Jak powstaje alergia na nikiel? Poznaj mechanizmy patogenezy

Patogeneza alergii na nikiel stanowi przykład klasycznej reakcji nadwrażliwości typu IV, znanej również jako reakcja opóźniona. Mechanizm ten charakteryzuje się złożonymi procesami immunologicznymi, które rozwijają się w dwóch głównych fazach: uczulenia i wyzwalania reakcji alergicznej1. Jony niklu uwalniane z różnych stopów metali działają jako potężne alergeny lub hapteny, które mogą wywołać stan zapalny skóry1.

Mechanizm wnikania jonów niklu przez skórę

Proces patogenezy rozpoczyna się od penetracji jonów niklu przez barierę skórną. Jony te przenikają do tkanek skóry i aktywują keratynocyty, prowadząc do uwolnienia określonych cytokin, takich jak interleukina-1 (IL-1) i czynnik martwicy nowotworów alfa (TNF-α)2. Aktywowane komórki nabłonkowe produkują różnorodne cytokiny lub chemokiny, które inicjują reakcję następującą po złożonych odpowiedziach immunologicznych obejmujących aktywację komórek prezentujących antygen (APC) oraz limfocytów T1.

Ważne: Nikiel sam w sobie nie jest antygenem, ale staje się immunogenny po związaniu z białkami nośnikowymi skóry. Kompleks hapten-białko powstaje poprzez wiązania kowalencyjne między niklem a łańcuchami bocznymi aminokwasów białek docelowych w obrębie skóry3.

Faza uczulenia – pierwotny kontakt z niklem

Faza uczulenia rozpoczyna się po narażeniu skóry na nikiel i jest kluczowym etapem immunologicznym4. Penetracja niklu do skóry skutkuje produkcją cytokin prozapalnych (TNF-α i IL-1), limfopoietyny stroma grasicy (TSLP) oraz chemokin, które indukują aktywację i migrację komórek dendrytycznych obciążonych białkami zhaptenizowanymi przez naczynia chłonne doprowadzające do węzłów chłonnych4. Szczególnie u ludzi nikiel bezpośrednio aktywuje szlak TLR4 w komórkach dendrytycznych4.

W węzłach chłonnych prezentacja peptydów zhaptenizowanych prowadzi do proliferacji, aktywacji i późniejszego różnicowania specyficznych limfocytów T4. Wydzielanie cytokin w węzłach chłonnych podczas fazy uczulenia przyczynia się do efektywnej aktywacji, proliferacji i różnicowania specyficznych limfocytów T4. Na końcu tej fazy, wyspecjalizowane specyficzne limfocyty T migrują z węzłów chłonnych do skóry5.

Rola receptorów Toll-podobnych w patogenezie

Ludzki receptor Toll-podobny 4 (TLR4) odgrywa kluczową rolę w rozwoju alergii kontaktowej na nikiel6. Aktywacja TLR4 indukowana przez nikiel prowadzi do aktywacji czynnika jądrowego (NF)-κB, p38 oraz czynnika regulatorowego interferonu 3, co skutkuje indukcją wielu cytokin prozapalnych wywołujących reakcję alergiczną6. Te odkrycia wyjaśniają, dlaczego jony niklu (Ni2+), ale nie inne alergeny kontaktowe, bezpośrednio wywołują zależną od NF-κB aktywację ludzkich komórek dendrytycznych6 Zobacz więcej: Rola receptorów TLR4 w patogenezie alergii na nikiel.

Faza wyzwalania – ponowny kontakt z alergenem

W fazie wyzwalania ponowne zastosowanie tego samego haptenu prowadzi do jego wychwytu przez komórki, który jest następnie prezentowany krążącym specyficznym limfocytom T5. Aktywowane limfocyty T produkują cytokiny zapalne i chemokiny w miejscu narażenia, które promują reakcję alergiczną, prowadząc do rozwoju charakterystycznych zmian skórnych5. Reakcja następuje w ciągu 24 do 72 godzin po narażeniu na alergen7.

Mechanizm opóźnienia: Opóźnienie w wystąpieniu objawów wynika z konieczności przemieszczania się limfocytów pomocniczych T (limfocytów T) wzdłuż określonej ścieżki. W alergii kontaktowej limfocyty pomocnicze T zapamiętują pozornie nieszkodliwą substancję jak nikiel, a gdy skóra zostanie ponownie narażona na tę substancję, limfocyty pomocnicze T przekształcają się w górnych warstwach skóry i wywołują reakcję zapalną7.

