Pęcherze autoimmunologiczne – patogeneza i mechanizmy molekularne

Autoimmunologiczne mechanizmy powstawania pęcherzy stanowią złożony proces, w którym własny system immunologiczny organizmu atakuje struktury odpowiedzialne za spójność skóry. Te mechanizmy są podstawą powstawania najważniejszych chorób pęcherzowych, takich jak pęcherzyca i pemfigoid pęcherzowy, które charakteryzują się obecnością przeciwciał skierowanych przeciwko kluczowym białkom adhezyjnym skóry.

Molekularne podstawy autoimmunizacji w skórze

Choroby pęcherzowe o podłożu autoimmunologicznym charakteryzują się obecnością przeciwciał przeciwko autoantygenem, które często reprezentują składniki połączeń adhezyjnych odpowiedzialnych za adhezję komórka-komórka lub komórka-macierz w skórze1. Te autoantygeny są zazwyczaj składnikami desmosomów lub jednostki funkcjonalnej strefy błony podstawnej znanej jako kompleks adhezyjny2.

Badania translacyjne przeprowadzone w ciągu ostatnich 25 lat wykazały, że pacjenci z pęcherzycą, pemfigoidem pęcherzowym i innymi autoimmunologicznymi chorobami pęcherzowymi mają przeciwciała skierowane przeciwko specyficznym antygenem w skórze. Mutacje w genach kodujących te białka są odpowiedzialne za dziedziczne choroby charakteryzujące się łamliwością skóry, tworzeniem pęcherzy i/lub dysplazją ektodermalną3.

Mechanizmy patogenetyczne w pęcherzycy

Pęcherzyca zwykła (pemphigus vulgaris) jest autoimmunologiczną chorobą pęcherzową naskórka wywołaną przeciwciałami skierowanymi przeciwko desmoglinie-3, kadherynie desmosomalnej4. Głównym nierozwiązanym pytaniem jest to, czy utrata adhezji komórka-komórka wywołana przez przeciwciała pęcherzycy jest spowodowana bezpośrednią inhibicją interakcji desmogliny czy endocytozą desmogliny-3 z powierzchni komórki, aktywacją szlaków sygnalizacyjnych komórkowej, czy kombinacją tych zdarzeń.

Poliklonalne przeciwciała IgG od pacjentów z pęcherzycą powodują rozległe skupianie się i endocytozę desmogliny-3 na powierzchni keratynocytów, podczas gdy patogenne monoklonalne przeciwciała myszy naruszają siłę adhezji komórka-komórka bez powodowania tych zmian w transporcie desmogliny-34. Te obserwacje sugerują, że poliklonalny charakter przeciwciał pacjentów z pęcherzycą jest odpowiedzialny za nieprawidłowe skupianie się i endocytozę desmogliny-3 na powierzchni komórek.

Mechanizm działania przeciwciał: Poliklonalne przeciwciała IgG powodują skupianie się i endocytozę desmogliny-3 w sposób zależny od kinazy p38 MAPK. Skupianie i endocytoza desmogliny-3 w odpowiedzi na poliklonalne IgG była zapobiegana przez leczenie inhibitorem kinazy p38 MAPK SB202190 lub genisteiną.

Wyniki badań wykazują, że poliklonalny charakter przeciwciał IgG pacjentów z pęcherzycą przyczynia się znacząco do patogenności poprzez powodowanie skupiania się i endocytozy desmogliny-3 przez mechanizm zależny od kinazy p38 MAPK5. To odkrycie ma istotne implikacje dla projektowania systemów modelowych do badania mechanizmów patogenetycznych pęcherzycy oraz dla opracowywania terapii leczenia tej niszczącej choroby.

Patogeneza pemfigoidu pęcherzowego

Pacjenci z pemfigoidem pęcherzowym i innymi autoimmunologicznymi podnaskórkowymi chorobami pęcherzowymi mają przeciwciała skierowane przeciwko autoantygenem w błonie podstawnej naskórka1. W przeciwieństwie do pęcherzycy, gdzie pęcherze powstają śródnaskórkowo, w pemfigoidzie separacja występuje na poziomie strefy błony podstawnej.

Pasywny transfer doświadczalnych przeciwciał IgG skierowanych przeciwko myśim homologom dwóch ludzkich kolagenów błony podstawnej naskórka – BP180 i kolagenu typu VII – został wykorzystany do opracowania modeli zwierzęcych odpowiednio pemfigoidu pęcherzowego i epidermolysis bullosa acquisita3.

Odkrycie, że myszy z niedoborem MMP-9 są odporne na działanie przeciwciał anty-BP180 IgG zostało wyjaśnione obserwacją, że MMP-9 pochodzący z neutrofilów inaktywuje inhibitor α1-proteinazy, co pozwala na nieskrępowaną aktywność elastazy neutrofilowej, która degraduje BP180 i wywołuje pęcherze podnaskórkowe w tym modelu doświadczalnym3.

Rola zapalna typu 2 w pemfigoidzie

Współczesne rozumienie patofizjologii pemfigoidu pęcherzowego podkreśla rolę zapalenia typu 2 w patofizjologii i powstawaniu pęcherzy6. Ten typ odpowiedzi zapalnej charakteryzuje się aktywacją specyficznych szlaków immunologicznych, które prowadzą do uszkodzenia struktur adhezyjnych w strefie błony podstawnej.

