Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Иммунная толерантность , или иммунологическая толерантность , или иммунотолерантность - это состояние невосприимчивости иммунной системы к веществам или тканям, которые способны вызывать иммунный ответ в данном организме. Это вызвано предшествующим воздействием этого специфического антигена [1] [2] и контрастирует с обычным иммуноопосредованным элиминацией чужеродных антигенов (см. Иммунный ответ ). Толерантность подразделяется на центральную толерантность или периферическую толерантность в зависимости от того, где изначально возникло состояние - в тимусе и костном мозге.(центральный) или в других тканях и лимфатических узлах (периферический). Механизмы, с помощью которых устанавливаются эти формы толерантности, различны, но результирующий эффект схож.

Иммунная толерантность важна для нормальной физиологии. Центральная толерантность - это основной способ, которым иммунная система учится отличать себя от чужого. Периферическая толерантность является ключом к предотвращению чрезмерной реактивности иммунной системы на различные объекты окружающей среды ( аллергены , кишечные микробы и т. Д.). Дефицит центральной или периферической толерантности также вызывает аутоиммунное заболевание , приводящее к таким синдромам, как системная красная волчанка , [3] ревматоидный артрит , диабет 1 типа , [4] аутоиммунный полиэндокринный синдром 1 типа (APS-1), [5] и полиэндокринопатия иммунодисрегуляции. энтеропатия Х-сцепленный синдром(IPEX), [6] и потенциально способствуют астмы , аллергии , [7] и воспалительных заболеваний кишечника . [4] И иммунная толерантность во время беременности - это то, что позволяет животному-матери вынашивать генетически отличное потомство с достаточно приглушенным аллоиммунным ответом, чтобы предотвратить выкидыш .

Однако терпимость имеет и свои отрицательные стороны. Это позволяет некоторым патогенным микробам успешно заразить хозяина и избежать его уничтожения. [8] Кроме того, индукция периферической толерантности в локальном микроокружении является общей стратегией выживания для ряда опухолей, которая предотвращает их устранение иммунной системой хозяина. [9]

Историческая справка [ править ]

Феномен иммунной толерантности был впервые описан Рэем Д. Оуэном в 1945 году, который отметил, что у рогатого скота с дизиготным близнецом, разделяющего общую плаценту, также имеется стабильная смесь эритроцитов друг друга (хотя и не обязательно 50/50), и эта смесь сохраняется. в течение жизни. [1] Хотя Оуэн не использовал термин «иммунная толерантность», его исследование показало, что организм может быть толерантным к этим чужеродным тканям. Это наблюдение было экспериментально подтверждено Лесли Брентом, Рупертом Э. Биллингемом и Питером Медаваром в 1953 году, которые показали, что путем инъекции чужеродных клеток эмбриональным или новорожденным мышам они могут принимать будущие трансплантаты от одного и того же иностранного донора. Однако в то время они не думали об иммунологических последствиях своей работы: как объясняет Медавар:

«Мы не задумывались об изучении иммунологических последствий феномена, описанного Оуэном; напротив, доктор Х.П. Дональд подтолкнул нас к попытке разработать надежный метод отличия монозиготных близнецов от дизиготных. ... " [1]

Однако эти открытия, а также множество экспериментов с аллотрансплантатами и наблюдений за двойным химеризмом, которые они вдохновили, были основополагающими для теорий иммунной толерантности, сформулированных сэром Фрэнком Макфарлейном Бернетом и Фрэнком Феннером , которые первыми предложили удаление самореактивных лимфоцитов. для установления толерантности, теперь называемой клональной делецией . [10] Бернет и Медавар в конечном итоге были признаны за «открытие приобретенной иммунной толерантности» и разделили Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1960 году [1].

Определения и использование [ править ]

В своей Нобелевской лекции Медавар и Бернет определяют иммунную толерантность как «состояние безразличия или отсутствия реакции по отношению к веществу, которое обычно вызывает иммунологический ответ». [1] Другие, более поздние определения остались более или менее такими же. В 8-м издании «Иммунобиологии Джейнуэй» толерантность определяется как «иммунологически невосприимчивый… к тканям другого человека». [2]

Иммунная толерантность включает ряд физиологических механизмов, с помощью которых организм снижает или устраняет иммунный ответ на определенные агенты. Он используется для описания феномена, лежащего в основе различения «я» от «чужого», подавления аллергических реакций, разрешения хронической инфекции вместо отторжения и устранения и предотвращения атаки материнской иммунной системы на плод. Обычно подразумевается изменение хозяина, а не антигена. [1] Хотя некоторые патогены могут эволюционировать, чтобы стать менее вирулентными при совместной эволюции патогена и хозяина, [11] толерантность не относится к изменению патогена, но может использоваться для описания изменений в физиологии хозяина. Иммунная толерантность также обычно не относится к искусственно индуцированной иммуносупрессии.кортикостероидами, лимфотоксическими химиотерапевтическими агентами, сублетальным облучением и т. д. Это также не относится к другим типам нереактивности, таким как иммунологический паралич. [12] В последних двух случаях физиология хозяина нарушена, но принципиально не изменилась.

