Классически принято считать что защитные механизмы хозяина против инфекции (в этом тексте хозяин будет подразумевать животное и/или человека) традиционно считаются иммунными, которые нацелены на опознавание и уничтожение внедрившихся патогенов. Но если брать другие организмы такие как растения то уже на протяжении многих лет известно что некоторые растения имеют способность "терпеть" в своём организме патогены, не уничтожая их с одной стороны и продолжая свою жизнедеятельность с другой стороны. Тем самым утверждая что в мире живых существ в ходе эволюционного развития существуют различные механизмы и стратегии которые нацелены на защиту хозяина от инфекционных заболеваний. Все эти тактики можно разделить на 3 группы:
1) Уклонение - это стратегия нацеленная на изменение поведения хозяина таким образом чтобы минимизировать контакт с патогеном и тем самым не быть инфицированным. Обычно этот вид защиты использует органы обоняния и вкусовые рецепторы. Возьмём классический пример, испорченная еда, это результат жизнедеятельности различных микробов которые вредны для нашего организма. Системы обоняния и вкуса распознают плохой продукт, благодаря соответственно плохому запаху и вкусу продукта, вы уклоняетесь его потреблять чтобы не заболеть.
2) Резистентность - это стратегия которая нацелена на уничтожение внедрившегося патогена. Резистентность это функция иммунной системы, которая детектирует, нейтрализует и уничтожает или выводит (как в случае с гельминтами) патогены из хозяина. Клетки врождённого и приобретённого иммунитета несут свой вклад на способность организма к резистентности патогена. Резистентность (в данном случае иммунорезистентность) часто идёт параллельно повреждению родной ткани. Так например, микробы индуцируют нейтрофилы высвобождать миелопероксидазу которая обладает хорошим бактерицидным действием но в тоже время миелопероксидаза это сильный окислитель который может убить не только бактерию но и родную клетку что при высокой концентрации приводит к иммунопатологии. И здесь идёт постоянный трейдинг в плане "результат оправдывает средства или нет?".
3) Толерантность - это стратегия при которой хозяин использует механизмы нацеленные на защиту своих органов жизнедеятельности и/или тканей от патологического воздействия инфекции но при этом не влияя на уровень патогенов в организме. Стоит различать толерантность к болезни и иммунотолерантность, толерантность к инфекционной болезни подразумевает приспособление клеток ткани к токсинам и другим вирулентным факторам которые экспрессируются непосредственно патогеном, когда как иммунотолерантность нацелена на нейтрализацию негативного эффекта иммунной системы в ответ на присутствие патогена или чужеродного антигенa.
Я думаю что первые две стратегии более или менее понятны для большинства читателей. Они известны достаточно долго и достаточно хорошо изучены. В целом, иммунология животных и человека в контексте изучения взаимоотношении хозяина с патогенами исследует механизмы резистентности.
Но толерантность к инфекционным заболеваниям относительно новое понятие по отношению к животным.
Впервые свидетельства толерантности хозяина к патогенам были найдены у растений в середине 20 века. В дальнейшем толерантность как альтернативная стратегия защиты была расширена на другие формы жизни. Так например, при изучении генома дрозофил были обнаружены гены при мутации которых значительно изменяется выживаемость мутированных мух но в тоже время эти мутации не влияли на уровень патогена в мухах, к таким генам относились гены кодирующие цитокины или гены контролирующие метаболизм в клетках.
В 2007 году было проведено первое в истории исследование изучающее толерантность у млекопитающих (мышы). Различные линии (strain) мышей инфицировали плазмодиями (Plasmodium chabaudi) которые вызывают малярию в различных дозах и наблюдали за такими параметрами патогенности паразита как анемия (количество эритроцитов) и вес животных. Результаты исследования ясно показали что различные линии (что по умолчанию означает различные генотипы) мышей теряют эритроциты или вес во время инфекции по разному и у некоторых увеличение уровня патогена не пропорционально понижению эритроцитов, говоря что некоторые линии более толерантны чем другие.
Пример, если посмотреть на рисунок, то из него следует что у обоих хозяинов (линия) с увеличением уровня патогена уровень здоровья понижается, но хозяин (А) более толерантен к данному патогену чем (B) так как при увеличении уровня патогена у (А) понижение здоровья происходит медленнее чем у (B).
Механизмы....: В том же 2007 году, сами того не подозревая вышла в свет работа которая описывала вовлечение определённого гена в толерантность к малярийному паразиту. Это был Гем Оксигеназа-1 (heme oxygenase-1, HO-1) функция этого гена является, разрушение молекулы гема на ионы железа, биливердин и окись углерода (угарный газ) (детальное описание функции HO-1 http://naukageek.blogspot.com/2014/07/blog-post_17.html). При "активной" фазе малярийного плазмодия, он разрушает эритроциты и тем самым высвобождает гем, так как гем сам по себе очень токсичный то это приводит к повреждению тканей. Но в организме существуют механизмы его утилизации включая HO-1 ген. Исследователи показали что при экспрессии HO-1 выживаемость животных улучшается но при этом уровень плазмодий не понижается.
