Strategie i linie obrony

Horror autotoxicus
czyli limfocyty na wojnie
Strategie
i linie obrony
P
rzed atakami chorobotwórczych
mikroorganizmów i innymi
nadchodzącymi z zewnątrz zagrożeniami nasz organizm chroni kilka linii
obrony. Groźne dla wroga siły potrafią
jednak skierować uderzenie i przeciwko swojemu gospodarzowi – gdy
omyłkowo jakąś część organizmu,
nawet najzdrowszego, uznają za niebezpieczną. Autoagresja, którą jeszcze
sto lat temu uważano za niemożliwą,
bo czyż wbudowanie w organizm
systemu samozniszczenia nie byłoby jakąś straszliwą omyłką ewolucji,
okazała się nie być zjawiskiem rzadkim. Horror autotoxicus, atak układu
odpornościowego na własny organizm,
postrzegany jest jako źródło kolejnych
chorób – cukrzycy typu 1, stwardnienia
rozsianego, reumatoidalnego zapalenia stawów, nieswoistych zapaleń
jelit, łuszczycy, choroby Crohna.
Wywołuje je zdradzieckie działanie
białych krwinek, zwanych limfocytami
T (od grasicy, thymus, w której dojrzewają), a dokładniej limfocytami T
CD4+, gdyż na powierzchni mają białko CD4. Zwykłych przedstawicieli tych
komórek uznać można za oficerów sił
zbrojnych układu odpornościowego –
to one wysyłają oddziały do boju z bakteriami czy wirusami. Jeśli jednak za
zagrożenie uznają jakąś część własnego
organizmu, na nią kierują uderzenie.
Organizm wypracował jednak me-
tody obrony przed autoagresją. Pewna
grupa limfocytów T ma za zadanie
hamować nieprawidłowe zachowania
układu odpornościowego. Nazwano
je regulatorowymi limfocytami T.
Ich rola daleko jednak wykracza poza
tłumienie chorób autoimmunizacyjnych. Mają one swój udział w modyfikacji odpowiedzi układu odpornościowego na choroby nowotworowe,
przeszczepy narządów oraz ciążę. Jeśli
naukowcom udałoby się opracować
metody sterowania ich pracą – obniżania lub wzmagania aktywności,
w zależności od potrzeb – znacznie
lepiej radzilibyśmy sobie z niektórymi
wielkimi problemami medycyny.
koro zagrożenie jest tak poważne, to dlaczego choroby
autoimmunizacyjne nie są mimo
wszystko powszechne? – zastanawiali się badacze. I jak właściwie układ
odpornościowy odróżnia zagrożenie
zewnętrzne od własnych tkanek?
Pierwszy system zabezpieczeń działa
w grasicy, niepozornym, położonym
w śródpiersiu, za mostkiem, gruczole.
W narządzie tym limfocyty przechodzą surowy trening, ucząc się nie
atakować własnego ciała. Oporne
komórki są niszczone, jednak pewna
ilość autoagresywnych limfocytów
T prześlizguje się niezauważona do
krwiobiegu i naczyń limfatycznych,
gdzie może zapoczątkować chorobę.
Tam jednak do głosu dochodzą
kolejne linie obrony. Mogą to być
zapory bierne, np. w niektórych
tkankach, chociażby mózgu i rdzenia
kręgowego, budowa naczyń uniemożliwia, a przynajmniej bardzo utrudnia
autoreaktywnym komórkom układu
odpornościowego przenikanie w głąb
narządów, ale i mechanizmy aktywne – uciekinierzy są namierzani,
a następnie niszczeni lub przynajmniej wyłączani przez inne elementy
systemu odpornościowego. Wśród nich
najważniejsze są właśnie regulatorowe
limfocyty T. One także, tak jak i inne
limfocyty T, przeszły w grasicy szkolenie, a potem zaczęły krążyć w organizmie jako wyspecjalizowana grupa.
ich istnieniu naukowcy wiedzą
od lat 70. Długo jednak nie
potrafiono wyjaśnić mechanizmu ich
działania, ani nawet zidentyfikować.
Dopiero w połowie lat 90. ustalono, że
chodzi o limfocyty T CD4+, mające
na powierzchni białko CD25. Usunięcie z organizmu myszy tych właśnie
limfocytów sprawiało, że gonady,
tarczyca, ślinianki, żołądek i trzust-
S
O
29
ka stawały się celem zmasowanego
ataku autoimmunizacyjnego, przejawiającego się jako intensywny stan
zapalny, spowodowany napływem
niszczących te narządy limfocytów.
Regulatorowe limfocyty T noszą zatem oficjalną nazwę limfocyty T CD25+. Ich działanie
pozostaje jednak wciąż przedmiotem intensywnych badań.
Wiadomo już, że hamują one wiele
różnych komórek systemu odpornościowego, m.in. spowalniają ich namnażanie i zmniejszają wydzielanie tzw.
cytokin, czyli chemicznych nośników
informacji z komórki do komórki.
Reszta pozostaje w sferze domysłów.
apobieganie chorobom autoimmunizacyjnym to nie jedyna
funkcja komórek regulatorowych.
Biorą one m.in. udział w odpowiedzi
na zakażenia. Wstrzykując myszom
pozbawionym własnego układu odpornościowego limfocyty T bez komórek
regulatorowych wywołano u nich ciężką postać nieswoistego zapalenia jelit.
