5 wichtige Möglichkeiten, durch die Selbsttoleranz im menschlichen Immunsystem verloren gehen kann Immunologie

Fünf Hauptwege, durch die die Selbsttoleranz im menschlichen Immunsystem verloren gehen kann, sind: 1. Abbau der zentralen Toleranz, 2. Abbau der peripheren Toleranz, 3. Freisetzung sequestrierter Antigene in den Blutkreislauf, 4. Infektion und molekulare Mimikry sowie 5. genetische Anfälligkeit für Autoimmunkrankheiten.

Das Phänomen der immunologischen Nichtreaktivität gegen Selbstantigene wird als Selbsttoleranz bezeichnet.

Ein Versagen oder Zusammenbruch der Selbsttoleranz führt wahrscheinlich zur Aktivierung von Lymphozyten gegen Selbstantigene und zu Autoimmunkrankheiten.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, um die Selbsttoleranz zu verlieren:

1. Aufschlüsselung der zentralen Toleranz:

Thymus spielt eine wichtige Rolle bei der zentralen Toleranzinduktion von T-Zellen gegen Selbstantigene. Selbstreaktive T-Zellen werden durch klonale Deletion entfernt. Wenn einige selbstreaktive T-Zellen dem Thymus entkommen, können diese T-Zellen gegen Selbstantigene reagieren und zu Autoimmunkrankheiten führen.

2. Aufteilung der peripheren Toleranz:

Selbst wenn selbstreaktive T-Zellen aus dem Thymus entkommen, benötigen die selbstreaktiven T-Zellen das zweite kostimulatorische Signal zur Aktivierung gegen Selbstantigene. Normalerweise wird das zweite kostimulatorische Signal nicht bereitgestellt, so dass keine Autoimmunreaktion auftritt.

Wenn das costimulatorische Signal auf irgendeine Weise bereitgestellt wird, kann die T-Zelle gegen Selbstantigen aktiviert werden. (Zum Beispiel: In einer Entzündungsstelle (aus anderen Gründen) produzieren die aktivierten T-Zellen IL-2, und wenn sich eine selbstreaktive T-Zelle in diesem Bereich befindet, kann das IL-2 als Co- Stimulationssignal für die selbstreaktive T-Zelle. Folglich wird die selbstreaktive T-Zelle aktiviert.)

3. Freisetzung von sequestrierten Antigenen in den Verkehr:

Wenn während der T-Zell-Entwicklung im Thymus die sich entwickelnden T-Zellen (auch als Thymozyten bezeichnet) mit den Eigenantigenen in Kontakt kommen, werden solche T-Zellen deletiert. Folglich treten keine Autoimmunreaktionen gegen solche Selbstantigene auf. Es scheint daher, dass alle Selbstantigene den sich entwickelnden Thymozyten (im Thymus) ausgesetzt sein sollten, so dass alle selbstreaktiven T-Zellen deletiert werden und das Individuum keine Autoimmunkrankheiten entwickelt.

Es gibt jedoch einige Selbstantigene, die nicht in den Kreislauf gelangen (und daher als sequestrierte Antigene bezeichnet werden). Daher werden die sequestrierten Antigene (wie Augenlinse, Sperma und Herzmuskel) den sich entwickelnden Thymozyten im Thymus nicht präsentiert. Folglich werden T-Zellen, die mit den sequestrierten Eigenantigenen reagieren können, im Thymus nicht deletiert; und solche selbstreaktiven T-Zellen entweichen aus der Thymusdrüse und gelangen in den Kreislauf. Wenn das sequestrierte Antigen zufällig in den Kreislauf gelangt, induzieren die T-Zellen die Autoimmunreaktionen gegen das freigesetzte Eigenantigen.

1. Nach Myokardinfarkt (allgemein als Herzinfarkt bekannt) tritt Herzmuskelprotein (ein sequestriertes Antigen) in den Kreislauf ein und kann zur Bildung von Autoantikörpern gegen Herzmuskelantigen führen.

2. Im Fötus und in der Kindheit werden keine Samenzellen produziert. Die Spermien werden aus der frühen Erwachsenenzeit produziert und die Spermien gelangen normalerweise nicht in den Blutkreislauf. Daher ist die Exposition von Spermantigenen gegen Thymozyten während der Entwicklung des Fötus nicht möglich. Aber nach einer als Vasektomie bezeichneten Operation (dh Schneiden des Vasensperrschlauchs, durch die die Spermien transportiert werden) oder nach einer Hodenverletzung gelangen die Samenzellen in den Blutkreislauf und Autoantikörper gegen Spermien werden induziert.