Иммунная толерантность формально подразделяется на центральную и периферическую; [2] однако альтернативные термины, такие как «естественная» или «приобретенная» толерантность, иногда использовались для обозначения установления толерантности физиологическими средствами или искусственными, экспериментальными или фармакологическими средствами. [13] Эти два метода категоризации иногда путают, но они не эквивалентны - центральная или периферическая толерантность может присутствовать естественным образом или индуцироваться экспериментально. Об этом различии важно помнить.

Центральный допуск [ править ]

Центральная толерантность относится к толерантности, установленной путем удаления клонов аутореактивных лимфоцитов до того, как они разовьются в полностью иммунокомпетентные клетки. Это происходит во время развития лимфоцитов в тимусе [14] [15] и костном мозге для Т- и В-лимфоцитов соответственно. В этих тканях, созревающие лимфоциты подвергаются аутоантигенам , представленных сердцевинными тимус эпителиальных клеток и тимуса дендритных клеток или клетки костного мозга. Аутоантигены присутствуют благодаря эндогенной экспрессии, импорту антигена из периферических участков через циркулирующую кровь, а в случае стромальных клеток тимуса - экспрессии белков других нетимических тканей под действием фактора транскрипции AIRE .

Те лимфоциты, которые имеют рецепторы, которые прочно связываются с аутоантигенами, удаляются путем индукции апоптоза аутореактивных клеток или индукции анергии , состояния неактивности. [16] Слабо аутореактивные В-клетки могут также оставаться в состоянии иммунологического невежества, когда они просто не реагируют на стимуляцию своих В-клеточных рецепторов. Некоторые слабо самопознавающиеся Т-клетки альтернативно дифференцируются в естественные регуляторные Т-клетки (nTreg-клетки), которые действуют как часовые на периферии, чтобы успокоить потенциальные случаи аутореактивности Т-клеток (см. Периферическую толерантность ниже). [2]

Порог делеции для Т-клеток намного более строгий, чем для В-клеток, поскольку одни только Т-клетки могут вызывать прямое повреждение тканей. Кроме того, для организма более выгодно позволить своим В-клеткам распознавать более широкий спектр антигенов, чтобы он мог продуцировать антитела против большего разнообразия патогенов. Поскольку В-клетки могут быть полностью активированы только после подтверждения более саморегулирующимися Т-клетками, которые распознают тот же антиген, аутореактивность контролируется. [16]

Этот процесс отрицательного отбора гарантирует, что Т- и В-клетки, которые могут инициировать мощный иммунный ответ на собственные ткани хозяина, устраняются, сохраняя при этом способность распознавать чужеродные антигены. Это этап образования лимфоцитов, который является ключевым для предотвращения аутоиммунитета (весь процесс подробно описан здесь ). Развитие и образование лимфоцитов наиболее активны в развитии плода, но продолжаются на протяжении всей жизни по мере образования незрелых лимфоцитов, замедляясь по мере дегенерации тимуса и сокращения костного мозга во взрослой жизни.

Периферийный допуск [ править ]

Периферическая толерантность развивается после того, как Т- и В-клетки созревают и попадают в периферические ткани и лимфатические узлы. [2] Это установлено рядом частично перекрывающихся механизмов, которые в основном включают контроль на уровне Т-клеток, особенно CD4 + хелперных Т-клеток, которые организуют иммунные ответы и дают В-клеткам подтверждающие сигналы, необходимые им для выработки антител. Может возникнуть несоответствующая реактивность по отношению к нормальному аутоантигену, который не был удален в тимусе, поскольку Т-клетки, которые покидают вилочковую железу, относительно, но не полностью безопасны. У некоторых есть рецепторы ( TCR ), которые могут реагировать на аутоантигены, которые:

  • присутствуют в такой высокой концентрации за пределами вилочковой железы, что могут связываться со «слабыми» рецепторами.
  • Т-клетки не встречались в тимусе (например, с тканеспецифическими молекулами, подобными молекулам островков Лангерганса , головного или спинного мозга, не экспрессируемых AIRE в тканях тимуса).

Те самореактивные Т-клетки, которые ускользают от негативной интратимической селекции в тимусе, могут вызывать повреждение клеток, если только они не удалены или эффективно заглушены в периферической ткани, главным образом клетками nTreg (см. Центральную толерантность выше).

