Model nebezpečí - Danger model - Wikipedia

Funkce pomocných T buněk: Antigen prezentující buňky (APC ) prezentují antigen na svých molekulách MHC třídy II (MHC2 ). Pomocné T buňky je rozpoznávají pomocí exprese ko-receptoru CD4 (CD4 + ). Aktivace odpočívající pomocné T buňky způsobí, že uvolní cytokiny a další stimulační signály (zelené šipky), které stimulují aktivitu makrofágy, zabijácké T buňky a B buňky, druhý vyrábí protilátky. Stimulace B buněk a makrofágů uspěje v proliferaci T pomocných buněk.

The model nebezpečí je teorie, jak funguje imunitní systém. Je založen na myšlence, že imunitní systém nerozlišuje mezi sebou a ne-já, ale spíše mezi věcmi, které by mohly způsobit škodu, a věcmi, které nikoli.

Stručná historie imunologických modelů

První imunologický model se jmenoval Self Non-self model a navrhl Burnet a Frank Fenner v roce 1949,[1] a rafinovaný v průběhu let.[2] Předpokládá se, že imunitní systém rozlišuje mezi já, které je tolerováno, a ne-já, které je napadeno a zničeno. Podle této teorie šéf buňka imunitního systému je B lymfocyt, který se aktivuje, když rozpozná jakoukoli nesamostatnou strukturu. Později bylo zjištěno, že k aktivaci potřebuje B lymfocyt pomoc z CD4 + T pomocná buňka, a že tato pomocná buňka T zase také vyžadovala kostimulační signál z buňka prezentující antigen (APC) k aktivaci. Podle těchto zjištění byl vyvinut model sebe-ne-sebe. Protože APC nejsou antigen - specifické a jsou také schopné zpracovat vlastní struktury, v roce 1989 Charles Janeway navrhl novou teorii, tzv Infekční non-self model.[3] Je založen na myšlence, že APC jsou aktivovány prostřednictvím receptory rozpoznávání vzoru (PRR), které rozpoznávají evoluční vzdálené konzervované vzorce. Tyto s patogeny spojené molekulární vzorce (PAMP) na takové organismy jako bakterie jsou rozpoznávány jako infekční ne-já, zatímco PRR nejsou aktivovány neinfekčním já. Žádný z těchto modelů však nedokáže vysvětlit necytopatická virus infekce, odmítnutí štěpu nebo protinádorová imunita.[4]

Model nebezpečí

V roce 1994[5] nový imunologický model navrhl Polly Matzinger. Navrhla, že imunitní systém nerozlišuje mezi sebou a sebou, ale rozlišuje mezi nebezpečným a bezpečným rozpoznáním patogenů nebo poplašnými signály od zraněných nebo stresovaných buňky a papírové kapesníky.[6]

Podle této teorie je nejdůležitější pro stimulaci imunitní odpověď jsou normální papírové kapesníky. Když jsou tkáňové buňky zoufalé kvůli zranění, infekci atd., Začnou na svém povrchu vylučovat nebo vyjadřovat tzv. „Nebezpečné signály“. „Nebezpečné signály“ se také zavádějí do extracelulárního prostoru, když stresované buňky odumírají imunologickou nemlčivou buněčnou smrtí, jako je nekróza nebo pyroptóza (naproti tomu apoptóza, kontrolovaná buněčná smrt). Tento model také naznačuje, že navzdory jejich potenciální imunogenicitě neoplastické nádory neindukují významné imunitní reakce k indukci destrukce maligních buněk. Podle modelu nebezpečí imunitní kontrolní systém nedokáže detekovat nádorové antigeny, protože transformované buňky nevysílají žádné nebezpečné signály, které by mohly aktivovat dendritické buňky a zahájit imunitní odpověď. „Nebezpečné signály“ jsou normální intracelulární molekuly, které se za fyziologických podmínek nenacházejí v extracelulárním prostoru. Model nebezpečí se v průběhu let vyvíjel.[7] Mezi „signály nebezpečí“ patří DNA, RNA, proteiny tepelného šoku (Hsps), kyselina hyaluronová, sérový amyloid A protein, ATP, kyselina močová a také cytokiny jako interferon-α, interleukin-1 p, CD40L a tak dále.[4][6][8]

Model molekulárního vzoru (DAMP) spojený s poškozením

Viz také: Poškození spojené s molekulárním vzorem

„Model nebezpečí“ naznačuje, že po buněčné nekróze mohou být kryptické molekuly v normálních buňkách uvolňovány z cytoplazmy do tkáňového mikroprostředí, nové molekuly mohou být exprimovány na povrchu usmrcených buněk nebo mohou být nové molekuly syntetizovány buňkami podstupujícími nekrózu . Pro srovnání: „model DAMP“ [9] naznačuje, že jakékoli nefunkční molekuly (bez ohledu na jejich buněčné umístění; extracelulární nebo intracelulární), které byly denaturovány, oxidovány nebo měly rozpadlé kvartérní struktury, mohou mít na svém povrchu jedinečné biofyzikální vzorce, jako je nízká rozpustnost ve vodě nebo úseky polyanionů.