Nie jelito jednak, a zamieszkujące je
w ogromnych ilościach, podobnie jak
u ludzi, drobnoustroje były głównym
celem ataku. Bakterie jelitowe, choć
są organizmami obcymi, zazwyczaj
nam nie szkodzą, a nawet przeciwnie
– usprawniają trawienie i skutecznie
konkurują z próbującymi zasiedlić jelito bakteriami niebezpiecznymi, chociażby Salmonellą. Normalnie układ
odpornościowy toleruje te pożyteczne
mikroby, ale przeszczepione limfocyty
atakowały je z furią, niszcząc układ
pokarmowy biorcy. Wstrzyknięcie
wyłącznie limfocytów regulatorowych
nie powodowało żadnych szkód, a dołączenie ich do pozostałych limfocytów
chroniło biorcę przed zapaleniem jelita. Najwyraźniej układ odpornościowy
ciągle trzyma bakterie jelitowe na
celowniku, w każdej chwili gotów do
otwarcia ognia, jednak komórki regulatorowe skutecznie go powstrzymują.
odobnie może być także w przypadku bakterii niebezpiecznych
dla zdrowia. Komórki regulatorowe
Z
P
30
mogą z jednej strony łagodzić zbyt
gwałtowną odpowiedź immunologiczną, z drugiej jednak nadmierne ograniczenie odpowiedzi sprawić może,
że część bakterii ocaleje i po pewnym
czasie choroba znów wybuchnie.
Inne badanie wskazują, że pozostawienie niedobitków może przynieść
pozytywne efekty. Naukowcy, zarażając myszy niegroźnymi pasożytami, zaobserwowali, że nawet w pełni sprawny
układ odpornościowy nie wybijał ich
w pień, za to na ponowne zakażenie
odpowiadał szybko i precyzyjnie. Gdy
natomiast zubożono go o komórki
regulatorowe, nie pozostawiał przy
życiu żadnego intruza, ale na ponowną
infekcję odpowiadał nieefektywnie,
jakby nigdy wcześniej nie miał kontaktu z najeźdźcą. Wysnuto wniosek,
że komórki regulatorowe biorą udział
w tworzeniu pamięci immunologicznej, szczególnie ważnej przy powtarzających się infekcjach i będącej
podstawą skuteczności szczepionek.
ydaje się, że mają one też udział
w ochronie ciąży, która stanowi
dla układu odpornościowego matki
nie lada wyzwanie. Płód, z połową
genów ojca, staje się dla jej organizmu
swoistym przeszczepem. Trofoblast,
czyli tkanka, która przytwierdza płód
do ścianki macicy, chroni dziecko
przed układem odpornościowym
matki, gotowym odrzucać ten przeszczep. Stanowi nie tylko barierę
fizyczną przed niedoszłymi zabójcami
krążącymi w krwi matki (limfocytami), ale także produkuje cząsteczki
hamujące odpowiedź immunologiczną.
Pod wpływem ciąży układ odpornościowy matki się zmienia. Znane są
przypadki kobiet chorych na poważne choroby autoimmunizacyjne,
na przykład stwardnienie rozsiane,
u których w ciąży, prawdopodobnie
na skutek zwiększonej aktywności
komórek regulatorowych, dochodziło do złagodzenia objawów, a nawet
remisji. Niedawno udowodniono
właśnie, że u ciężarnych myszy rośnie
liczba komórek regulatorowych. Ich
W
usunięcie z organizmu matki prowadziło do śmierci płodu, spowodowanej
przenikaniem komórek układu odpornościowego przez barierę łożyskową.
Można przypuszczać, że u niektórych
kobiet to niewłaściwa aktywność
komórek regulatorowych jest przyczyną powtarzających się poronień.
Wciąż jeszcze za wcześnie na zaprzęgnięcie komórek regulatorowych
do walki z chorobami . Pierwsze
próby kliniczne już jednak trwają.
ajbardziej oczywiste wydaje się
zwiększenie aktywności komórek regulatorowych, tak by zwalczały
choroby autuimmunizacyjne – cukrzycę typu 1 czy łuszczycę. Stwarzałyby
też one szanse na rozwiązanie problemu odrzucania przeszczepów. Najlepiej
przecież, aby układ odpornościowy
biorcy traktował przeszczepione narządy jak własne, dzięki czemu można
by zrezygnować z nieobojętnych dla
zdrowia leków immunosupresyjnych.
Z kolei zmniejszanie liczby komórek
regulatorowych może wspomóc walkę
z rakiem. Wyniki wielu doświadczeń
wskazują bowiem, że krążące z krwią
komórki układu odpornościowego stale poszukują molekularnych
oznak nowotworowej przemiany
komórki. Ograniczanie działania
komórek układu odpornościowego
może więc w niezamierzony sposób ułatwiać rozwój nowotworu.
pracowanie leków zwiększających lub zmniejszających
liczbę limfocytów regulatorowych
w organizmie człowieka jest zajęciem długim i trudnym. Naukowcy
nie są w stanie na razie wskazać,
które limfocyty związane są z konkretną dolegliwością, nie wiadomo
też, skąd mieliby brać potrzebną do
kuracji ilość komórek. Organizm
ludzki produkuje ich zbyt mało.
Nadzieje są już jednak rozbudzone.
N
O
Dorota Wysocka
Tekst powstał w oparciu o artykuł Zoltana
Fehervari i Shimona Sakaguchiego Pokojowe siły
układu odpornościowego, zamieszczony w numerze 11/2006 miesięcznika „Świat Nauki”