Соответствующую реактивность по отношению к определенным антигенам также можно подавить индукцией толерантности после многократного воздействия или воздействия в определенном контексте. В этих случаях происходит дифференцировка наивных CD4 + хелперных Т-клеток в индуцированные Treg-клетки ( клетки iTreg) в периферической ткани или близлежащей лимфоидной ткани (лимфатические узлы, лимфоидная ткань, связанная со слизистой оболочкой и т. Д.). Эта дифференцировка опосредуется IL-2, продуцируемым при активации Т-клеток, и TGF-β из любого из множества источников, включая толеризующие дендритные клетки (DC), другие антигенпрезентирующие клетки или, в определенных условиях, окружающую ткань. [8]

Treg-клетки - не единственные клетки, которые обеспечивают периферическую толерантность. Другие регуляторные иммунные клетки включают подмножества Т - клеток , аналогичные , но фенотипически отличных от клеток Treg, в том числе клеток TR1 , которые делают IL-10 , но не экспрессируют Foxp3 , TGF-бета -secreting Th3 клетки, а также другие , менее хорошо охарактеризованных клетки , которые помогают установить местную толерогенную среду. [17] B-клетки также экспрессируют CD22 , неспецифический ингибитор рецептора, который подавляет активацию B-клеточного рецептора. Также существует подмножество регуляторных B-клеток, которые вырабатывают IL-10 и TGF-β . [18] Некоторые контроллеры домена могут делатьИндолеамин-2,3-диоксигеназа (IDO), которая истощает аминокислотный триптофан, необходимый Т-клеткам для пролиферации и, таким образом, снижения чувствительности. DC также обладают способностью напрямую индуцировать анергию в T-клетках, которые распознают антиген, экспрессируемый на высоких уровнях и, таким образом, представляемый DC в стационарном состоянии. [19] Кроме того, экспрессия FasL иммунными привилегированными тканями может приводить к вызванной активацией гибели Т-клеток. [20]

nTreg против ячеек iTreg [ править ]

Участие Т-клеток, позже классифицированных как Treg-клетки , в иммунной толерантности было признано в 1995 году, когда модели на животных показали, что CD4 + CD25 + T-клетки необходимы и достаточны для предотвращения аутоиммунитета у мышей и крыс. [17] Первоначальные наблюдения показали, что удаление тимуса новорожденной мыши привело к возникновению аутоиммунитета, который можно было устранить путем трансплантации CD4 + Т-клеток. В более конкретном эксперименте по истощению и восстановлению был установлен фенотип этих клеток как CD4 + и CD25 +. Позже в 2003 году эксперименты показали, что Treg-клетки характеризуются экспрессией фактора транскрипции Foxp3 , который отвечает за супрессивный фенотип этих клеток. [17]

Предполагалось, что, поскольку присутствие первоначально охарактеризованных Treg-клеток зависело от тимуса новорожденного, эти клетки происходили из тимуса. К середине 2000-х годов, однако, появились доказательства превращения наивных CD4 + T-клеток в Treg-клетки вне тимуса. [8] Позже они были определены как индуцированные клетки или клетки iTreg, чтобы сопоставить их с клетками nTreg, полученными из тимуса. Оба типа Treg-клеток подавляют передачу сигналов аутореактивных Т-клеток и их пролиферацию с помощью зависимых от контакта и независимых механизмов, включая: [21]

  • Контактно-зависимый:
  • Секреция гранзима или перфорина при контакте
  • Повышение уровня цАМФ после контакта, вызывающее анергию (снижение пролиферации и передачи сигналов IL-2)
  • Взаимодействие с B7 на Т-лимфоцитах
  • Подавление костимультирующих молекул CD80 / CD86 на антигенпрезентирующих клетках при взаимодействии с CTLA-4 или антигеном 1, ассоциированным с функцией лимфоцитов (LFA-1)
  • Независимый от контакта
  • Секреция TGF-β , которая повышает чувствительность клеток к подавлению и способствует дифференцировке Treg-подобных клеток.
  • Секреция ИЛ-10
  • Поглощение цитокинов, приводящее к апоптозу, опосредованному лишением цитокинов

Клетки nTreg и клетки iTreg, однако, имеют несколько важных отличительных характеристик, которые предполагают, что они играют разные физиологические роли: [8]

  • клетки nTreg развиваются в тимусе; Клетки iTreg развиваются вне тимуса в хронически воспаленной ткани, лимфатических узлах , селезенке и лимфоидной ткани, ассоциированной с кишечником (GALT).
  • Клетки nTreg развиваются из клеток Foxp3- CD25 + CD4 +, тогда как клетки iTreg развиваются из клеток Foxp3 + CD25- CD4- (оба становятся Foxp3 + CD25 + CD4 +).
  • Клетки nTreg при активации требуют костимуляции CD28 , в то время как клетки iTreg требуют костимуляции CTLA-4 .
  • Клетки nTreg умеренно специфичны для аутоантигена, в то время как клетки iTreg распознают аллергены, комменсальные бактерии, опухолевые антигены, аллоантигены и аутоантигены в воспаленной ткани.

