5 belangrijke manieren waarop zelftolerantie verloren kan gaan in menselijk immuunsysteem | Immunologie

Vijf belangrijke manieren waarop zelftolerantie verloren kan gaan in het menselijke immuunsysteem zijn: 1. afbraak van centrale tolerantie, 2. afbraak van perifere tolerantie, 3. vrijmaking van sequestratie-antigenen in omloop, 4. infectie en moleculaire mimicry en 5. genetische gevoeligheid voor auto-immuunziekten.

Het fenomeen van immunologische niet-reactiviteit tegen zelf-antigenen staat bekend als zelftolerantie.

Falen of afbraak van zelftolerantie zal waarschijnlijk leiden tot de activering van lymfocyten tegen eigen antigenen en resulteren in auto-immuunziekten.

Er zijn verschillende manieren waarop zelftolerantie verloren kan gaan:

1. Uitsplitsing van de centrale tolerantie:

Thymus speelt een belangrijke rol bij centrale tolerantie-inductie van T-cellen tegen zelf-antigenen. Zelf-reactieve T-cellen worden verwijderd door klonale deletie. Als sommige zelf-reactieve T-cellen uit de thymus ontsnappen, kunnen deze T-cellen reageren tegen zelf-antigenen en leiden tot auto-immuunziekten.

2. Uitsplitsing van perifere tolerantie:

Zelfs als zelf-reactieve T-cellen uit de thymus ontsnappen, hebben de zelf-reactieve T-cellen het tweede co-stimulerende signaal nodig voor activering tegen eigen antigenen. Normaal gesproken is het tweede co-stimulerende signaal niet aanwezig, zodat auto-immuunrespons niet optreedt.

Als het co-stimulerende signaal op enigerlei wijze wordt verschaft, kan de T-cel worden geactiveerd tegen zelf-antigeen. (Bijvoorbeeld: op een ontstekingsplaats (om een ​​andere reden) produceren de geactiveerde T-cellen IL-2 en als er zich een zelf-reactieve T-cel in dat gebied bevindt, kan de IL-2 fungeren als de co-patiënt. stimulerend signaal voor de zelf-reactieve T-cel.Daardoor wordt de zelf-reactieve T-cel geactiveerd.)

3. Vrijgave van Sequestrated Antigens in Circulation:

Tijdens T-celontwikkeling in de thymus, als de zich ontwikkelende T-cellen (ook bekend als thymocyten) toevallig in contact komen met de zelf-antigenen, worden dergelijke T-cellen verwijderd. Bijgevolg treden auto-immuunreacties tegen dergelijke zelf-antigenen niet op. Daarom lijkt het erop dat alle zelf-antigenen moeten worden blootgesteld aan de ontwikkelende thymocyten (in de thymus), zodat alle zelf-reactieve T-cellen worden verwijderd en het individu geen auto-immuunziekten ontwikkelt.

Maar er zijn enkele zelf-antigenen die niet in de bloedsomloop terechtkomen (en daarom als sequestreerbare antigenen worden genoemd). Daarom worden de sequestrerende antigenen (zoals ooglens, sperma en hartspier) niet aangeboden aan de ontwikkelende thymocyten in de thymus. Dientengevolge worden T-cellen die in staat zijn om te reageren met de gesecreteerde zelf-antigenen niet verwijderd in de thymus; en dergelijke zelf-reactieve T-cellen ontsnappen uit de thymus en komen in de bloedsomloop. Als het gesekwestreerde antigeen toevallig in de bloedcirculatie komt, induceren de T-cellen de auto-immuunresponsen tegen het vrijgemaakte zelf-antigeen.

1. Na een hartinfarct (algemeen bekend als een hartaanval) komt hartspiereiwit (een gesekestreerd antigeen) in de bloedsomloop en kan dit leiden tot de vorming van auto-antilichamen tegen hartspierantigeen.

2. Spermacellen worden niet geproduceerd in de foetus en in de kindertijd. De spermacellen worden geproduceerd vanaf de vroege volwassen periode en de spermacellen komen normaal niet in de bloedsomloop. Daarom is blootstelling van spermareiwitten aan thymocyten tijdens de foetale ontwikkeling niet mogelijk. Maar na een operatie genaamd vasectomie (dwz het snijden van de vas deference tube waardoor de sperma worden getransporteerd) of na een verwonding aan de testis, komen de zaadcellen in de bloedbaan en worden auto-antilichamen tegen sperma geïnduceerd.

