2014. május 1., csütörtök

Miben játszik szerepet a dohányzás és vérlemezke aktiváció az SM patomechanizmusában?

Előző bejegyzésemben bemutattam magát a betegséget. Sajnos a betegség pontos oka, még most sem ismert! Az SZTE-ÁOK-n szigorlóként elkezdtem egy kutatást, mely a vérlemezkék szerepét feltételezi az SM patomechanizmusában. Erről szeretnék írni pár sort, hogy mégis hogyan jöttem rá erre a megállapításra?

A dohányzás szerepe SM-ben:

 A dohányzás az egyik legfontosabb környezeti tényezőként szereplő rizikófaktor a betegség kialakulása szempontjából. Számos epidemiológiai bizonyíték utal a dohányzás oki szerepére SM-ben. Egy nemrégiben megjelent kutatás szerint a dohányzás az SM kialakulásának kezdeti szakaszán jelentős, későbbi szakaszán pedig mérsékelt rizikótényezőt jelent. Egyes tanulmányok fontos szerepet tulajdonítanak a dohányzási szokásoknak. Kimutatták például, hogy a tubák használata nem növelte a betegség kialakulásának rizikóját. Ez az eredmény arra mutat rá, hogy fontos tényező a dohányfüst bejutási módja az emberi szervezetbe. Négy retrospektív tanulmány is igazolta, hogy a dohányzás több mint 1,5-szeres rizikót jelent a betegség manifesztációjának szempontjából. Ezt a tényt egy másik, eset-kontroll vizsgálat is alátámasztja. A nikotin metabolitja a kotinin, amely jó biomarker a dohányzás kimutatására. Egy biobank tanulmány mérsékelt kotinin szint emelkedést mutatott ki SM-ben szenvedő betegekben. Egy harvardi eset-kontroll vizsgálat során a dohányzás és az SM progressziója között kerestek összefüggést, azt találták, hogy 3-4-szer gyakrabban alakul ki a szekunder progresszív SM a dohányosoknál, mint azoknál, akik soha nem dohányoztak. E tanulmány szerint a dohányzás elősegíti az relapszáló- remittáló (RR) formából szekunder-progresszív (SP) formába való átmenetet. Di-Pauli és társai kimutatták, hogy a dohányzás felgyorsítja a klinikailag izolált szindrómából, a klinikailag definitív SM-be való progresszióját. Egy másik, svéd eset-kontroll vizsgálat a passzív dohányzás szerepét bizonyította a betegség kialakulásában. 

 
A dohányfüst több ezer káros anyagot tartalmaz. A dohányfüstnek proinflammatorikus, direkt szövetkárosító, apoptózist indukáló, immunszuprimáló hatása van. A dohányzás makrofágokból és B limfocitákból, valamint vérlemezkékből proinflammatorikus citokinek felszabadulását idézi elő. Ezek a gyulladásos mediátorok aktiválják a T limfocitákat. Emellett magas metallomátrix protein (MMP) szintet mértek SM-ben szenvedő dohányosok vérében. A MMP-ok más adhéziós molekulákkal együtt (V-CAM, interleukinok) részt vesznek az immunsejtek vér-agy gáton történő átjutásában. Az aktivált T limfociták a vér-agy gáton átjutva a központi idegrendszerben megindítják a demielinizációt.
A sclerosis multiplex pathomechanizmusa
A vér-agy gát (egy anatómiai barrier), amely fiziológiás körülmények között megakadályozza az immunsejtek és különböző molekulák bejutását a központi idegrendszerbe, ezáltal stabil környezetet biztosít az idegsejtek működésének. A vér-agy gát három funkcionális elemből épül fel: kapillárisfal endotél sejtjeiből, bazálmembránból és az asztrociták nyúlványaiból. 

