e soluzioni mediche efficaci: la popolazione si espande essendo sottoposta ad una scarsa selezione. Di conseguenza l’aplotipo verde aumenta in frequenza portando nuovi omozigoti verdi. Cominciano ad apparire, però, altri tipi di omozigoti (gialli e rossi).
- Dopo un’altra epidemia (es. HIV/AIDS): l’epidemia effettua una fortissima selezione provocando la morte di tutti gli individui che non presentano l’aplotipo blu (non solo gli omozigoti ma anche gli eterozigoti con aplotipi diversi dal blu). A causa di questa selezione direzionale, la popolazione viene ridotta del 75% in quanto solamente l’aplotipo MHC blu dà la resistenza a questa nuova epidemia.
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo dell'eterozigosità dell'MHC nella progressione dell'AIDS?
- Come influisce la divergenza degli aplotipi sulla selezione dei peptidi?
- Quali sono gli effetti delle epidemie sulla frequenza degli aplotipi nella popolazione?
- Cosa accade alla popolazione durante periodi di pace e benessere?
L'eterozigosità dell'MHC rallenta la progressione dell'AIDS negli individui affetti da HIV-1, grazie alla presenza di alleli protettivi che selezionano una varietà di peptidi antigenici.
La divergenza degli aplotipi aumenta la capacità di selezionare diversi peptidi, poiché aplotipi divergenti presentano peptidi totalmente differenti, mentre aplotipi con sovrapposizione parziale offrono un vantaggio inferiore.
Le epidemie riducono la popolazione selezionando contro gli omozigoti per determinati aplotipi, mentre gli eterozigoti risultano avvantaggiati. Gli aplotipi meno frequenti prima dell'epidemia possono aumentare in frequenza.
Durante periodi di pace e benessere, la popolazione si espande con una scarsa selezione, aumentando la frequenza dell'aplotipo più comune e portando alla comparsa di nuovi omozigoti.
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