15.2: Вторинний імунодефіцит

Last updated
Save as PDF

Page ID: 3310

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Цілі навчання

Створіть те, що мається на увазі під вторинним імунодефіцитом, і перерахуйте чотири можливі фактори.
Коротко наведемо як мінімум чотири механізми ВІЛ-індукованого імунодефіциту.

У разі вторинного імунодефіциту людина народжується з нормальними імунними реакціями, але якийсь вторинний фактор або виникнення викликає зниження імунних реакцій. Вторинний імунодефіцит індукується такими факторами, як:

Неправильне харчування. Пригнічує дозрівання і функціонування лімфоцитів.
Деякі віруси, наприклад, ВІЛ. Виснажує Т4-лімфоцити.
Опромінення - вплив рентгенівських променів і гамма-променів. Викликає зниження вироблення попередників лімфоцитів в кістковому мозку.
Цитотоксичні препарати, такі як багато, використовуються при хіміотерапії раку. Викликає зниження вироблення попередників лімфоцитів в кістковому мозку.
Кортикостероїди — протизапальні стероїди. Пошкоджує лімфоцити.
Лейкози, онкологічні захворювання лімфоїдної системи, метастази. Зменшує ділянки для розвитку лімфоцитів.
Старіння. Адаптивний імунітет, особливо клітинно-опосередкований імунітет, має тенденцію до зменшення зі старінням.
Видалення селезінки. Зниження здатності виводити мікроби, що потрапляють в кров.

Вторинним імунодефіцитом сучасної популярності є, звичайно, синдром набутого імунодефіциту або СНІД, вторинний імунодефіцит, викликаний вірусом імунодефіциту людини (ВІЛ) Як ми бачили в блоці 4, ВІЛ через свій gp120 в основному заражає клітини з молекулами CD4 та рецепторами хемокіну на їх поверхні, а саме Т4-лімфоцити, макрофаги та дендритні клітини. Середній інкубаційний період для СНІДу становить близько 10 років.

Під час ранньої або гострої ВІЛ-інфекції вірус в першу чергу заражає і руйнує пам'ять Т4-лімфоцити, які експресують хемокін-рецептор CCR5 і дуже рясні в лімфоїдних тканині слизової оболонки. Тут ВІЛ також стикається з дендритними клітинами, розташованими по всьому епітелію шкіри та слизових оболонок, де в своїй незрілій формі, званої клітинами Лангерганса, вони прикріплені довгими цитоплазматичними процесами. Глікопротеїни оболонки gp41 і gp120 ВІЛ містять багаті маннозою глікани, які зв'язуються з маннано-зв'язуючими білками (рецептори розпізнавання образів; також звані рецепторами лектину) на дендритних клітині.

Після захоплення антигенів через піноцитоз і фагоцитоз і активізуючись прозапальними цитокінами, дендритні клітини відділяються від епітелію, потрапляють в лімфатичні судини і переносяться до регіонарних лімфатичних вузлів. До моменту потрапляння в лімфатичні вузли дендритні клітини дозріли і тепер здатні представляти антигени ВІЛ до наївних Т-лімфоцитів, розташованих в лімфатичних вузлах, щоб викликати адаптивні імунні реакції.

У цей момент інфекція перейшла з гострої фази в хронічну. Хронічна фаза ВІЛ-інфекції характеризується вірусною дисемінацією, віремією та індукцією адаптаційних імунних реакцій. Віремія дозволяє вірусам поширюватися та інфікувати T4-хелперні лімфоцити, макрофаги та дендритні клітини, виявлені в периферичних лімфоїдних тканині.

Під час хронічної фази ВІЛ-інфекції лімфатичні вузли і селезінка стають місцями безперервної вірусної реплікації і руйнування клітин господаря. Протягом більшої частини цієї фази імунна система залишається активною та компетентною, і клінічних симптомів мало. Стабільна державна інфекція, як правило, зберігається там, де смерть Т4-лімфоцитів і заміщення Т4-лімфоцитів організмом знаходяться в рівновазі. У людини, зараженої ВІЛ, десь від одного до двох мільярдів цих Т4-клітин щодня гинуть в результаті ВІЛ-інфекції і повинні бути замінені лімфопоетичною системою організму в кістковому мозку. Підраховано, що 10 мільярдів віріонів виробляються та очищаються у зараженої особи щодня. Однак величезний оборот Т4-лімфоцитів з часом виснажує лімфопоетичну систему, і вона стає нездатною замінити руйнуються Т4-клітини. Різноманітні механізми потім з часом призводять до імунодефіциту.