Толерантность в физиологии и медицине [ править ]

Переносимость аллотрансплантата [ править ]

Иммунное распознавание чужеродных антигенов обычно затрудняет трансплантацию и приживление чужеродных тканей из организма того же вида ( аллотрансплантаты).), что приводит к реакции прививки. Однако есть два общих случая, в которых может быть принят аллотрансплантат. Один из них - когда клетки или ткань пересаживаются в иммунно-привилегированный участок, который изолирован от иммунного надзора (например, в глазу или яичках) или имеет сильные молекулярные сигналы для предотвращения опасного воспаления (например, в головном мозге). Второй - это когда состояние толерантности было вызвано либо предыдущим воздействием антигена донора таким образом, что это вызывает иммунную толерантность, а не сенсибилизацию у реципиента, либо после хронического отторжения. Длительное воздействие чужеродного антигена в результате внутриутробного развития или рождения плода может привести к установлению центральной толерантности, как это наблюдалось в экспериментах Медавара с аллотрансплантатом мышей. [1] Однако в обычных случаях трансплантации такое раннее предварительное заражение невозможно. Тем не менее, у некоторых пациентов может развиться толерантность к аллотрансплантату после прекращения всей экзогенной иммуносупрессивной терапии, состояние, называемое операционной толерантностью. [22] [23] Считается, что определенную роль играют CD4 + Foxp3 + Treg-клетки, а также CD8 + CD28- регуляторные Т-клетки, которые подавляют цитотоксические реакции на трансплантированные органы. [16] Кроме того, гены, участвующие в функции NK-клеток и γδT-клеток, связанные с толерантностью, были задействованы у пациентов с трансплантацией печени. [23] Уникальные генные сигнатуры этих пациентов предполагают, что их физиология может быть предрасположена к иммунной толерантности.

Развитие плода [ править ]

Основная статья: Иммунная толерантность при беременности

У плода другой генетический состав, чем у матери, так как он также транслирует гены своего отца и, таким образом, воспринимается материнской иммунной системой как чужеродный. Женщины, родившие нескольких детей от одного отца, обычно имеют антитела против эритроцитов отца и белков главного комплекса гистосовместимости (MHC). [2] Однако плод обычно не отторгается матерью, что делает его по существу физиологически переносимым аллотрансплантатом. Считается, что ткани плаценты, которые взаимодействуют с тканями матери, не только пытаются избежать иммунологического распознавания, подавляя идентификацию белков MHC, но также активно индуцируют выраженную периферическую толерантность. Клетки плацентарного трофобласта экспрессируют уникальный лейкоцитарный антиген человека(HLA-G), который подавляет атаку материнских NK-клеток . Эти клетки также экспрессируют IDO , который подавляет ответы материнских Т-клеток за счет аминокислотного голодания. Материнские Т-клетки, специфичные для отцовских антигенов, также подавляются толерогенными DC и активированными iTreg или перекрестно реагирующими nTreg. [24] Некоторые материнские Treg-клетки также выделяют растворимые фибриноген-подобные белки 2 (sFGL2), которые подавляют функцию DC и макрофагов, участвующих в воспалении и презентации антигена реактивным T-клеткам [24]Эти механизмы в совокупности устанавливают иммунное привилегированное состояние плаценты, которое защищает плод. Нарушение этой периферической толерантности приводит к выкидышу и потере плода. [25] (дополнительную информацию см. В разделе « Иммунная толерантность при беременности» ).

Микробиом [ править ]

Кожа и пищеварительный тракт человека и многих других организмов заселены экосистемой микроорганизмов, которая называется микробиомом . Хотя у млекопитающих существует ряд защитных механизмов, позволяющих держать микробиоту на безопасном расстоянии, включая постоянный отбор проб и представление микробных антигенов местными ДК, большинство организмов не реагируют на комменсальные микроорганизмы и переносят их присутствие. Однако реакции связаны с патогенными микробами и микробами, которые нарушают физиологические барьеры. Считается, что за этот феномен ответственна иммунная толерантность периферических слизистых оболочек, в частности, опосредованная клетками iTreg и толерогенными антигенпрезентирующими клетками. В частности, специализированные CD103 + DC кишечника, которые продуцируют как TGF-β, так и ретиноевую кислоту.эффективно способствует дифференцировке клеток iTreg в лимфоидной ткани кишечника. [8] Клетки Foxp3-TR1, вырабатывающие IL-10, также обогащены слизистой оболочкой кишечника. [2] Считается, что нарушение этой толерантности лежит в основе патогенеза воспалительных заболеваний кишечника, таких как болезнь Крона и язвенный колит . [4]

Пероральная переносимость и гиперчувствительность [ править ]

Смотрите также: бокаловидная клетка § Роль в оральной переносимости

Оральная толерантность относится к определенному типу периферической толерантности, индуцированной антигенами, вводимыми через рот и воздействующими на слизистую оболочку кишечника и связанные с ней лимфоидные ткани . [13] Гипочувствительность, вызванная пероральным воздействием, носит системный характер и в некоторых случаях может уменьшить реакции гиперчувствительности . Записи 1829 года показывают, что американские индейцы уменьшили бы контактную гиперчувствительность к ядовитому плющу, потребляя листья родственных видов Rhus; однако современные попытки использовать пероральную толерантность для облегчения аутоиммунных заболеваний, таких как ревматоидный артрит и другие реакции гиперчувствительности, неоднозначны. [13]Системные эффекты пероральной толерантности можно объяснить обширной рециркуляцией иммунных клеток, примированных в одной ткани слизистой оболочки, в ткань другой слизистой оболочки, что позволяет продлить иммунитет слизистой оболочки. [26] То же самое, вероятно, происходит с клетками, обеспечивающими иммунную толерантность слизистых оболочек.