 
Az endotélsejtek rendelkeznek néhány egyedi tulajdonsággal. Metabolikusan aktívak, a szomszédos sejtek közötti réskapcsolat szoros (Tight Junction = TJ), ezáltal egy komplex hálózatot hoznak létre, így védik az idegrendszert a perifériás immunrendszertől. Amikor ez a komplex rendszer valamilyen oknál fogva károsodik, akkor az immunsejtek könnyedén bejutnak a központi idegrendszerbe és ott gyulladást hoznak létre. Az így létrejött gyulladásos folyamat vezethet a sclerosis multiplex klinikai tüneteinek kialakulásához.
Sclerosis multiplexben a vér-agy gát károsodásának ténye már bizonyított, azonban a károsodás folyamata még nem teljesen tisztázott. Szakirodalmi adatokból már ismert az, hogy az SM patogenezisében fontos szerepet játszanak az aktivált fehérvérsejtek (CD4+ T-sejtek, makrofágok) és a belőlük felszabaduló MMP-ok, melyek megbontják az endotélsejtek közötti szoros kapcsolatot, valamint a CD4+ T- sejtekből felszabaduló proinflammatorikus citokinek (IFN-γ, TNF-α). A citokinek hatására az endotélsejtek aktiválódnak és adhéziós molekulákat (VCAM-1, ICAM-1, E- szelektin) expresszálnak, amik elősegítik a fehérvérsejtek központi idegrendszerbe történő transzendoteliális migrációját.
Egyre több munkacsoport számol be a vérlemezkék vér-agy gát károsodásban betöltött szerepéről. Thornton és mtsai (2010) vizsgálatai szerint, az aktivált vérlemezkékből felszabaduló IL-1α fokozza az adhéziós molekulák (ICAM-1) és kemokinek expresszióját (CXCL-1) az agyi erek endotélsejtjeiben. Ezek a kemokinek és adhéziós molekulák elősegítik a fehérvérsejtek transendothelialis migrációját.
Az SM patomechanizmusát tanulmányozó kutatócsoportok többsége CD4+ T-sejtek (immunsejtek) aktiválódását mutatta ki, azonban az aktiválódás mechanizmusa még nem teljesen egyértelmű. Az autoreaktív T-sejtek a központi idegrendszer mikrokörnyezetébe jutva gyulladást és neurodegenerációt hoznak létre. Állatokban kísérletesen létrehozott autoimmun encephamyelitis (EAE = Experimental autoimmune encephalomyelitis) tanulmányozása során bebizonyították, hogy az idegsejt axonját burkoló myelinhüvelyt alkotó myelin bázikus proteinre (MBP-re) specifikus CD4+ T-sejtek keletkeznek, melyeknek meghatározó szerepe van a myelinhüvely károsodásban, azaz a demielinizációs folyamatban. 

 
Az SM patomechanizmusában mindkét immunválasz szerepet játszik, a veleszületett, és az adaptív immunválasz is. A veleszületett immunválasz részei többek között a Toll-like receptorok (TLR), melyeket különböző mikrobiális antigének aktiválnak (patogén-asszociált molekulák). A TLR-ok aktiválásának következménye különböző citokinek termelődése, amit az adaptív immunválasz szabályoz. A veleszületett immunrendszernek továbbá fontos szerep jut a betegség progressziójában is. Az adaptív immunitás része a celluláris és humorális immunválasz. Az SM patogenezisében elsősorban a celluláris, másodsorban a humorális immunválasz vesz részt. Fő sejtes alkotóelemei, amik bizonyítottan részt vesznek a patogenezisben: CD4+ T-sejtek: T-helper sejtek, Treg sejtek. CD8+ T-limfociták: citotoxikus (Tc) sejtek, és B limfociták, valamint az antigén prezentáló sejtek (B sejtek, dendritikus sejtek, mikroglia sejtek, makrofágok).
A jelenleg elfogadott elmélet szerint, fiatalkorban létrejövő vírusfertőzés (HHV-6, EBV) indítja el az autoimmun folyamatot. Bizonyos allélek hordozása (HLA- DRB1*15) és EBV fertőzés együttesen fokozzák az SM kialakulásának rizikóját. A környezeti tényezők közül a dohányzásnak is ismert vér-agy gát károsító hatása. Az immunválasz a központi idegrendszer myelin antigénjeivel (MOG, MAG, MBP) szemben indul meg. Az előbb említett vírusok olyan antigén determinánsokat hordoznak, amelyek hasonlítanak a MBP szerkezetére. Ezek az antigének különböző citokinek, kemokinek termelését váltják ki, melynek hatására az antigén prezentáló sejtek (APC-k) aktiválódnak, és beindul az antigén prezentáció folyamata. Ennek eredményeképpen autoreaktív T-sejtek keletkeznek, melyek a sérült vér-agy gáton átjutva megindítják az immunválaszt a myelin antigénekkel szemben azáltal, hogy aktiválva a CD4+ T-sejteket kemokin (IFN-γ, TNF-α), valamint MMP felszabadulást idéznek elő. A kemokinek hatására az endotél sejtek felszínükön adhéziós molekulákat expresszálnak (ICAM-1, VCAM-1, E-szelektin), ezáltal facilitálják a T-sejtek központi idegrendszerbe való bejutását. A MMP-ok, - amelyek extracelluláris mátrix degradáló enzimek - hatására az endotél sejtek közötti szoros kapcsolatok fellazulnak, szintén elősegítve a fehérvérsejtek migrációját a központi idegrendszerbe. Az aktivált T- sejtekből felszabaduló IFN-γ, és TNF-β parakrin módon aktiválja a szomszédos B sejteket és APC-eket. Az APC-ek bemutatják a T-sejteknek a myelin antigént, ennek hatására a CD4+ T-sejtek proinflammatorikus citokineket szekretálnak (IL-12, IFN- γ), a B-sejtek proliferálnak, majd antitesteket termelnek. Így megindul az immunválasz (citokin mediált, komplement mediált, antitest mediált, citotoxikus T-sejt mediált) a myelin, és oligodendrocyták ellen. Az immunválasz eredménye a myelinhüvely elvesztése (denudált axon, demielinizáció, szaltatórikus ingerületvezetés elvesztése). Később már a demielinizációs tünetek is megjelennek

