LÄHDe:
ROMERO Ana
Immunoregulation by mononuclear phagocytes:
mechanism and clinical
implications. 3.3. 2006 Dep. Of Clinical Virology, Göteborgs
university.
ISBN
978-91-628-6760-7.
abstraktin sisällöstä
seuraavaa
Immuunisysteemin
sytotoksisia vaikuttaja-imusoluja, lymfosyyttejä, ovat ns.
luonnolliset tappajasolut ( natural killers, NK-solut) ja
erikoistuneet CD8+ T-imusolut (cytotoxic T-lymphocyte, CTL-solut).
Näillä soluilla on todettu olevan merkittävää osuutta kehon
puolustautuessa pahanlaatuisuutta ( maligniteettia) vastaan. Mutta
kuitenkin monesti nämä solut joutuvat koetukselle ja alakynteen,
varsinkin sellaisissa vyöhykkeissä, joissa pahanlaatuisen solun
laajentuma on käynnissä. Tätä ilmiötä kutsutaan syövän
aiheuttamaksi immunosuppressiiviseksi vaikutukseksi
(immunosuppression). Ilmiö saattaa nopeuttaa pahanlaatuisen solun
kasvua. Asia selvittää myös senkin, että monissa syöpämuodoissa
on immunoterapia tehotonta, vaikka sen teoreettisesti ottaen pitäisi
liipaista esiin NK-solujen ja CTL-solujen syöpää tappavat kyvyt.
Tämän
väitöskirjan kaksi ensimmäista osaa kohdistuvat mononukleaaristen
fagosyyttisolujen mahdolliseen osuuteen NK-solujen ja CTL-solujen
toiminnan estäjinä, inhibiittoreina.
(I)
“Phagocyte-induced down-modulation of
NK-cell triggering receptors”
Ensimmäisessä
osassa kuvataan mononukleaaristen fagosyyttien vaikutuksia kahteen
aktivoivaan reseptoriin, NKp46 ja NKG2D, joita esiintyy NK-solujen
pinnalla. Phagosyytit saivat aikaan näiden reseptorien katoamisen
varmistaen, että NK-soluvälitteinen anti-tuumorivaikutus estyisi.
NK-soluja estäviä signaaleja tuli fagosytoositapahtumasta peräisin
olevista vapaista happiradikaaleista (ROS) käsin. Toisaalta NK-solut
saivat suojaa, jos vapaat happiradikaalit saatiin estymään
(inhibitors) tai jos oli vapaita radikaaleja pyydystäviä tekijöitä
läsnä (scavengers).
(II)
“PARP/AIF-mediated apoptosis in
cytotoxic lymphocytes after exposure to reactive oxygen species”
Toisessa
osassa selviteltiin vapaitten happiradikaalien aiheuttaman
lymfosyyttitoksisuuden molekulaarisia mekanismeja. Jotta vapaat
happiradikaalit (ROS) voisivat painaa NK-solujen ja CTL-solujen
funktion estyneeksi ( supressoituneeksi), tulee essentiaalisti olla
läsnä DNA:ta korjaavaa entsyymiä) poly(ADP-riboosi) polymeraasia
(PARP) ja mitokondriaalista proteiinia: apoptoosia indusoivaa tekijää
( apoptosis inducing factor, AIF)
(III)
Post-consolidation combination treatment
with IL-2/histamine prolongs leucemia free survival in AML patients”
Multicenter-tutkimusvaihe:
Säätelymekanismia
tutkittiin kliinisissä olosuhteissa. Akuuttia
myeloista leukemiaa (AML) sairastavat potilaat saivat ROS-
muodostusta ehkäisevää lääkettä, histamiinidihydrokloridia
(HDC) sekä sytokiinia IL-2, joka pystyy aktivoimaan NK-soluja ja
CTL-soluja. Kombinoitu immunoterapia HDC/IL-2 oli näille aikuisille
AML-leukemiapotilaille merkittävästi protektiivinen suojaten
relapseilta hoitoon liittyneen toksisuuden ollessa siedettävissä
tasoissa.
