2017. november 23. csütörtök
Kelemen, Klementina
Biotechnológia, molekuláris biológia és élettan az mRNS.hu-n

Az info@mrns.hu-ra küldhet linket vagy valamilyen anyagot, amit szeretne, ha hírként bemutatnánk.


Korábbi híreink  |   Keresés:

Kiválasztott hír:
Megosztás: Add az iWiW-hez Add a Facebook-hoz Add a Twitter-hez Add a Google Reader-hez Add a Startlaphoz
Az asztma mikrobiológiája - 2. rész - 2012-09-14 08:11:56 Hozzászólás írása Hozzászólások száma 0 hozzászólás 
Az asztma mikrobiológiája - 2. rész

Az asztma egy krónikus légúti megbetegedés amelynek tünetei a nehézlégzés, légszomj, mellkasi szorító érzés és a köhögés. Számos ok lehet ami ezeket a tüneteket kiváltja a légúti simaizom (ASM) kontrakciója által. Mint például a légúti gyulladás, légúti fertőzések, immunoglobulin E közvetített allergiás reakciók, szennyező anyagoknak való kitettség, a testmozgás, a stressz, a szenzoros és a kolinerg ideg stimulációja.
 
Az asztma legfontosabb jellemzője a csökkent tüdőfunkció, az  erőltetett kilégzési csúcsáramlás (PEF) csökkenése és az első másodperc alatt kilégzett levegő mennyisége (FEV1).
 Néhány asztmás tünet azonnal csillapítható rövid hatású β2 agonistával, de a hosszú távú hatás gyulladáscsökkentő glükokortikoidok belégzését követeli meg.
 
Az asztma világszerte 300 millió embert érint, felnőtteket és gyerekeket egyaránt. Az élet korai szakaszában való kialakulása összefüggésbe hozható a fejlett országokban való növekvő  előfordulással.
 
Az asztma érdekes aspektusa hogy heterogén, az összetett jellege és az a tény hogy az asztma egy krónikus, stabil, súlyosbodó betegség. Az asztma lehet súlyos vagy enyhe. Az asztma súlyosbodását gyakran több tényező váltja ki, amely működhet additív vagy szinergista módon. Ez a komplex patogenezis kihívást jelent hogy megértsük az asztmáért felelős sejtszintű mechanizmusokat, a genetikai hajlamokat és azonosíthassuk a  kialakulásában közrejátszó kórokozókat.

(...)


Neutrofil (nem-eozinofil) asztma


A neutrofil asztma kevésbé gyakori formája a neutrofilek által jellemzett betegségeknek, (eozinofil sejtekkel vagy azok nélkül) mivel a beteg légutaiban a granulociták vannak többségben. A léguti vírusfertőzéseket összefüggésbe hozták a léguti neutrofíliával: asztmás felnőtteknél akik súlyosbodó asztmában szenvednek fokozott léguti neutrophiliat mutattak, beleértve a köpet  emelkedett neutrofil elasztáz tartalmát is.  Léguti vírusok indukálják a neutrophil kemokin szintézist és felszabadulást, mechanikai kapcsolatot biztosítva a neutrofil asztma és a vírusfertőzések között. Bakteriális patogének mint a Haemophilus influenza, Staphylococcus aureus, Moraxella catarrhalis és a Pseudomonas aeruginosa is összefüggésbe hozhatóak a neutrophil asztmával.


Súlyos, vagy rosszul kontrollált asztma

Nemrégiben molekuláris megközelítést alkalmaztak, hogy megvizsgálják a rosszul ellenőrzött asztma mikrobiótáját és az eredmények összefüggést sugallnak a Comamonadaceae, Sphingomonadaceae és az Oxalobacteraceae családok és a léguti hiper-reaktivitás között.Továbbá ez a tanulmány rávilágított arra, hogy a baktériumok különböznek az egészséges és a beteg tüdőben és különbözik az egyes filotípusok abundanciája is,  ideértve a Comamonadaceae, Sphingomonadaceae és az Oxalobacteraceae családokat is és ez nagymértékben összefügg a hörgők hiper-érzékenységének (betegség súlyossága)  mértékével.