Оральная толерантность может зависеть от тех же механизмов периферической толерантности, которые ограничивают воспаление бактериальными антигенами в микробиоме, поскольку оба включают лимфоидную ткань, ассоциированную с кишечником. Он также мог развиться, чтобы предотвратить реакции гиперчувствительности на пищевые белки. [27] Это имеет огромное иммунологическое значение, так как это постоянное естественное иммунологическое событие, управляемое экзогенным антигеном.

Реакции аллергии и гиперчувствительности в целом традиционно считаются ошибочными или чрезмерными реакциями иммунной системы, возможно, из-за нарушенных или недостаточно развитых механизмов периферической толерантности. Обычно клетки Treg , TR1 и Th3 на поверхности слизистой оболочки подавляют хелперные клетки CD4 типа 2 , тучные клетки и эозинофилы , которые опосредуют аллергический ответ. Дефицит Treg-клеток или их локализация на слизистой оболочке вызывает астму и атопический дерматит . [28] Были предприняты попытки уменьшить реакции гиперчувствительности с помощью пероральной переносимости и других средств многократного воздействия. Повторное введение аллергена в медленно возрастающих дозах подкожно или сублингвально, по-видимому, эффективно при аллергическом рините . [29] Повторный прием антибиотиков, которые могут образовывать гаптены и вызывать аллергические реакции, также может уменьшить аллергию на антибиотики у детей. [30]

Микроокружение опухоли [ править ]

Иммунная толерантность является важным средством, с помощью которого растущие опухоли с мутировавшими белками и измененной экспрессией антигена предотвращают элиминацию иммунной системой хозяина. Хорошо известно, что опухоли представляют собой сложную и динамичную популяцию клеток, состоящую из трансформированных клеток, а также стромальных клеток , кровеносных сосудов, тканевых макрофагов и других иммунных инфильтратов. [9] [31] Эти клетки и их взаимодействия вносят свой вклад в изменение микроокружения опухоли , которым опухоль в значительной степени манипулирует, чтобы стать иммунотолерантной, чтобы избежать элиминации. Накапливаются метаболические ферменты, которые подавляют пролиферацию и активацию Т-клеток, включая IDO и аргиназу.и высокая экспрессия индуцирующих толерантность лигандов, таких как FasL , PD-1 , CTLA-4 и B7 . [9] [20] Фармакологические моноклональные антитела, направленные против некоторых из этих лигандов, были эффективны при лечении рака. [32] Везикулы опухолевого происхождения, известные как экзосомы , также участвуют в стимуляции дифференцировки клеток iTreg и миелоидных супрессорных клеток (MDSC), которые также вызывают периферическую толерантность. [9] [33] Помимо стимулирования иммунной толерантности, другие аспекты микросреды способствуют уклонению от иммунитета и индукции опухолевого воспаления.

Эволюция [ править ]

Хотя точное эволюционное обоснование развития иммунологической толерантности до конца не известно, считается, что она позволяет организмам адаптироваться к антигенным стимулам, которые будут постоянно присутствовать, вместо того, чтобы тратить значительные ресурсы на постоянную борьбу с ними. Толерантность в целом можно рассматривать как альтернативную стратегию защиты, которая направлена ​​на минимизацию воздействия захватчика на приспособленность хозяина, а не на уничтожение и устранение захватчика. [34] Такие усилия могут иметь непомерно высокие затраты на физическую подготовку хозяина. У растений, где изначально использовалась эта концепция, толерантность определяется как норма реакции приспособленности хозяина к диапазону паразитарной нагрузки, и ее можно измерить по наклону линии, соответствующей этим данным. [35] Иммунная толерантность может составлять один из аспектов этой защитной стратегии, хотя были описаны и другие типы тканевой толерантности. [34]

Схема нормы реакции толерантности (по [35] ). Организмы генотипа 2 считаются более толерантными к патогену, чем организмы генотипа 1.

Преимущества иммунной толерантности, в частности, можно увидеть в экспериментах с мышами, инфицированными малярией, в которых более толерантные мыши имеют более высокую приспособленность к большему бремени патогенов. Кроме того, развитие иммунной толерантности позволило бы организмам воспользоваться преимуществами устойчивого комменсального микробиома, такими как повышенное всасывание питательных веществ и уменьшение колонизации патогенными бактериями.

