Autoimmunologiczne zapalenie mózgu (AIE) stanowi złożony proces chorobowy, w którym układ immunologiczny organizmu błędnie rozpoznaje zdrowe struktury mózgu jako obce i rozpoczyna przeciwko nim atak1. Patogeneza tej grupy schorzeń opiera się na mechanizmach autoimmunologicznych, które prowadzą do zapalenia mózgu i dysfunkcji neuronalnej poprzez działanie autoprzeciwciał skierowanych przeciwko różnym antygenom neuronalnym2.
Podstawowe mechanizmy patogenetyczne
Mechanizmy patogenetyczne autoimmunologicznego zapalenia mózgu można podzielić na dwie główne kategorie, które różnią się zarówno sposobem działania, jak i rokowaniem3. Pierwszy mechanizm dotyczy przeciwciał skierowanych przeciwko strukturom powierzchniowym synaps, takim jak receptory, kanały jonowe czy białka wspomagające4. Te autoprzeciwciała odgrywają bezpośrednią rolę patogenetyczną, powodując dysfunkcję neuronalną poprzez wpływ na przekaźnictwo synaptyczne na różne sposoby.
Drugi mechanizm obejmuje cytotoksyczne niszczenie neuronów mediowane przez limfocyty T, które jest związane z obecnością przeciwciał przeciwko antygenom cytoplazmatycznym lub jądrowym5. W tym przypadku przeciwciała pełnią rolę markerów towarzyszącej patogenetycznej odpowiedzi cytotoksycznych limfocytów T, która prowadzi do niszczenia neuronów. Ta odpowiedź immunologiczna charakteryzuje się zazwyczaj ograniczoną reakcją na leczenie i może skutkować gorszym rokowaniem neurologicznym z powodu szybkiego niszczenia neuronów5.
Klasyfikacja przeciwciał i ich mechanizmy działania
Przeciwciała w autoimmunologicznym zapaleniu mózgu można podzielić na dwie główne grupy na podstawie lokalizacji ich neuronalnych antygenów6. Przeciwciała grupy I są skierowane przeciwko wewnątrzkomórkowym antygenom neuronalnym, są silniej związane z nowotworami złośliwymi i wykorzystują te same mechanizmy cytotoksycznych limfocytów T podczas atakowania wewnątrzkomórkowych antygenów neuronalnych i onkoneuronalnych w ramach odpowiedzi immunologicznej przeciwko nowotworowi6.
Przeciwciała grupy II atakują antygeny powierzchniowe neuronów, są rzadziej związane z nowotworami złośliwymi i wykorzystują bardziej ograniczone humoralne mechanizmy immunologiczne neurotoksyczności, które zazwyczaj lepiej reagują na wczesną immunoterapię7. Przeciwciała grupy II stanowią również bardziej specyficzny marker kliniczny choroby dla zapalenia mózgu mediowanego przeciwciałami, przy czym redukcja miana przeciwciał w surowicy po leczeniu jest bezpośrednio związana z poprawą wyników neurologicznych7.
Mechanizmy działania przeciwciał NMDA
Najlepiej poznany przykład patogenezy autoimmunologicznego zapalenia mózgu stanowi zapalenie przeciwko receptorom NMDA, które jest jednym z najczęstszych i najlepiej scharakteryzowanych podtypów tej choroby7. Ten podtyp jest mediowany przez przeciwciała IgG przeciwko podjednostce GluN1 neuronalnego receptora NMDA, powodując zapalną dysfunkcję neuronalną, która początkowo może być odwracalna, ale potencjalnie prowadzi do trwałego niszczenia neuronów, jeśli nie jest leczona8.
Mechanizmy działania przeciwciał NMDA zostały szczegółowo zbadane i wykazano, że te przeciwciała powodują zmniejszenie gęstości klastrów receptorów NMDA poprzez dwa główne zjawiska: internalizację receptorów NMDA oraz ich boczną dyspersję z kluczowych obszarów sygnalizacji synaptycznej9. Przeciwciała te sieciują i internalizują receptory docelowe, powodując zmniejszenie liczby receptorów NMDA w synapsach10.
Przełamywanie bariery krew-mózg
Kluczowym aspektem patogenezy autoimmunologicznego zapalenia mózgu jest sposób, w jaki krążące autoprzeciwciała neuronalne uzyskują dostęp do ośrodkowego układu nerwowego5. Powszechnie przyjmuje się, że krążące autoprzeciwciała neuronalne muszą przeniknąć przez ściśle regulowaną barierę krew-mózg, aby wywrzeć swoje patogenne działanie w ośrodkowym układzie nerwowym11. Jednak dokładne mechanizmy, za pomocą których te przeciwciała uzyskują dostęp do OUN, nie są jeszcze dobrze poznane i pozostają w dużej mierze nieznane5.