Receptor rozpoznávání vzoru pro signál nebezpečí, DAMP a PAMP

„Nebezpečné signály“ a DAMP jsou spolu s s patogeny spojené molekulární vzorce (PAMPs) volal alarmins a jsou uznávány receptory rozpoznávání vzoru (PRR) ze dne APC buňky. PRR zahrnují Mýtné receptory (TLR), receptory podobné nukleotidové oligomerizační doméně (NOD),[10] receptory podobné genu I (RIG-I) indukovatelné kyselinou retinovou[11] a Receptory podobné lektinu typu C.[12] Nejsou jen na povrchu těchto buněk, ale můžeme je najít v cytoplazmě a začlenit je do membrány endolysozomů. Stimulace PRR vede k aktivaci APC buňka ke zpracování antigen, upregulují expresi kostimulačních molekul a jsou přítomny antigen na T pomocné buňky.[6]

Model nebezpečí představuje novou perspektivu adaptivní a imunita. V minulosti byla vrozená imunita považována za menší část imunitní systém - naopak adaptivní imunita byla považována za nejdůležitější a nejúčinnější součást imunitního systému. Podle modelu nebezpečí neexistuje adaptivní imunita bez vrozené části. To je proto, že APC jako dendritické buňky jsou nezbytné pro aktivaci T lymfocyty a B lymfocyty, které po aktivaci produkují specifické protilátky. V případě nedostatku dendritických buněk, jako v běžná variabilní imunodeficience (CVID), pacienti trpí hypogamaglobulinemie a z primárních nebo sekundárních defektů ve funkcích T-buněk.[4][13]

Reference

  1. ^ Burnet FM; Fenner F (1949). Produkce protilátek (2. vyd.). Melbourne: Macmillan.
  2. ^ Burnet FM (1969). Buněčná imunologie: já a ne sám. Cambridge: Cambridge University Press.
  3. ^ Janeway, C. A. (01.01.1989). „Blíží se asymptota? Evoluce a revoluce v imunologii“. Cold Spring Harbor Symposia o kvantitativní biologii. 54 (1): 1–13. doi:10,1101 / sqb.1989.054.01.003. ISSN  0091-7451. PMID  2700931.
  4. ^ A b C Matzinger P (2002). „Model nebezpečí: obnovený pocit sebe sama“. Věda. 296 (5566): 301–5. CiteSeerX  10.1.1.127.558. doi:10.1126 / science.1071059. PMID  11951032.
  5. ^ Matzinger, P (2003-11-28). „Tolerance, nebezpečí a početná rodina“. Výroční přehled imunologie. 12 (1): 991–1045. doi:10.1146 / annurev.iy.12.040194.005015. PMID  8011301.
  6. ^ A b C Hallenbeck J, Del Zoppo G, Jacobs T, Hakim A a kol. (2006). „Imunomodulační strategie pro prevenci cévních onemocnění mozku a srdce: shrnutí semináře“. Mrtvice. 37 (12): 3035–42. doi:10.1161 / 01.STR.0000248836.82538.ee. PMC  1853372. PMID  17082471.
  7. ^ Pradeu, Thomas; Cooper, Edwin L. (01.01.2012). „Teorie nebezpečí: o 20 let později“. Hranice v imunologii. 3: 287. doi:10.3389 / fimmu.2012.00287. ISSN  1664-3224. PMC  3443751. PMID  23060876.
  8. ^ Jounai N, Kobiyama K, Takeshita F, Ishii KJ (2012). „Rozpoznání molekulárních vzorů souvisejících s poškozením souvisejících s nukleovými kyselinami během zánětu a očkování“. Mikrobiol infikovaný přední buňkou. 2: 168. doi:10.3389 / fcimb.2012.00168. PMC  3539075. PMID  23316484.
  9. ^ Seong S, Matzinger P (2004). „Hydrofobicita: starodávný molekulární vzorec spojený s poškozením, který iniciuje vrozené imunitní reakce“. Recenze přírody Imunologie. 4 (6): 469–478. doi:10.1038 / nri1372. PMID  15173835.
  10. ^ Tanti JF, Ceppo F, Jager J, Berthou F (2012). „Důsledek zánětlivých signálních drah v inzulínové rezistenci vyvolané obezitou“. Přední endokrinol (Lausanne). 3: 181. doi:10.3389 / fendo.2012.00181. PMC  3539134. PMID  23316186.
  11. ^ Beckham SA, Brouwer J, Roth A, Wang D a kol. (2012). „Konformační přesmyky receptoru RIG-I při tvorbě multiproteinu: sestava dsRNA“. Nucleic Acids Res. 41 (5): 3436–45. doi:10.1093 / nar / gks1477. PMC  3597671. PMID  23325848.
  12. ^ Kuroki K, Furukawa A, Maenaka K (2012). "Molekulární rozpoznávání spárovaných receptorů v imunitním systému". Přední mikrobiol. 3: 429. doi:10.3389 / fmicb.2012.00429. PMC  3533184. PMID  23293633.
  13. ^ Bayry J, Lacroix-Desmazes S, Kazatchkine MD, Galicier L a kol. (2004). "Běžná variabilní imunodeficience je spojena s defektními funkcemi dendritických buněk". Krev. 104 (8): 2441–3. doi:10.1182 / krev-2004-04-1325. PMID  15226176.