Mechanizm choroby w pemfigoidzie pęcherzowym obejmuje złożone interakcje między przeciwciałami, komórkami zapalnymi i mediatorami zapalenia, które ostatecznie prowadzą do separacji naskórka od skóry właściwej i powstania charakterystycznych napięych pęcherzy6.

Bakteryjne naśladownictwo procesów autoimmunologicznych

Interesującym przykładem naśladownictwa procesów autoimmunologicznych przez czynniki bakteryjne są toksyny eksfoliatywne Staphylococcus aureus. Toksyny te działają jako proteazy serynowe o niezwykle skoncentrowanej specyficzności molekularnej, rozszczepiając desmoglinę-1 po reszcie kwasu glutaminowego 3817.

Toksyny eksfoliatywne powodują pęcherze o patologii identycznej z tą występującą w pęcherzycy liściastej. Chociaż toksyny krążą przez całe ciało w zespole oparzonej skóry gronkowcowej, podobnie jak przeciwciała anty-desmoglina-1 w pęcherzycy liściastej, pęcherze występują tylko w powierzchownym naskórku, nie w głębokim naskórku ani błonach śluzowych8.

Ewolucyjna strategia bakterii: Staphylococcus aureus poprzez wykorzystanie toksyn eksfoliatywnych wykształcił wydajny i niezwykle skoncentrowany mechanizm proliferacji i rozprzestrzeniania się pod główną barierą skóry – warstwą rogową. To pokazuje, jak patogeny mogą wykorzystywać te same mechanizmy co choroby autoimmunologiczne.

Modele doświadczalne chorób autoimmunologicznych

Wiedza o patofizjologii chorób pęcherzowych została znacznie poszerzona dzięki wykazaniu, że pasywny transfer przeciwciał przeciwko autoantygenem skóry może wywołać pęcherze u zwierząt doświadczalnych z cechami klinicznymi, histologicznymi i immunopatologicznymi podobnymi do tych obserwowanych u pacjentów1.

Wykazanie, że przeciwciała anty-kolagen typu VII IgG są patogenne (czyli zdolne do wywołania pęcherzy podnaskórkowych) in vivo stanowi godny uwagi postęp w naszym rozumieniu tej choroby9. Te podejścia, w połączeniu z lepszym zrozumieniem wkładu mimikry molekularnej oraz mechanizmów tolerancji centralnej i obwodowej w patogenezę choroby, ułatwią opracowanie skutecznych interwencji przeciwdziałających przewlekłej chorobowości, a czasem śmiertelności chorób pęcherzowych.

Implikacje terapeutyczne

Zrozumienie różnych mechanizmów patogenetycznych w chorobach autoimmunologicznych ma bezpośrednie implikacje dla leczenia. Podczas gdy niektóre mechanizmy mogą być zablokowane przez bezpośrednią inhibicję przeciwciał, inne wymagają interwencji w szlaki sygnalizacyjne komórkowe lub procesy endocytozy.

Odkrycie roli kinazy p38 MAPK w patogenezie pęcherzycy otwiera nowe możliwości terapeutyczne poprzez zastosowanie specyficznych inhibitorów tego szlaku. Podobnie, zrozumienie roli proteaz i ich inhibitorów w pemfigoidzie może prowadzić do opracowania nowych strategii leczniczych opartych na modulacji aktywności enzymatycznej.

Pytania i odpowiedzi

Czym różnią się mechanizmy powstawania pęcherzy w pęcherzycy i pemfigoidzie?

W pęcherzycy przeciwciała atakują desmogliny w desmosomach, powodując śródnaskórkowe pęcherze. W pemfigoidzie przeciwciała skierowane są przeciwko składnikom błony podstawnej, wywołując pęcherze podnaskórkowe.

Jaką rolę odgrywa kinaza p38 MAPK w patogenezie pęcherzycy?

Kinaza p38 MAPK jest odpowiedzialna za skupianie się i endocytozę desmogliny-3 wywołane przez poliklonalne przeciwciała IgG. Jej inhibicja może zapobiegać tym procesom patologicznym.

Dlaczego toksyny gronkowcowe naśladują choroby autoimmunologiczne?

Toksyny eksfoliatywne Staphylococcus aureus rozszczepią desmoglinę-1 w tym samym miejscu, co przeciwciała w pęcherzycy liściastej, powodując identyczną patologię. To ewolucyjna strategia bakterii do rozprzestrzeniania się pod barierą skóry.

Jak poliklonalny charakter przeciwciał wpływa na patogenezę?

Poliklonalne przeciwciała powodują skupianie się i endocytozę białek adhezyjnych, podczas gdy monoklonalne przeciwciała działają głównie przez bezpośrednią inhibicję. To tłumaczy różnice w mechanizmach patogenetycznych.

Co to jest zapalne typu 2 w pemfigoidzie?

To specyficzny typ odpowiedzi zapalnej charakteryzujący się aktywacją określonych szlaków immunologicznych, które prowadzą do uszkodzenia struktur adhezyjnych w strefie błony podstawnej i powstania pęcherzy.

Reklama
Reklama