Хотя кажется, что наличие толерантности в основном носит адаптивный характер, позволяя регулировать иммунный ответ до уровня, подходящего для данного фактора стресса, оно имеет важные эволюционные недостатки. Некоторые инфекционные микробы используют существующие механизмы толерантности, чтобы избежать обнаружения и / или устранения иммунной системой хозяина. Индукция регуляторных Т-клеток , например, была отмечена при инфекциях, вызываемых Helicobacter pylori , Listeria monocytogenes , Brugia malayi и другими червями и паразитами. [8] Другим важным недостатком наличия толерантности может быть предрасположенность к прогрессированию рака. Клетки Treg подавляют противоопухолевые NK-клетки .[36] Инъекция Treg-клеток, специфичных для опухолевого антигена, также может обратить вспять экспериментально опосредованное отторжение опухоли на основе того же антигена. [37] Прежнее существование механизмов иммунной толерантности, обусловленное отбором на пользу его пригодности, облегчает его использование в росте опухоли.

Компромисс между иммунной толерантностью и сопротивлением [ править ]

Иммунная толерантность контрастирует с сопротивлением. При воздействии чужеродного антигена либо антиген устраняется стандартным иммунным ответом (резистентностью), либо иммунная система адаптируется к патогену, вместо этого повышая иммунную толерантность.

Сопротивление обычно защищает хозяина за счет паразита, в то время как толерантность снижает вред хозяину, не оказывая прямого отрицательного воздействия на паразита. [35] Каждая стратегия имеет свои уникальные затраты и преимущества для физической подготовки хозяина: [34]

РасходыПреимущества
Устранение (сопротивление)
  • Боль, отек и нарушение функции тканей из-за воспаления.
  • Повреждение тканей медиаторами воспаления (иммунопатология)
  • Высокая стоимость энергии
  • Риск аутоиммунитета, гиперчувствительности, аллергии.
  • Снижает количество патогенов
  • Нейтрализует токсины и устраняет опасные организмы
  • Предотвращает паразитизм
Толерантность
  • Прямое поражение болезнетворными микроорганизмами (токсины, пищеварение и т. Д.)
  • Энергия и ресурсы, потерянные из-за патогена
  • Снижение повреждения тканей иммунным ответом
  • Меньшее давление отбора патогенов на резистентность
  • Продвигает комменсализм
  • Более низкая стоимость энергии

Эволюция работает, чтобы оптимизировать приспособленность хозяина, поэтому, произойдет ли устранение или переносимость, зависит от того, что принесет организму наибольшую пользу в данном сценарии. Если антиген происходит от редкого опасного захватчика, переносимость его присутствия высока, и хозяину выгоднее его устранить. И наоборот, если опыт (организма или его предков) показал, что антиген безвреден, то было бы более полезно терпеть присутствие антигена, чем платить за воспаление.

Несмотря на наличие механизмов как иммунной резистентности, так и толерантности, любой организм может быть в целом более склонен к толерантному или резистентному фенотипу в зависимости от индивидуальных вариаций обоих признаков из-за генетических факторов и факторов окружающей среды. [35] У мышей, инфицированных малярией, разные генетические линии мышей попадают в спектр более толерантных, но менее устойчивых или более устойчивых, но менее толерантных. [38] Пациенты с аутоиммунными заболеваниями также часто имеют уникальную генную подпись и определенные факторы риска окружающей среды, которые предрасполагают их к заболеванию. [2] Это может иметь значение для текущих попыток определить, почему определенные люди могут быть предрасположены или защищены от аутоиммунитета , аллергии., Воспалительное заболевание кишечника , и другие подобные заболевания.

См. Также [ править ]

  • Эволюционная медицина (компромиссы)
  • Иммунотерапия
  • Инфекционная толерантность
  • Толерантность растений к травоядным