A gombák is összefüggésbe hozhatóak a súlyos asztmával

Tény, hogy a súlyos asztmát gombás túlérzékenységgel  (SAFS) a súlyos asztma egy önálló alcsoportjának tartották és a betegeknek használt a gombaellenes terápia. Egy, a közelmúltban végzett klinikai vizsgálat gombaellenes kezelést alkalmazott SAFS betegeken, és javulást figyeltek meg a gombaellenes szerekkel kezelt betegeken (szemben a placebóval kezelt betegekkel) az asztmával kapcsolatos életminőség, rhinitis, tüdő funkció és szérum IgE szempontjából.

Allergiás bronchopulmonális aspergillosis (ABPA): Az ABPA egy sajátos formája az asztmának amelyet az Aspergillus spp. megtelepedése okoz. Aspergillus fumigatus okozta krónikus fertőzés tüdőtágulathoz vezethet, amely egy olyan betegség, mely lefolyása párhuzamos az asztmával, és amit a neutrofil granulociták gyulladása, az epithelium pusztulása és a kötőszöveti mátrix lebomlása jellemez. Ebben a betegségben a gomba allergénként és patogénként is működik, és az ABPA tünetei mintkét funkciónak betudhatóak. Az Aspergillus spp. széles körben elterjedt gomba  illetve potenciális allergénforrás, és amint azt a humán IgE reakcióképessége mutatja, legalább 12 allergén származik ezekből a fajokból. A közelmúltban az A. fumigatus  genomját megszekvenálták, és 9 új potenciális allergént azonosítottak más ismert allergének szekvencia azonossága alapján.
A várható és ismert A. fumigatus allergének különböző természetűek, különböző proteázokat, glükanázokat és cellulázokat szekretálnak.

A legújabb munkák azt sugallják, hogy bizonyos A. fumigatus allergének rejtve vannak az immunrendszer elől: hydrophobin (RodA) egy immunológiailag közömbös sejtfelszíni fehérje a nyugvó konídiumokon, és a RodA eltávolítása kémiai vagy genetikai úton olyan konídiumok termeléséhez vezet, amelyek képesek aktiválni az immunrendszert. Ez megmagyarázza, hogy a gombafajok általában miért nem idéznek elő immunválaszt az egészséges egyéneknél.   A.fumigatussal való kolonizáció gombás allergénekkel szembeni szenzitizációt eredményez, ezt követően allergiás és/vagy asztmás tüneteket, eozinofil és neutrofil pneumoniát okoznak, illetve az  extracelluláris gombafonalak tüdőkárosodáshoz és tüdőgyulladáshoz vezetnek. Biolumineszcens fertőzési modell használata egerekben feltárta, hogy az A. fumigatus fertőzés eredménye kiterjedt haemorrhagiás bronchopneumonia amelyet a hörgők és hörgőcskék gyulladásos elváltozása jellemez ami kiemeli a gomba potenciálisan agresszív patogén jellegét. Továbbá, az A. fumigatus fertőzést összefüggésbe hozták az IgE érzékenységgel, a léguti neutrophilia-val és az ABPA-nál jellemző csökkent tüdőfunkcióval.

Egy nemrég készült tanulmány azt mutatja, hogy a gyermekek akiknek akut asztmás rohamaik vannak az első 3 életévük alatt, egyaránt kapcsolatba hozhatóak bakteriális és a virális fertőzésekkel is.  Ez azt mutatja, hogy a baktériumok a vírusoktól függetlenül is hozzájárulhatnak az asztma súlyosbodásához. Az atipusos baktériumok mint a Mycoplasma pneumoniae és a Chlamydophila pneumoniae gyakori léguti kórokozók és összefüggésben állnak az asztmával felnőtteknél és gyerekeknél egyaránt. Ezen baktériumok kimutatási aránya akár 80% is lehet az ilyen állapotú betegeknél, és a szerológiai pozitivitás aránya ezeknél az atipikus baktériumoknál gyakran 40-60%, ami azt jelzi, hogy a virális és az atipusos bakteriális fertőzések valószínűleg egymással kölcsönhatásba lépve növelik az asztma súlyosságát.