Er zijn experimentele bewijzen die suggereren dat injectie van sequestrated antigen in de thymus de ontwikkeling van auto-immuunrespons tegen het geïnjecteerde antigeen voorkomt.

ik. Niet-obese diabetische (NOD) muizen ontwikkelen spontaan diabetes als gevolg van de vernietiging van insuline-afscheidende bètacellen van de pancreas. Intrathymische injectie van bètacellen voorkomt de ontwikkeling van diabetes bij NOD-muizen.

4. Infectie en moleculaire mimiek:

Er zijn bewijzen, die erop wijzen dat auto-immuunziekten kunnen worden veroorzaakt door een infectie. Bovendien komen recidieven van auto-immuunziekten vaak voor na infecties. Toch is de associatie tussen auto-immuniteit en infectie zwak.

Infecties kunnen auto-immuniteit veroorzaken door de volgende mechanismen:

1. Tijdens infecties zijn de gastheerweefsels beschadigd. De weefselvernietiging kan een tot nu toe verborgen zelf-antigen aan het immuunsysteem blootstellen. Omdat het een verborgen zelf-antigeen was, worden T-cellen en B-cellen die in staat zijn te reageren met het verborgen zelf-antigeen niet geëlimineerd of tot zwijgen gebracht; bijgevolg kunnen auto-immuunreacties optreden.

2. De microbiële eiwitten kunnen fungeren als dragereiwitten voor sommige van de zelfmoleculen. Binding van zelfmolecuul aan een microbieel dragereiwit kan leiden tot de ontwikkeling van immuunresponsen tegen het microbiële dragereiwit-zelfmolecuulcomplex.

3. Een van de concepten van ontwikkeling van auto-immuniteit is door moleculaire mimiek. Een antigeenepitoop van vreemd antigeen (zoals bacteriën of virussen) kan sequentie-overeenkomst vertonen met een zelf-peptide. Wanneer het vreemde antigeen de gastheer binnengaat, initieert de gastheer immuunreacties tegen het vreemde epitoop.

De immuunresponsen gegenereerd tegen het vreemde epitoop kunnen de zelf-antigenen van de gastheer aanvallen vanwege de overeenkomst tussen het vreemde epitoop en het gastheerepitoop. Er is echter nog geen overtuigend bewijs voor het voorkomen van moleculaire mimiek bij mensen. Bij de mens zijn maar weinig microbiële infecties direct betrokken als oorzaak van auto-immuunziekten.

ik. De bacteriën Streptococcus pyogenes (ook bekend als Groep A Streptococcus) veroorzaken tonsillitis. Bij sommige kinderen wordt de infectie met S.pyogenes gevolgd door een hartaandoening die reumatische carditis wordt genoemd. Er wordt gesuggereerd dat sommige antigenen van S. pyogenes en hartspier overeenkomsten hebben. Bijgevolg reageren de antilichamen die zijn geïnduceerd tegen S. Pyogenes met hartspier en leiden tot reumatische hartziekte. De door streptokokken veroorzaakte auto-immuniteit als de oorzaak van reumatische carditis moet echter nog worden bewezen.

ii. Mycoplasma pneumoniae veroorzaakt luchtweginfectie. Ongeveer 30 procent van de patiënten met een M. pnemoniae-infectie ontwikkelt auto-antilichamen tegen de antigenen op de rode bloedcellen. Bij sommige patiënten binden de autoantilichamen aan antigenen op rode bloedcellen en leiden tot type II overgevoeligheid gemedieerde vernietiging van rode bloedcellen en resulteren in hemolytische anemie. Wanneer de M. pneumoniae-infectie verdwijnt, verdwijnen ook de auto-antilichamen. (De ontwikkelde autoantilichamen behoren tot de klasse IgM en ze werken op RBC's bij temperaturen onder 37 ° C en worden daarom koudwerkende antilichamen genoemd.)

5. Genetische gevoeligheid voor auto-immuunziekten:

Veel mechanismen kunnen een rol spelen bij de ontwikkeling van auto-immuunziekten. De genetische achtergrond van het individu kan een krachtige invloed hebben op de gevoeligheid van een individu om een ​​auto-immuunziekte te ontwikkelen.

ik. Studies van identieke en niet-identieke tweelingen duiden op een hogere overeenstemming van auto-immuniteit tussen monozygote identieke tweelingen.

ii. Meerdere auto-immuunziekten zijn een kenmerk van veel gezinnen.

De genetica van gevoeligheid voor auto-immuniteit is echter complex. Auto-immuniteit is misschien het product van meerdere genen in plaats van een enkel gen.