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f g Медавар, Питер (12 декабря 1960 г.). «Нобелевская лекция: иммунологическая толерантность» . Нобелевская премия . Проверено 24 июля 2020 .
  2. ^ Б с д е е г ч Murphy, Kenneth (2012). Иммунобиология Джейнвей: 8-е изд . Глава 15: Наука о гирляндах. стр.  611 -668. ISBN 0815342438.CS1 maint: location (link)
  3. ^ Чой, J; Kim ST; Craft J (декабрь 2012 г.). «Патогенез системной красной волчанки - обновленная информация» . Curr Opin Immunol . 24 (6): 651–657. DOI : 10.1016 / j.coi.2012.10.004 . PMC 3508331 . PMID 23131610 .  
  4. ^ a b c Раунд, JL; О'Коннелл РМ; Мазманян СК (май 2010 г.). «Координация толерогенных иммунных ответов комменсальной микробиотой» . J Autoimmun . 34 (3): J220 – J225. DOI : 10.1016 / j.jaut.2009.11.007 . PMC 3155383 . PMID 19963349 .  
  5. ^ Perniola, R (2012). «Экспрессия гена аутоиммунного регулятора и его значение для механизмов центральной и периферической толерантности» . Clin Dev Immunol . 2012 : 207403. дои : 10,1155 / 2012/207403 . PMC 3485510 . PMID 23125865 .  
  6. ^ Вербский, JW; Chatila TA. (Декабрь 2013 г.). «Иммунная дисрегуляция, полиэндокринопатия, энтеропатия, связанная с Х-хромосомой (IPEX) и расстройства, связанные с IPEX: развивающаяся сеть наследственных аутоиммунных заболеваний» . Curr Opin Pediatr . 25 (6): 708–714. DOI : 10,1097 / mop.0000000000000029 . PMC 4047515 . PMID 24240290 .  
  7. ^ Маази, H; Lam J; Ломбарди V; Акбари О. (июнь 2013 г.). «Роль субпопуляций плазмацитоидных дендритных клеток в аллергической астме» . Аллергия . 68 (6): 695–701. DOI : 10.1111 / all.12166 . PMC 3693732 . PMID 23662841 .  
  8. ^ a b c d e f Куротто де Лафай, Массачусетс; Лафайль Дж. Дж. (2009). «Природные и адаптивные Foxp3 + регуляторные Т-клетки: больше того же или разделение труда?». Иммунитет . 30 (6): 626–635. DOI : 10.1016 / j.immuni.2009.05.002 .
  9. ^ а б в г Беккер, JC; Андерсен MH; Schrama D; Straten P (июль 2013 г.). «Иммуносупрессивные свойства микросреды опухоли». Cancer Immunol Immunother . 62 (7): 1137–1148. DOI : 10.1007 / s00262-013-1434-6 .
  10. ^ Мерфи, Кеннет (2012). Иммунобиология Джейнвей: 8-е изд . Глава 1: Науки о гирляндах. С.  13–15 .CS1 maint: location (link)
  11. ^ Феннер, F (1983). «Лекция Флори». Proc R Soc Lond B Biol Sci .
  12. ^ Фелтон, LD; Kauffmann G; Прескотт B; Оттингер Б. (январь 1955 г.). «Исследования механизма иммунологического паралича, вызванного пневмококковыми полисахаридами у мышей». J Immunol . 74 (1): 17–26.
  13. ^ a b c Прыжок, RL; Левин А.Д. (июль 2004 г.). «Механизмы естественной толерантности в кишечнике - последствия для воспалительного заболевания кишечника». Воспаление кишечника . 10 (4): 462–478. DOI : 10.1097 / 00054725-200407000-00023 .
  14. ^ Спрент, Дж; Кишимото Х (2001). «Тимус и центральная толерантность» . Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci . 356 (1409): 609–616. DOI : 10.1098 / rstb.2001.0846 . PMC 1088448 . PMID 11375064 .  
  15. ^ Хогквист, K; Болдуин Т; Джеймсон С (2005). «Центральная толерантность: обучение самоконтролю в тимусе». Nat Rev Immunol . 5 (10): 772–782. DOI : 10.1038 / nri1707 . PMID 16200080 . 
  16. ^ a b c Мерфи, Кеннет (2012). Иммунобиология Джейнвей: 8-е изд . Глава 8: Науки о гирляндах. стр.  275 -334.CS1 maint: location (link)
  17. ^ a b c Сакагучи, S; Miyara M; Costantino C; Хафлер Д.А. (2010). «Foxp3 + регуляторные Т-клетки в иммунной системе человека». Nat Rev Immunol . 10 : 490–500. DOI : 10.1038 / nri2785 .
  18. ^ Вадас, Z; Хадж Т; Кессель А; Туби Э. (июнь 2013 г.). «B-регуляторные клетки при аутоиммунном и иммуноопосредованном воспалении». FEBS Lett . 587 (13): 2074–2078. DOI : 10.1016 / j.febslet.2013.05.023 . PMID 23707422 . 
  19. ^ Ganguly, D; Haak S; Сисирак V; Рейзис Б (2013). «Роль дендритных клеток в аутоиммунитете» . Nat Rev Immunol . 13 : 566–577. DOI : 10.1038 / nri3477 . PMC 4160805 . PMID 23827956 .  
  20. ^ а б Махер, S; Туми Д; Condron C; Bouchier-Hayes D (апрель 2002 г.). «Смерть клеток, вызванная активацией: противоречивая роль Fas и Fas-лигандов в иммунных привилегиях и противодействии опухоли». Immunol Cell Biol . 80 (2): 131–137. DOI : 10.1046 / j.1440-1711.2002.01068.x .