Mikroorganizmus-specifikus tulajdonságok

A kulcsfontosságú mikroorganizmusok azonosítása, amelyek az asztma kifejlődéséhez vagy patogeneziséhez kapcsolódnak felveti azt a fontos kérdést, hogy a mikroorganizmusok mely tulajdonsága segíti elő az asztmát. A mikoorganizmus legfontosabb jellemzője az asztma elősegítése szempontjából az az a képesség, hogy tüdőgyulladást, sérülést vagy javítást és átalakítást vált ki. Számos velünk született receptor felismeri a léguti gombákat, vírusokat vagy baktériumokat, ideértve a TLRs, RIG-I-like helikázokat és a NOD szerű receptorokat is amely aktiválja a nukleáris faktor κB (NF-κB) transzkripciós faktor családot, amely több mint 100 gyulladáskeltő és gazda válasz gént aktivál.

RSV és RVs indukál számos gyulladáskeltő citokint, kemokineket, növekedési faktorokat, adhéziós molekulákat és mucinokat. A mucinok nyákos eldugulást okoznak a légutakban és szubsztrátot biztosíthatnak a bakteriális kolonizációhoz is, míg a citokinek megkönnyítik a sejtes kemotaxist, az immunsejtek aktivációját és proliferációját a fertőzött légutakban. A mikroorganizmusok károsíthatják és veszélyeztethetik a légutak integritását a léguti epitél sejtek megferőzésével, ami sejthalált okoz. Ők is befolyásolják az epithelialis permeabilitást, ami megnövekedett léguti gyulladáshoz vezet és lehetőséget teremt a fertőzés növekedésére. Az allergének és a környezeti szennyező anyagok mind fontos tényezők az asztma kialakulásában. A léguti kórokozók indukálják a mediátorokat, amelyek szükségesek a légút javításához, léguti hegesedést vagy átalakulást eredményezve.  Az eljárások között megtalálható az angiogenezis, fokozott ASM proliferáció és hipertrófia, a vastagabb bazális membránok következtében kollagén és fibrinogén lerakódás, valamint az új generációs nyirokerek, amelyek végül vastagabb falú légutakat eredményeznek és csökkentik a légzésfunkciót.

Gazdaválasz és az asztma

A fertőzések és a környezeti stressz változásokat okozhatnak a hámsejtekben és a kötőszöveti sejtekben és ezek a változások módosíthatják a sejtválaszt vagy befolyásolhatják a barrier funkciót. A hámsejtek gondoskodnak a veleszületett immunrendszer szabályozásáról a léguti lumenben megelőzve a gyulladásos választ az ártalmatlan ingerek szabályozásával, a TLR jelátvitel szabályozásával, illetve felületaktív fehérjék is expresszálódnak.