Jedną z możliwości jest zwiększona przepuszczalność bariery krew-mózg wywołana zapaleniem, która może narazić i ponownie narazić autoantygeny mózgu na działanie obwodowego układu immunologicznego adaptacyjnego11. To narażenie może wywołać tworzenie się patogennych autoprzeciwciał neuronalnych, prowadząc do załamania tolerancji immunologicznej. Procesy zapalne i zwiększona przepuszczalność bariery krew-mózg tworzą środowisko, w którym autoantygeny są bardziej dostępne dla układu immunologicznego5.
Rola czynników wyzwalających
Zakażenia wirusowe są uważane za czynniki wyzwalające odpowiedź immunologiczną w niektórych przypadkach autoimmunologicznego zapalenia mózgu5. Te zakażenia mogą promować produkcję autoprzeciwciał o reaktywności krzyżowej, które atakują neuronalne autoantygeny. Dodatkowo zakażenia wirusowe mogą ułatwiać wnikanie tych autoprzeciwciał do ośrodkowego układu nerwowego poprzez mechanizmy obejmujące cytokiny prozapalne, szczególnie interleukinę-17 produkowaną przez komórki Th175.
Istnieją doniesienia przypadków i badania obserwacyjne sugerujące, że zapalenie mózgu wywołane wirusem opryszczki pospolitej (HSVE) wyzwala odpowiedź immunologiczną, powodując zapalenie mózgu przeciwko receptorom NMDA12. Reaktywność krzyżowa między antygenami wirusowymi a autoantygenami, w połączeniu ze środowiskiem prozapalnym stworzonym przez zakażenie wirusowe, może wywołać odpowiedź autoimmunologiczną skierowaną przeciwko neuronom w OUN5.
Czynniki genetyczne i immunologiczne
Czynniki genetyczne, takie jak antygeny zgodności tkankowej (HLA), są silnie związane z produkcją określonych przeciwciał powodujących odpowiedzi autoimmunologiczne12. Na przykład, zapalenie mózgu z przeciwciałami IgLON 5 wykazuje silne powiązania z określonymi typami HLA. Zrozumienie roli cząsteczek HLA w autoimmunologicznym zapaleniu mózgu może otworzyć drzwi do nowych metod leczenia13.
Komórki dendrytyczne mogą odgrywać kluczową rolę jako modulatory utrzymujące równowagę między odpowiedzią immunologiczną a tolerancją w ośrodkowym układzie nerwowym14. Polimorfizmy genetyczne wraz z innymi czynnikami wyzwalającymi, takimi jak ogólnoustrojowe lub mózgowe zakażenia wirusowe lub nowotwory złośliwe, mogą przyczynić się do zaburzenia równowagi między regulatorowymi a encefalitotwórczymi komórkami dendrytycznymi14.
Mechanizmy specyficzne dla różnych przeciwciał
W zapaleniu mózgu z przeciwciałami LGI1 i CASPR2 istnieje rozwijająca się wiedza neuronaukowa na temat roli receptorów AMPA w objawach choroby9 Zobacz więcej: Mechanizmy działania przeciwciał powierzchniowych w zapaleniu mózgu. Dane in vitro i in vivo wykazały, że przeciwciała LGI1 zakłócają wiązanie LGI1 z ADAM22/23, prowadząc do zmniejszenia postsynaptycznych receptorów AMPA z następczą nadmierną pobudliwością sieci i napadami9.
W zapaleniu mózgu z przeciwciałami CASPR2 dowody z modeli zwierzęcych sugerują, że działają podobne mechanizmy, przy czym wyciszenie CASPR2 genetycznie lub za pomocą autoprzeciwciał skutkuje zmienioną funkcją receptorów AMPA i następowym zakłóceniem przewodnictwa pobudliwego korowego9. Te mechanizmy pokazują różnorodność sposobów, w jakie autoprzeciwciała mogą wpływać na funkcjonowanie neuronów w zależności od swojego celu antygenowego15 Zobacz więcej: Mechanizmy cytotoksyczne w autoimmunologicznym zapaleniu mózgu.
Wpływ na równowagę synaptyczną
Autoimmunologiczne zapalenie mózgu prowadzi do zaburzeń równowagi między pobudzeniem a hamowaniem w układzie nerwowym16. Mechanizm patofizjologiczny związany z ataksją polega na niezrównoważeniu między GABA a glutaminianem, co powoduje eksytotoksyczność komórek neuronalnych. Wiązanie się autoprzeciwciał z różnymi kanałami jonowymi, w tym z pobudzającymi receptorami glutaminianowymi oraz hamującymi receptorami GABA i glicyny, zmienia synaptyczne przewodnictwo neuroprzekaźników i równowagę pobudzająco-hamującą17.
Przeciwciała mogą mieć działanie agonistyczne lub antagonistyczne na receptory, blokować pory kanałów jonowych lub zakłócać interakcję z sąsiednimi cząsteczkami15. Mogą również zmieniać lokalizację receptorów na błonie komórkowej lub powodować internalizację receptorów, zmniejszając w ten sposób ekspresję receptorów na powierzchni komórki. Ponadto mogą prowadzić do odkładania się dopełniacza i aktywacji komórek naturalnych zabójców, skutkując śmiercią komórki15.


