  21. ^ Сакагучи, S; Крыло К; Ониши Y; Прието-Мартин П.; Ямагути Т. (2009). «Регуляторные Т-клетки: как они подавляют иммунные реакции?» . Int. Иммунол . 21 (10): 1105–1111. DOI : 10,1093 / intimm / dxp095 .
  22. ^ Braza, F; Soulillou JP; Бруар С. (сентябрь 2012 г.). «Сигнатура экспрессии генов в толерантности к трансплантации». Clin Chim Acta . 413 (17–18): 1414–1418. DOI : 10.1016 / j.cca.2012.04.024 .
  23. ^ a b Gokmen, R; Член парламента Эрнандес-Фуэнтес (август 2013 г.). «Биомаркеры толерантности». Curr Opin Трансплантация органов . 18 (4): 416–420.
  24. ^ a b Кларк, DA; Chaouat G (2012). «Регуляторные Т-клетки и размножение: как они это делают?». J Reprod Immunol . 96 (1–2): 1–7. DOI : 10.1016 / j.jri.2012.07.007 .
  25. Перейти ↑ Christiansen, OB (2013). «Репродуктивная иммунология» . Мол Иммунол . 55 (1): 8–16. DOI : 10.1016 / j.molimm.2012.08.025 . PMC 1383872 . 
  26. ^ Мерфи, K (2012). Иммунобиология Джейнвей: 8-е изд . Глава 12: Науки о гирляндах. стр.  465 -502.CS1 maint: location (link)
  27. Перейти ↑ Wiener, HL (2000). «Оральная толерантность, активный иммунологический процесс, опосредованный множеством механизмов» . J Clin Invest . 106 (8): 935–937. DOI : 10,1172 / jci11348 . PMC 314352 . PMID 11032852 .  
  28. ^ Soyer, OU; Акдис М; Кольцо J; Behrendt H; Crameri R; Lauener R; Акдис CA (2012). «Механизмы периферической толерантности к аллергенам». Аллергия . 68 (2): 161–170. DOI : 10.1111 / all.12085 .
  29. ^ Петалас, К; Дарем SR (2013). «Аллергенная иммунотерапия аллергического ринита». Ринология . 51 (2): 99–110.
  30. ^ Cernadas, JR (февраль 2013). «Десенсибилизация к антибиотикам у детей». Pediatr Allergy Immunol . 24 (1): 3–9. DOI : 10.1111 / pai.12001 .
  31. ^ Актипис, Калифорния; Бодди AM; Getnby RA; Браун JS; Малей СС (2013). «Компромиссы истории жизни в развитии рака» . Nat Rev Рак . 13 (12): 883–892. DOI : 10.1038 / nrc3606 . PMC 4010142 . PMID 24213474 .  
  32. Перейти ↑ Ramsay, AG (2013). ". Иммунотерапия, блокирующая контрольные точки, для активации противоопухолевого Т-клеточного иммунитета". Br J Haematol . 162 (3): 313–325. DOI : 10.1111 / bjh.12380 .
  33. ^ Линдау, D; Gielen P; Kroesen M; Wesseling P; Адема GJ (2013). «Иммуносупрессивная опухолевая сеть: миелоидные супрессорные клетки, регуляторные Т-клетки и естественные Т-клетки-киллеры» . Иммунология . 138 (2): 105–115. DOI : 10.1111 / imm.12036 . PMC 3575763 . PMID 23216602 .  
  34. ^ a b c Меджитов, Р; Schneider DS; Соарес MP (24 февраля 2012 г.). «Толерантность к болезням как стратегия защиты» . Наука . 335 (6071): 936–941. DOI : 10.1126 / science.1214935 . PMC 3564547 . PMID 22363001 .  
  35. ^ а б в г Раберг, L; Грэм А.Л .; Прочтите AF (12 января 2009 г.). «Разрушающееся здоровье: толерантность и устойчивость к паразитам у животных» . Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci . 364 (1513): 37–49. DOI : 10.1098 / rstb.2008.0184 . PMC 2666700 . PMID 18926971 .  
  36. ^ Ghiringhelli, F; Ménard C; Мартин Ф; Зитвогель Л (декабрь 2006 г.). «Роль регуляторных Т-клеток в контроле естественных клеток-киллеров: актуальность во время прогрессирования опухоли». Immunol Rev . 214 : 229–238. DOI : 10.1111 / j.1600-065x.2006.00445.x .
  37. ^ Кречмер, K; Апостол I; Jaeckel E; Khazaie K; фон Бёмер H (август 2006 г.). «Создание регуляторных Т-клеток с определенной антигенной специфичностью: роль в аутоиммунитете и раке». Immunol Rev . 212 : 163–169. DOI : 10.1111 / j.0105-2896.2006.00411.x .
  38. ^ Raberg, L; Sim D; Прочтите AF (2007). «Распутывание генетических вариаций устойчивости и толерантности к инфекционным заболеваниям у животных». Наука . 318 : 812–814. DOI : 10.1126 / science.1148526 . ЛВП : 1842/2140 . PMID 17975068 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • Сеть иммунной толерантности
  • Международная конференция по иммунной толерантности
  • Иммунная + толерантность по медицинским предметным рубрикам Национальной медицинской библиотеки США (MeSH)