Механізми ВІЛ-індукованого імунодефіциту включають:

Прямий ВІЛ-індукований цитопатичний вплив на інфіковані Т4-лімфоцити. Це може відбуватися через:
- Підвищена проникність клітин в результаті експресії gp41 в мембрані клітини господаря і вивільнення вірусу шляхом бутонізації;
- Пригнічення синтезу білка клітини-хазяїна в результаті реплікації вірусу всередині інфікованої клітини; і
- Злиття інфікованих Т4-клітин з численними неінфікованими Т4-клітинами, що призводить до утворення синцитії.
Вбивство ВІЛ-інфікованих Т4-клітин цитотоксичними Т-лімфоцитами або КТЛ.
Вбивство ВІЛ-інфікованих Т4-клітин антитілозалежною цитотоксичністю або ADCC.
Апоптоз Т4-клітин в результаті хронічної активації ВІЛ і цитокінів.
Пролиття молекул gp120 ВІЛ. Це згодом викликає низку подій, які призводять до того, що адаптивна імунна система стає все менш ефективною, насамперед, змінюючи нормальний баланс імунорегулюючих клітин T _H _{1 та T H} 2 в організмі.
Порушення функції ВІЛ-інфікованих макрофагів і дендритних клітин.

Щоб ще більше ускладнити проблеми, під час реплікації ВІЛ зворотна транскриптаза ВІЛ демонструє високий рівень помилок, оскільки вона транскрибує геном РНК в ДНК. В результаті ВІЛ легко мутує, щоб стати більш імунорезистентним, більш стійким до ліків і здатним змінювати бажаний тип клітин, який він здатний заразити, наприклад, М-тропні до Т-тропні, як показано на малюнку\(\PageIndex{2}\).

Прогресування СНІДу відзначається вірусним навантаженням, яка прогресивно збільшується в кількості, в той час як імунна система слабшає в результаті руйнування все більшої кількості Т4-лімфоцитів і нездатності організму постійно замінювати ці зруйновані клітини. Втрата Т4-хелперних лімфоцитів призводить до помітного зниження клітин, званих цитотоксичними Т-лімфоцитами (CTL), первинними клітинами, які імунні реакції організму використовують для знищення інфікованих вірусом клітин. Після того, як людина прогресує до повноцінного СНІДу він або вона стає сприйнятливим до різних опортуністичних інфекцій шляхом:

бактерії, такі як комплекс Mycobacterium avium (MAC), сальмонела та нокардія;
найпростіші, такі як криптоспоридій і токсоплазма;
віруси, такі як цитомегаловірус (ЦМВ), віруси простого герпесу 1 і 2 типів (ВПГ-1, ВПГ-2) та вірус вітряної віспи (VZV);
Кандида, Криптокок, Кокцидіоїди, Гістоплазма та Пневмоцист.

Також спостерігається підвищена частота пухлин, таких як B-клітинні лімфоми, пов'язані з вірусом Епштейна-Барра, інші лімфоми, рак шийки матки та саркома Капоші. Також часто зустрічаються синдром виснаження і енцефалопатія.

Резюме

Вторинний імунодефіцит - це той, при якому людина народжується з нормальними імунними реакціями, але якийсь вторинний фактор або виникнення викликає зниження імунних реакцій. Причини вторинних імунодефіцитів включають неправильне харчування, деякі віруси, такі як ВІЛ, опромінення, цитотоксичні препарати, що використовуються при хіміотерапії раку, протизапальні стероїди, лейкози, старіння та видалення селезінки. ВІЛ заражає і знищує Т4-лімфоцити, і коли організм стає нездатним замінити Т4-лімфоцити так швидко, як вони руйнуються, призводить до вторинного імунодефіциту.