Jak powstaje łuszczyca? Kompleksowe mechanizmy patogenezy

Patogeneza łuszczycy stanowi jeden z najlepiej poznanych mechanizmów chorób zapalnych skóry, jednak jej złożoność wciąż intryguje badaczy na całym świecie. Łuszczyca to przewlekła, wieloczynnikowa choroba zapalna skóry, w której rozwoju uczestniczą zarówno czynniki genetyczne, jak i środowiskowe12. Charakterystyczną cechą tej choroby jest utrzymujący się stan zapalny prowadzący do niekontrolowanej proliferacji keratynocytów i zaburzonej ich różnicowania3.

Ważne: Patogeneza łuszczycy nie jest wynikiem pojedynczego defektu, ale złożonej interakcji między systemem immunologicznym, keratynocytami i wieloma typami komórek skórnych. Zrozumienie tych mechanizmów umożliwiło opracowanie skutecznych terapii celowanych.

Podstawowe mechanizmy patogenetyczne

Współczesne rozumienie patogenezy łuszczycy opiera się na koncepcji zaburzeń odporności wrodzonej i nabytej odpowiedzi immunologicznej skóry1. Aktywacja wrodzonego systemu immunologicznego, napędzana przez endogenne sygnały niebezpieczeństwa i cytokiny, charakterystycznie współistnieje z autozapalnym utrwalaniem u niektórych pacjentów oraz reakcjami autoimmunologicznymi napędzanymi przez limfocyty T u innych1.

Główne objawy kliniczne łuszczycy są widoczne w najbardziej zewnętrznej warstwie skóry, złożonej z keratynocytów. Jednak rozwój blaszki łuszczycowej nie ogranicza się do zapalenia w warstwie naskórka, ale jest kształtowany przez interakcje keratynocytów z wieloma różnymi typami komórek obejmującymi warstwę skóry właściwej1. Patogenezę łuszczycy można podzielić na fazę inicjacji, prawdopodobnie wywołaną urazem (zjawisko Koebnera), infekcją lub lekami, oraz fazę podtrzymywania charakteryzującą się przewlekłym przebiegiem klinicznym1.

Kluczowe elementy patogenezy

Patogenny trójkąt: komórki dendrytyczne, limfocyty Th17 i keratynocyty

Najnowsze dowody wskazują, że komórki dendrytyczne, limfocyty Th17 i keratynocyty tworzą patogenny trójkąt w łuszczycy4. Komórki dendrytyczne produkują TNF-α i IL-23, promując różnicowanie limfocytów T w kierunku komórek Th17, które wytwarzają kluczowe cytokiny łuszczycowe: IL-17, IFN-γ i IL-224. Aktywność tych komórek prowadzi do zapalenia skóry oraz aktywacji i hiperproliferacji keratynocytów4.

Keratynocyty odgrywają zasadniczą rolę zarówno w fazie inicjacji, jak i podtrzymywania łuszczycy5. Zestresowane keratynocyty uwalniają nukleotydy własne i peptydy przeciwdrobnoustrojowe, promując w ten sposób aktywację plazmacytoidalnych komórek dendrytycznych5. Po aktywacji przez prozapalne cytokiny, keratynocyty wykazują wysoką proliferację i mogą produkować liczne chemokiny w celu rekrutacji leukocytów, peptydy przeciwdrobnoustrojowe do indukcji odporności wrodzonej oraz inne mediatory zapalne w celu wzmocnienia stanu zapalnego5.

Szlak TNF-α-IL-23-Th17

Szlak zapalny TNF-α-IL-23-Th17 charakteryzuje łuszczycę blaszkowatą67. TNF-α jest cytokiną założycielską, która inicjuje dalsze sygnalizowanie zapalne w łuszczycy8. W skórze łuszczycowej jest produkowany głównie przez aktywowane limfocyty T i komórki prezentujące antygen, w tym komórki dendrytyczne skóry właściwej8. TNF-α synergizuje z IFN-γ, indukując ekspresję chemokin i zapalnych cząsteczek adhezyjnych przez komórki śródbłonka, co promuje infiltrację komórek immunologicznych, szczególnie limfocytów T, do skóry8.

Mechanizm działania IL-23: IL-23 jest heterodimerem złożonym z podjednostek p19 i p40. Jest kluczowym regulatorem szlaku typu 17, aktywującym różnorodne komórki, w tym Th17, Tc17, limfocyty γδ T i wrodzone komórki limfoidalne typu 3 (ILC3) do produkcji IL-17. Ponadto IL-23 jest kluczową cytokiną regulującą przeżycie i potencjał patogenny komórek Th17.

Rola IL-17 w patogenezie

Limfocyty Th17 organizują stan zapalny poprzez wiele cytokin, szczególnie IL-179. Ta cytokina reguluje odpowiedź immunologiczną na różne patogeny i procesy naprawy tkanek, jednak IL-17 jest również zaangażowana w różne choroby autoimmunologiczne zapalne mediowane przez Th179. W skórze zmienionej chorobowo poziom członków rodziny IL-17, szczególnie IL-17A, IL-17C i IL-17F, jest znacznie podwyższony9.