Molekularne mechanizmy aktywacji komórek dendrytycznych

Aktywacja komórek dendrytycznych skóry przez nikiel następuje poprzez fosforylację kinazy 6 aktywowanej mitogenem (MKK6), co jest pierwszym ważnym wyzwalaczem początku reakcji alergicznej na nikiel8. Nikiel aktywowane komórki dendrytyczne naskórka lub komórki Langerhansa wykazują zwiększoną ekspresję CD80, CD83, CD86 oraz MHC klasy II5. Ponadto nikiel odgrywa ważną rolę w dojrzewaniu i aktywacji niedojrzałych komórek Langerhansa lub komórek dendrytycznych w skórze poprzez fosforylowaną kinazę kinazy MAP 6 (MKK6)5 Zobacz więcej: Molekularne mechanizmy aktywacji komórek dendrytycznych w alergii na nikiel.

Interakcja między komórkami nabłonkowymi a układem immunologicznym

Badania z wykorzystaniem modelu mysiego wykazały, że zwiększona ekspresja receptora limfopoietyny stroma grasicy (TSLPR) na komórkach dendrytycznych odgrywa kluczową rolę w wyzwalaniu reakcji alergicznej na nikiel9. Wyniki te sugerują, że alergia na nikiel jest wyzwalana przez interakcję między komórkami nabłonkowymi a układem immunologicznym za pośrednictwem TSLP/TSLPR9.

Różnorodność mechanizmów immunologicznych

Nikiel może indukować reakcję alergiczną na trzy różne sposoby: po pierwsze, wiąże się z białkiem nośnikowym w przestrzeni zewnątrzkomórkowej i następnie jest przetwarzany i prezentowany przez komórkę prezentującą antygen w kontekście cząsteczki MHC klasy II, co aktywuje limfocyty CD4+10. Po drugie, nikiel przenika do komórki, gdzie wiąże się z białkami wewnątrzkomórkowymi i następnie jest prezentowany w kontekście cząsteczki MHC klasy I, co aktywuje limfocyty CD8+10. Po trzecie, nikiel może „pomostować” cząsteczkę MHC wraz z receptorem TCR na limfocycie, nie wypełniając faktycznie miejsca wiążącego antygen, co jest analogiczne do superantygenów10.

Cytokiny i mediatory zapalne

W rozwoju alergii kontaktowej na nikiel biorą udział zarówno komórki Th2/Tc2 (IL-4, IL-5, IL-13) jak i Th1/Tc1 (IFN-γ)11. Transport komórek efektorowych do narządów docelowych (gdzie faktycznie zachodzi reakcja zapalna) jest kontrolowany przez antygeny „homing” oraz receptory chemokin, które są wyrażane na ich powierzchni11. Akumulacja komórek efektorowych w narządzie docelowym może określać objawy alergii na nikiel (skóra, błony śluzowe itp.)11.

Trwałość uczulenia i pamięć immunologiczna

Jedną z charakterystycznych cech patogenezy alergii na nikiel jest trwałość uczulenia. Po rozwinięciu się reakcji na określony czynnik (alergen), w tym przypadku nikiel, układ immunologiczny będzie zawsze na niego wrażliwy12. Oznacza to, że za każdym razem, gdy dojdzie do kontaktu z niklem, układ immunologiczny zareaguje i wywoła reakcję alergiczną12. Wrażliwość układu immunologicznego na nikiel może rozwinąć się po pierwszym narażeniu lub po wielokrotnym lub długotrwałym narażeniu12.

Pytania i odpowiedzi

Jak długo trwa rozwój uczulenia na nikiel po pierwszym kontakcie?

Początkowe uczulenie zazwyczaj zajmuje 10-14 dni od pierwszego narażenia na silny alergen kontaktowy. Jednakże w przypadku słabszych alergenów może być potrzebnych wiele powtarzających się małych dawek narażenia przed wystąpieniem uczulenia.

Dlaczego objawy alergii na nikiel pojawiają się dopiero po 24-72 godzinach?

Opóźnienie wynika z konieczności przemieszczania się limfocytów pomocniczych T wzdłuż określonej ścieżki. W alergii kontaktowej limfocyty muszą dotrzeć do miejsca kontaktu i przekształcić się w górnych warstwach skóry, aby wywołać reakcję zapalną.

Czy można wyleczyć się z alergii na nikiel?

Nie, nie ma lekarstwa na alergię na nikiel. Po rozwinięciu się wrażliwości na nikiel, układ immunologiczny będzie zawsze na niego reagował. Uczulenie ma tendencję do utrzymywania się przez wiele lat, często przez całe życie.

Jaką rolę odgrywają receptory TLR4 w alergii na nikiel?

Receptor TLR4 odgrywa kluczową rolę w rozwoju alergii na nikiel. Jego aktywacja przez nikiel prowadzi do produkcji sygnału „niebezpieczeństwa”, który promuje stan zapalny i rekrutuje inne komórki immunologiczne, wywołując swędzenie, tkliwość, obrzęk i wysypkę na skórze.

REKLAMA