В целом сейчас механизмы толерантности активно изучаются так как именно в механизмах можно будет найти молекулу или ген который станет отправной точкой для фармакологов и фармацевтов чтобы синтезировать новые лекарства.
В заключение хотел бы сказать что те люди которые непосредственно занимаются иммунологией и/или инфекционными заболеваниями могут по достоинству оценить данное открытие. Ведь это открывает не только и не просто какой-то новый молекулярный механизм это открывает новый раздел в иммунологии и медицине в целом.
Литература:
Trends Immunol. 2014 Oct;35(10):483-94.
Science. 2012 Feb 24;335(6071):936-41.
Science. 2007 Nov 2;318(5851):812-4.
Nat Med. 2007 Jun;13(6):703-10.
1) Уклонение - это стратегия нацеленная на изменение поведения хозяина таким образом чтобы минимизировать контакт с патогеном и тем самым не быть инфицированным. Обычно этот вид защиты использует органы обоняния и вкусовые рецепторы. Возьмём классический пример, испорченная еда, это результат жизнедеятельности различных микробов которые вредны для нашего организма. Системы обоняния и вкуса распознают плохой продукт, благодаря соответственно плохому запаху и вкусу продукта, вы уклоняетесь его потреблять чтобы не заболеть.
2) Резистентность - это стратегия которая нацелена на уничтожение внедрившегося патогена. Резистентность это функция иммунной системы, которая детектирует, нейтрализует и уничтожает или выводит (как в случае с гельминтами) патогены из хозяина. Клетки врождённого и приобретённого иммунитета несут свой вклад на способность организма к резистентности патогена. Резистентность (в данном случае иммунорезистентность) часто идёт параллельно повреждению родной ткани. Так например, микробы индуцируют нейтрофилы высвобождать миелопероксидазу которая обладает хорошим бактерицидным действием но в тоже время миелопероксидаза это сильный окислитель который может убить не только бактерию но и родную клетку что при высокой концентрации приводит к иммунопатологии. И здесь идёт постоянный трейдинг в плане "результат оправдывает средства или нет?".
3) Толерантность - это стратегия при которой хозяин использует механизмы нацеленные на защиту своих органов жизнедеятельности и/или тканей от патологического воздействия инфекции но при этом не влияя на уровень патогенов в организме. Стоит различать толерантность к болезни и иммунотолерантность, толерантность к инфекционной болезни подразумевает приспособление клеток ткани к токсинам и другим вирулентным факторам которые экспрессируются непосредственно патогеном, когда как иммунотолерантность нацелена на нейтрализацию негативного эффекта иммунной системы в ответ на присутствие патогена или чужеродного антигенa.
Я думаю что первые две стратегии более или менее понятны для большинства читателей. Они известны достаточно долго и достаточно хорошо изучены. В целом, иммунология животных и человека в контексте изучения взаимоотношении хозяина с патогенами исследует механизмы резистентности.
Но толерантность к инфекционным заболеваниям относительно новое понятие по отношению к животным.
Впервые свидетельства толерантности хозяина к патогенам были найдены у растений в середине 20 века. В дальнейшем толерантность как альтернативная стратегия защиты была расширена на другие формы жизни. Так например, при изучении генома дрозофил были обнаружены гены при мутации которых значительно изменяется выживаемость мутированных мух но в тоже время эти мутации не влияли на уровень патогена в мухах, к таким генам относились гены кодирующие цитокины или гены контролирующие метаболизм в клетках.
В 2007 году было проведено первое в истории исследование изучающее толерантность у млекопитающих (мышы). Различные линии (strain) мышей инфицировали плазмодиями (Plasmodium chabaudi) которые вызывают малярию в различных дозах и наблюдали за такими параметрами патогенности паразита как анемия (количество эритроцитов) и вес животных. Результаты исследования ясно показали что различные линии (что по умолчанию означает различные генотипы) мышей теряют эритроциты или вес во время инфекции по разному и у некоторых увеличение уровня патогена не пропорционально понижению эритроцитов, говоря что некоторые линии более толерантны чем другие.
Пример, если посмотреть на рисунок, то из него следует что у обоих хозяинов (линия) с увеличением уровня патогена уровень здоровья понижается, но хозяин (А) более толерантен к данному патогену чем (B) так как при увеличении уровня патогена у (А) понижение здоровья происходит медленнее чем у (B).
В целом сейчас механизмы толерантности активно изучаются так как именно в механизмах можно будет найти молекулу или ген который станет отправной точкой для фармакологов и фармацевтов чтобы синтезировать новые лекарства.
В заключение хотел бы сказать что те люди которые непосредственно занимаются иммунологией и/или инфекционными заболеваниями могут по достоинству оценить данное открытие. Ведь это открывает не только и не просто какой-то новый молекулярный механизм это открывает новый раздел в иммунологии и медицине в целом.
Литература:
Trends Immunol. 2014 Oct;35(10):483-94.
Science. 2012 Feb 24;335(6071):936-41.
Science. 2007 Nov 2;318(5851):812-4.
Nat Med. 2007 Jun;13(6):703-10.
Комментариев нет:
Отправить комментарий