Epithelialis sejtek expresszálnak mucin 1-et (MUC1), amely gátolja az alveoláris makrofág válaszokat TLRs-hez kötődve. IL-10 és a transforming growth factor-β (TGFβ) a léguti hámsejtekben befolyásolja az immunrendszer környezetét a léguti makrofágok aktivitásának küszöbértékének emelése révén és irányítja az expressziót a CD200R gátló receptorokban az alveoláris makrofágokban. A CD200R és a CD200 ligandumai (már néven OX2) expresszálódnak a légúti epitélium luminális oldala felől és e két fehérje kölcsönhatása megakadályozza az alveoláris makrofágok aktivitását a gyulladásos ingerek jelenlétében vagy hiányában. Így a levegőben levő makrofágok kevésbé jártasak az antigén prezentációban mint a submucosalis makrofágok, gyengén fagocitálnak és szekretálnak prosztaglandinokat és a  TGFβ csökkenti a T-sejt válaszokat ami reverzibilis T-sejt inaktiválódáshoz vezet. Az alveoláris makrofágok is aktívan gátolják a dendritikus sejteket (DCs) a légutakban, amely viszont IL-10-et választ ki. APCs  (antigén prezentáló sejtek) a submucosalos szövetekben kevésbé korlátozott ezen tényezők által, csupán mert a sejtek nincsenek kitéve ezeknek az epithelium eredetű veleszületett szupresszoroknak. Amennyiben ezen útvonalak bármelyikét megváltoztatja egy fertőzés, a kevésbé visszafogott APCs felismerhet ártalmatlan antigéneket vagy allergéneket, végső soron hozzájárulnak a gyulladáshoz és a betegséghez.

Légzőszervi mikroorganizmusok felismerése mintafelismerő receptorok által  véletlenül elindíthat  vagy súlyosbíthat egy tőle független gyulladásos betegséget. Például LTR agonisták  működhetnek mikrobiológiai adjuvánsként, amelyek fokozzák a felismerését a konkurens allergéneknek. A legnagyobb macska allergén a Fel d 1 gyakran szennyezett TLR ligandumokkal amelyek a macskafélék szájüregében talált mikroorganizmusokból származnak, és a házi poratka is gyakran tartalmaz kommenzalista gombát, Aspergillus penicilloides-t, amely aktiválja a TLR2 és TLR4-et. Ezek az allergén készítmények tartalmazhatnak DNS-t gramm-negatív mikoorganizmusoktól. A kapcsolat a TLR-ek és az allergének között nemrégiben még bonyolultabbá vált, a bizonyítékok azt mutatják, hogy az allergének önmagukban lehetnek közvetlenül TLR agonisták. Molekuláris mimikri az allergének és a mikróbák komponensei között felveti azt a gondolatot, hogy a TLR mediált allergén felismerése ezen molekulák érzékenységének fontos része lehet.

Egymást követő fertőzések megváltoztathatják a tüdő környezetét és befolyásolják a kényes egyensúlyt a gazda, a kórokozó és a krónikus léguti betegségek között. Közismert, hogy a bakteriális fertőzést influenza vírus követi; sőt, akik influenzajárvány következtében haltak meg, náluk kimutatták, hogy bakteriális tüdőgyulladásban is szenvedtek.

Ez hatással van az asztmára: feltételezhetően a vírus indukálta asztma súlyosbodhat egy másodlagos bakteriális fertőzés által.  C. pneumoniae jelenlétében igazolták ezt a feltevést, de további vizsgálatok szükségesek annak eldöntésére, hogy a másodlagos bakteriális fertőzéseket általánosságban véve vírusos asztma követné. Tehát azáltal hogy a barrierek sérülnek, a vírusok elindíthatnak egy kaszkádot, amely a fent leírtak szerint lehetővé teszi hogy a környezetünkben található baktériumok jobban hozzáférhessenek a belső szöveteinkhez.  Mára már egyértelmű bizonyítékok vannak arra, hogy tekinthetünk úgy az asztmára mint egy krónikus gyulladásos állapotra, amelyet kezdeményez, kivált és fenntart a légzőszervi mikrobióta.

Forrás: Nature, Kép

2012. szeptember 13.

Papdiné Morovicz Andrea

Kapcsolódó cikkünk: Az asztma mikrobiológiája - 1.rész

Cikk ajánlása » email:
Hozzászólás írása
Hozzászólás
 

Értékelések száma: 3, Cikk értéke (1-10):


Értékelje ezt a cikket! 


Hirdetés
Email cím:
Jelszó:

Regisztráció »
Elfelejtett jelszó »
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt: itt ellenőrizheti
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt:
itt ellenőrizheti
.
Oldal ajánlása (email):
Az ajánlót küldi (név):
Hirdetés