 
A vérlemezkék, a vér legkisebb alakos elemei, csontvelőben képződnek, megakaryocytákból történő lefűződéssel. Az aktivált vérlemezkék kulcs fontosságú szerepet játszanak szervezetünk védelmi reakcióiban (véralvadás kezdeti szakaszában, gyulladásos és immunfolyamatokban) és különböző kórfolyamatok kialakulásában (érelmeszesedés, kardio- és cerebrovaszkuláris kórképek, sclerosis multiplex) egyaránt.
Az aktivált vérlemezkék granulumjaik -granulum, denz granulum, lizoszóma, peroxiszóma) kiürítése mellett képesek citokin, kemokin, növekedési faktor szekretálásra, adhéziós molekula (glikoprotein Ibα, IIb/IIIa, IV, stb.) expesszióra, lipid mediátor (tromboxán-A2, 12-hidroxieikózatetraén sav/12-HETE) szintézisre és szekrécióra. Az adhéziós molekulák közül a P-szelektin a vérlemezkék fehérvérsejtekhez, a CD40L viszont, az endotél sejtekhez történő kitapadását segíti elő. A trombocita eredetű CD40L kötődése az endotél sejteken lévő CD40 molekulához különböző jelátviteli utakat aktiválva elindítja endotél sejt citokin (IL-8, MCP-1 / Monocita chemotactic protein-1) produkcióját. Az IL-8 a neutrofil granulocitákra, míg az MCP-1 a monocitákra fejt ki kemotaktikus hatást. A CD40-CD40L kötődés hatására fokozódik az endotélsejteken a VCAM-1, ICAM-1, E-szelektin expressziója, ami a gyulladásos sejtek érfalhoz való tapadását segíti elő. A vérlemezke-eredetű CD40L segíti a B-sejtek differenciálódását, immunglobulin osztályváltást, zavarhatja a dendritikus sejtek érését.
Sclerosis multiplexben szenvedő beteg léziójában emelkedett ICAM-1 és az extracelluláris mátrix degradációját eredményező fokozott MMP szintet mértek. Magas MMP-9 szintet tudtak kimutatni az SM-ben szenvedő betegek szérumában is. (A fenti események együttesen eredményezik a fehérvérsejtek tapadását az endotélsejtekhez).
A fenti folyamatok hatására kialakuló vérlemezke, és fehérvérsejt aktiváció, valamint adhézió szerepet játszhat a sclerosis multiplexben megfigyelhető vér-agy gát károsodásban. Az utóbbi időben egyre több közlemény foglalkozik a vérlemezkék idegrendszeri gyulladásos folyamatokban betöltött szerepével. Kísérletes encephalomyelitisben (kísérletes SM) már több kutató csoportnak is sikerült kimutatni a vérlemezkék pathogenetikai jelentőségét. A trombociták adhéziós molekuláik segítségével kapcsolódni tudnak monocitákhoz, granulocitákhoz, limfocitákhoz és endotélsejtekhez egyarán (11. ábra). Az aktivált vérlemezkék granulumjaik kiürítése mellett képesek új receptorok expressziójára és mediátorok szintézisére is, melyekkel a mikrocirkulációs keringés, valamint a gyulladásos- és immunfolyamatok regulálásában is részt vesznek.
Kutatók a sclerosis multiplexben szenvedő betegekben az emelkedett vérlemezke mikropartikulum szám / PMP és P-szelektin expresszió mellett, amit a vérlemezke aktiváció biomarkerének tekintenek, vérlemezkékhez asszociált IgM növekedésről is beszámoltak, valamint kimutatták, hogy a vérlemezke eredetű IL-1α az endotélsejtek közötti réskapcsolatok fellazulását okozza.
Christensen és mtsai (2012) összefüggést találtak a vénás trombózis és az SM betegség kialakulása között. Sheremata és mtsai (2008) fokozott vérlemezke aktivitást figyeltek meg sclerosis multiplexben szenvedő betegek perifériás vérében. Továbbá Lock és mtsai (2002) microarray módszerrel fokozott vérlemezke specifikus GPIIb- receptor aktivitást mutatott ki SM léziókban. Langer és mtsai (2012) vérlemezkéket találtak a kísérletes autoimmun enkefalítiszben szenvedő egerek gerincvelőjében és agyvelőjében.
Irodalmi adatokból ismert, hogy a vér-agy gát károsodásának jelentős szerepe van a sclerosis multiplex során kialakuló immunreakciókban, és a következményeként létrejövő demyelinizációs folyamatban. E munkacsoport számolt be a vérlemezkék vér-agy-gát károsodásában betöltött szerepéről is

Nos, ezek alapján kezdtük meg a vérlemezkék vizsgálatát SM-ben szenvedő betegeknél. A következő bejegyzésben a kutatási eredményeket fogom bemutatni!

Nincsenek megjegyzések:

Megjegyzés küldése