Odpowiedź immunologiczna w robaczycy – mechanizmy obronne organizmu

Odpowiedź immunologiczna organizmu na zakażenia robakami pasożytniczymi stanowi fascynujący przykład walki między systemem obronnym gospodarza a wysoce wyspecjalizowanymi pasożytami. Helminty wykształciły zdolność do przetrwania w swoich mammalnych gospodarzach przez wiele lat dzięki umiejętności manipulowania odpowiedzią immunologiczną gospodarza poprzez wydzielanie produktów immunomodulujących¹.

Podstawowe mechanizmy odpowiedzi immunologicznej

Wszystkie helminty są antygenowe dla organizmu, ponieważ stanowią ciała obce i stymulują odpowiedź immunologiczną². Charakterystycznymi cechami wielu zakażeń nicieniami są eozynofilia i podwyższone poziomy immunoglobuliny E (IgE) w surowicy. Te objawy, gdy są niewyjaśnione, powinny zawsze skłaniać do poszukiwania ukrytego zakażenia nicieniami³.

Zakażenie helmintami powoduje wzrost liczby eozynofili⁴. Te komórki odgrywają kluczową rolę w odpowiedzi na pasożyty, ale ich aktywacja może również prowadzić do uszkodzenia tkanek gospodarza. Mechanizmy immunologiczne działają dwukierunkowo – z jednej strony próbują eliminować pasożyty, z drugiej mogą powodować patologiczne zmiany w organizmie.

Mechanizmy unikania odpowiedzi immunologicznej

Ludzie nie wydają się rozwijać znaczącej odporności ochronnej przeciwko jelitowym nicieniom, chociaż mechanizmy unikania odpowiedzi immunologicznej przez pasożyty i odpowiedzi immunologiczne gospodarza na te zakażenia nie zostały szczegółowo wyjaśnione³.

Pasożytnicze robaki mogą być w stanie tłumić system immunologiczny swojego gospodarza, ułatwiając im życie w jelicie bez narażania się na atak. Może to być jednym z mechanizmów ich proponowanego działania leczniczego⁴. Ta zdolność do manipulowania odpowiedzią immunologiczną pozwala dorosłym robakom na przeżycie przez okres od 1 do 8 lat¹.

Rola różnych typów komórek immunologicznych

Organizm reaguje na zakażenie schistosomozą poprzez uruchomienie odpowiedzi immunologicznej obejmującej kilka typów komórek immunologicznych, a także przeciwciała specyficznie skierowane przeciwko cząsteczkom wydzielanym przez robaki i jaja lub obecnym na ich powierzchni⁶.

Kluczową rolę odgrywa interlukina-33 (IL-33), której aktywność zależy od tego, który typ komórki ją uwalnia. Badacze odkryli, że gdy zwierzęta pozbawione IL-33 pochodzącego z komórek mieloidalnych doświadczyły zakażenia tęgoryjcami, eliminowały te tęgoryjce dość szybko⁷.

Komórki dendrytyczne, typ komórek prezentujących antygen pochodzących z linii mieloidalnej, produkują IL-33. Dalsze eksperymenty wykazały, że cytokina produkowana przez te komórki wspiera specyficzną populację regulatorowych komórek T (Treg), które są komórkami, których całym celem jest tłumienie odpowiedzi immunologicznej⁸.

Mechanizmy obronne na poziomie skóry

Naukowcy odkryli, jak pasożytniczy robak Schistosoma mansoni może wślizgnąć się do ludzkiego ciała, omijając mechanizm obronny swędzenia. Te przywry krwi, które są jednymi z najczęstszych pasożytów u ludzi, zakażając prawie 250 milionów ludzi, najwyraźniej wyewoluowały, aby blokować swędzenie, ułatwiając im niezauważone wejście do ciała⁹.

Aktywacja neuronów MrgprA3 blokuje wejście pasożytów i hamuje ich rozprzestrzenianie się w organizmie. Gdy MrgprA3 jest aktywowany, zwiększa liczbę makrofagów w skórze. To prozapalne środowisko jest krytyczne dla tworzenia bariery ochronnej, która zapobiega dalszemu wnikaniu pasożyta do ciała⁹¹⁰.

Enzymatyczne mechanizmy zabijania robaków

Badacze odkryli enzym, który jest uważany za mechanizm zabijający robaki jelitowe i zakłóca żywotne procesy komórkowe w robakach jelitowych. To pierwszy raz, kiedy odkryto mechanizm zabijania robaków¹¹.

System immunologiczny odgrywa rolę w pozbyciu się robaków jelitowych, ale ten enzym jest „pociskiem”, który je zabija. Analiza chemiczna ujawniła, że robaki leczone enzymem miały mniej fosfolipidów – cząsteczek w błonach komórkowych, które są wymagane do wielu kluczowych procesów¹².

Wpływ zakażeń robakami na inne choroby

Zakażenie pasożytniczymi robakami jelitowymi może najwyraźniej powodować, że przenoszące się drogą płciową zakażenia wirusowe stają się znacznie bardziej ciężkie w innych częściach ciała. Zgodnie z badaniem, myszy zakażone helmintami rozwinęły znacznie cięższe objawy po zakażeniu wirusem opryszczki narządów płciowych¹³.

W tym przypadku zakażenie robakami w jelicie powoduje, że eozynofilne granulocyty gromadzą się w pochwie podczas jednoczesnego zakażenia opryszczką narządów płciowych. I to ta błędnie skierowana odpowiedź immunologiczna prowadzi do poważnych uszkodzeń błony śluzowej pochwy¹⁴.

Paradoksalne działanie przeciwzapalne

Badania epidemiologiczne wykazały, że ludzie żyjący w krajach, gdzie pasożyty glebowe, takie jak włosogłówka, są rozpowszechnione, mają tendencję do nie rozwijania zapalnej choroby jelit. Pasożyty wywołują określony typ odpowiedzi immunologicznej – taki, który zwiększa produkcję śluzu¹⁵.

Robaki mogą nie zapewniać leku dla wszystkich cierpiących na dolegliwości jelitowe. Ale obecne badania sugerują, że pasożyt może pomóc podgrupie ludzi z zapalną chorobą jelit lub chorobą Crohna – na przykład tym, którzy mają upośledzoną produkcję śluzu, zwiększone obciążenie bakteriami Bacteroides lub defekty w genie Nod2¹⁶.

Różnice indywidualne w odpowiedzi immunologicznej

Badania na myszach wykazały, że różne szczepy wykazują różną wrażliwość na zakażenia Ascaris. Różnica w poziomie zakażenia występuje na etapie wątrobowym podczas migracji pasożyta. Ta specjalna kondycja immunologiczna jest niezbędną cechą tego narządu, ponieważ podczas trawienia antygeny pokarmowe docierają do wątroby¹⁷.

Badacze znaleźli więcej białek mitochondrialnych u szczepów odpornych niż u szczepów podatnych zarówno z zakażeniem, jak i bez niego. To odkrycie może zatem wskazywać, że odporny szczep ma więcej reaktywnych form tlenu i potencjalnie przewagę w zmaganiu się z pasożytem¹⁸.