Es gibt experimentelle Beweise dafür, dass die Injektion von sequestriertem Antigen in den Thymus die Entwicklung einer Autoimmunreaktion gegen das injizierte Antigen verhindert.

ich. Nicht-fettleibige diabetische (NOD) Mäuse entwickeln Diabetes aufgrund der Zerstörung von Insulin-sekretierenden Betazellen des Pankreas spontan. Die intrathymische Injektion von Betazellen verhindert die Entwicklung von Diabetes bei NOD-Mäusen.

4. Infektion und molekulare Nachahmung:

Es gibt Hinweise darauf, dass Autoimmunkrankheiten durch eine Infektion ausgelöst werden können. Darüber hinaus treten bei Infektionen häufig Rückfälle bei Autoimmunerkrankungen auf. Der Zusammenhang zwischen Autoimmunität und Infektion ist jedoch nur schwach.

Infektionen können Autoimmunität durch folgende Mechanismen auslösen:

1. Bei Infektionen werden die Wirtsgewebe beschädigt. Durch die Gewebezerstörung kann ein bisher verborgenes Selbstantigen dem Immunsystem ausgesetzt werden. Da es sich um ein verstecktes Selbstantigen handelte, werden T-Zellen und B-Zellen, die mit dem versteckten Selbstantigen reagieren können, nicht eliminiert oder zum Schweigen gebracht. Folglich können sich Autoimmunreaktionen entwickeln.

2. Die mikrobiellen Proteine ​​können für einige der Selbstmoleküle als Trägerproteine ​​wirken. Die Bindung des Selbstmoleküls an ein mikrobielles Trägerprotein kann zur Entwicklung von Immunreaktionen gegen den Mikrobialträger-Protein-Selbstmolekülkomplex führen.

3. Eines der Konzepte für die Entwicklung von Autoimmunität ist die molekulare Nachahmung. Ein Antigenepitop aus einem fremden Antigen (wie Bakterien oder Viren) kann Sequenzähnlichkeit mit einem Selbstpeptid aufweisen. Wenn das fremde Antigen in den Wirt eindringt, initiiert der Wirt Immunreaktionen gegen das fremde Epitop.

Die Immunreaktionen gegen das fremde Epitop können aufgrund der Ähnlichkeit zwischen dem fremden Epitop und dem Wirtsepitop die Selbstantigene des Wirts angreifen. Es liegen jedoch noch keine überzeugenden Beweise für das Auftreten molekularer Mimikry beim Menschen vor. Beim Menschen sind wenige mikrobielle Infektionen als Ursache von Autoimmunkrankheiten direkt beteiligt.

ich. Die Bakterien Streptococcus pyogenes (auch bekannt als Gruppe A Streptococcus) verursachen Tonsillitis. Bei einigen Kindern folgt auf die S.pyogenes-Infektion eine Herzerkrankung, die als rheumatische Karditis bezeichnet wird. Es wird vermutet, dass einige Antigene von S. pyogenes und Herzmuskel Ähnlichkeiten aufweisen. Folglich reagieren die gegen S. pyogenes induzierten Antikörper mit dem Herzmuskel und führen zu rheumatischer Herzkrankheit. Die durch Streptokokken induzierte Autoimmunität als Ursache einer rheumatischen Karditis ist jedoch noch nicht bewiesen.

ii. Mycoplasma pneumoniae verursachen Infektionen der Atemwege. Etwa 30 Prozent der Patienten mit M. pnemoniae-Infektion entwickeln Autoantikörper gegen die Antigene auf Erythrozyten. Bei einigen Patienten binden die Autoantikörper an Antigene auf Erythrozyten und führen zu einer durch Typ-II-Überempfindlichkeit vermittelten Zerstörung der Erythrozyten und führen zu hämolytischer Anämie. Wenn die M. pneumoniae-Infektion abklingt, verschwinden auch die Autoantikörper. (Die entwickelten Autoantikörper gehören zur IgM-Klasse und wirken bei Temperaturen unter 37 ° C auf Erythrozyten und werden daher als kalt wirkende Antikörper bezeichnet.)

5. Genetische Anfälligkeit für Autoimmunkrankheiten:

Viele Mechanismen können an der Entwicklung von Autoimmunkrankheiten beteiligt sein. Der genetische Hintergrund des Individuums kann einen starken Einfluss auf die Anfälligkeit eines Individuums für die Entwicklung einer Autoimmunerkrankung haben.

ich. Studien mit identischen und nicht identischen Zwillingen weisen auf eine höhere Konkordanz der Autoimmunität unter monozygoten identischen Zwillingen hin.

ii. Multiple Autoimmunkrankheiten sind ein Merkmal vieler Familien.

Die Genetik der Autoimmunitätsanfälligkeit ist jedoch komplex. Autoimmunität ist möglicherweise das Produkt mehrerer Gene und nicht eines einzelnen Gens.