IL-17 wywiera różnorodne efekty w zapalnie zmienionej skórze łuszczycowej, w tym aktywację keratynocytów do produkcji peptydów przeciwdrobnoustrojowych, zwiększenie ekspresji ICAM-1 w komórkach śródbłonka w celu promowania zapalenia tkanek oraz promowanie infiltracji komórek immunologicznych9. Ponadto IL-17 wzmacnia zapalenie poprzez indukcję wielu prozapalnych cytokin i chemokin9. IL-17 synergizuje z TNF-α, indukując hiperproliferację keratynocytów, zapalenie spolaryzowane w kierunku Th17 oraz zwiększając ekspresję genów związanych z łuszczycą9 Zobacz więcej: Szlaki cytokinowe w patogenezie łuszczycy.

Komponenty genetyczne i epigenetyczne

Immunogenetyka IL-23 jest silnie związana z łuszczycą10. Pomimo solidnych dowodów na znaczenie genetyczne w patogenezie łuszczycy, żaden pojedynczy wariant genetyczny nie wydaje się wystarczający, aby samodzielnie odpowiadać za rozwój choroby10. Dlatego należy rozważyć wieloczynnikowe ustawienie obejmujące wielokrotne mutacje genetyczne i czynniki środowiskowe, którym przypisuje się do 30% ryzyka choroby10.

Poszukiwanie brakującej dziedziczności związanej z genami kandydatowymi łuszczycy napędziło badania nad modyfikacjami epigenetycznymi10. Mechanizmy epigenetyczne modyfikują ekspresję genów bez zmiany sekwencji genomowej; niektóre przykłady obejmują: długie niekodujące RNA (lncRNA), wyciszenie mikroRNA (miRNA) oraz metylację cytozyny i guaniny (CpG)10 Zobacz więcej: Czynniki genetyczne i epigenetyczne w łuszczycy.

Rola mikrobiome skóry

Mikrobiom skóry odgrywa aktywną rolę w regulacji immunologicznej i obronie przed patogenami poprzez stymulowanie produkcji peptydów antybakteryjnych i tworzenie biofilmu11. Różnicującą mikrobiote kolonizującą w porównaniu do zdrowej skóry znaleziono w kilku chorobach dermatologicznych, w tym atopowym zapaleniu skóry, łuszczycy i trądziku pospolitym11. Hipoteza głosi, że aberracyjna aktywacja immunologiczna wywołana przez mikrobiote skóry jest zaangażowana w patogenezę chorób autoimmunologicznych11.

Współczesne implikacje terapeutyczne

Leki celujące w TNF-α, IL-23 i IL-17 oraz szlaki sygnalizacyjne takie jak JAK/STAT są skuteczne w klinicznym leczeniu łuszczycy blaszkowatej6. Jednak alternatywne szlaki zapalne mogą być istotne dla różnych wariantów łuszczycowych6. Podczas gdy szlak TNF-α-IL23-Th17 odgrywa centralną rolę w łuszczycy blaszkowatej mediowanej przez limfocyty T, wrodzony system immunologiczny wydaje się odgrywać bardziej znaczącą rolę w wariantach krostkowych łuszczycy6.

Perspektywy przyszłości

Łuszczyca wykazuje wyraźne patomechanizmy związane z autoimmunologią6. Ten bardzo ważny obszar badań pozwoli na głębsze zrozumienie, w jakim stopniu limfocyty T specyficzne dla autoantygenu przyczyniają się do rozwoju, przewlekania i ogólnego przebiegu choroby6. Postępy w badaniach nad patogenezą łuszczycy doprowadziły do sytuacji, w której dziś jesteśmy świadkami tak zwanej rewolucji translacyjnej w terapii łuszczycy, polegającej na jak najszybszym przeniesieniu fundamentalnych odkryć z dziedziny badań teoretycznych do praktycznego zastosowania12.

Pytania i odpowiedzi

Jakie są główne mechanizmy patogenezy łuszczycy?

Patogeneza łuszczycy opiera się na zaburzeniach odporności wrodzonej i nabytej, w których kluczową rolę odgrywa szlak TNF-α-IL-23-Th17. Komórki dendrytyczne, limfocyty Th17 i keratynocyty tworzą patogenny trójkąt prowadzący do przewlekłego stanu zapalnego.

Dlaczego keratynocyty są ważne w rozwoju łuszczycy?

Keratynocyty odgrywają kluczową rolę zarówno w inicjacji, jak i podtrzymywaniu łuszczycy. Zestresowane keratynocyty uwalniają sygnały alarmowe, aktywują komórki dendrytyczne i produkują mediatory zapalne, tworząc błędne koło zapalenia.

Jaka jest rola IL-17 w patogenezie łuszczycy?

IL-17 to kluczowa cytokina prozapalna, która aktywuje keratynocyty do produkcji peptydów przeciwdrobnoustrojowych, promuje rekrutację neutrofili i indukuje inne mediatory zapalne, tworząc samonakręcającą się kaskadę zapalną.

Czy łuszczyca ma podłoże genetyczne?

Tak, łuszczyca ma silne podłoże genetyczne, ale żaden pojedynczy gen nie jest wystarczający do rozwoju choroby. Potrzebna jest kombinacja wielu mutacji genetycznych i czynników środowiskowych, które odpowiadają za około 30% ryzyka choroby.

Jak mikrobiom skóry wpływa na rozwój łuszczycy?

Mikrobiom skóry odgrywa aktywną rolę w regulacji immunologicznej. Zaburzenia składu mikrobioty skórnej mogą prowadzić do aberracyjnej aktywacji immunologicznej, która jest zaangażowana w patogenezę łuszczycy.