(IV)
”Pretreatment levels of IP-10 in serum
predict outcome of IFN-alfa and ribavirin combination therapy in
patients chronically infected with hepatitis C virus”
Viimeisessä
tutkimusosassa katsottiin C-hepatiittivirus tuleduksessa (HCV)
näitten mononukleaaristen solujen (MNC), kuten NK-ja CTL-solujen
sekä mononukleaaristen fagosyyttien roolia. Kombinoitu
immunostimulatorinen ja antiviraalinen terapia suoritettiin
interferonilla ja ribaviriinillä. Havaittiin, että
hepatosyyttiperäinen MNC kemoatraktantti, gamma-interferonin
indusoima proteiini 10 ( IP-10), korreloi terapiatulokseen. Jos IP-10
pitoisuudet olivat matalia seerumissa kroonista HCV-infektiota
sairastavilla (n=270), terapiavaste oli suotuinen.
Väitöskirjatyön
tekstiosasta (II) mainitsen erikseen hyvän kuvauksen
PARP/AIF-välitteisestä fagosyytin indusoimasta apoptoosista
sytotoksisessa lymfosyytissä. Fagosyytti tuottaa ROS tai H2O2, jolle
lymfosyytti altistuu.
-
CTL-solun PARP-välitteinen
DNA-ta korjaava järjestelmä ylirasittuu vapaista radikaaleista.
Redox-järjestelmän kapasiteetti ylittyy.
-
Oksidatiivinen stressi
vaurioittaa DNA:ta.
-
PARP-1 aktivoituu.
-
PARP-1-aktivaatio aktivoi
”down stream” kaspaasit.
-
mutta H2O2 myös aktivoi
kaspaasivälitteistä apoptoosia T-soluissa.
-
Kaspaasiaktivaatio ei
kuitenkaan aloita ROS-indusoimaa apoptoosia, vaan se liittyy
AIF-tekijän translokoitumiseen mitokondriasta tumaan. jolloin
seuraa internukleaarinen degradaatio.
-
DNA fragmentoituu
laajaskaalaisesti
-
Kaspaasien taholta tapahtuu
myös nukleaarista apoptoosia toisaalta ja sille on tyypillistä
oligo-nukleosomaalisen DNA:n fragmentaatio ja pitkälle menevä
kromatiinin kondensaatio.
-
Molempia
DNA-fragmentaatiotyyppejä on kuitenkin havaittavissa
ROS-altistuneissa lymfosyyteissä.
-
Kun
kaspaasitie blokeerataan neutraloimalla pankaspaasi-inhibiittorilla
(z-VAD), voidaan varmistaa sekventiaalinen indusoituminen näissä
DNA-fragmentaatiotyypeissä .
-
Mitokondriaperäinen AIF
näyttää edeltävän kaspaasien aktivoitumista.
-
Jos lymfosyyttejä viljeltiin
miljöössä, jossa oli PARP-1-inhibiittoria, ROS-altistus ei
kyennyt indusoimaan kaspaasiaktiviteettia. Siis kaspaasit
tarvitsevat PARP-1 välitteistä liipaisua.
-
Jos AIF vapautui sytosoliin,
se saattaa vaikuttaa takaisin mitokondrioonkin päin ja aiheuttaa
mitokondrion kalvojännitteen kollapsin (depolarisaation) ja
sytokromi C.n vapautumisen, mitkä taas pystyy aktivoimaan
kaspaasitien.
Väitöskirjan I-osan
taustateksissä kuvataan ROS-muodostumista vasteena soluun
tunkeutuvalle mikro-organismille.
Puolustussolun
ulkokalvon NADPH-oksidaasi redusoi hapen (O2)
superoksidianioniksi(.O2-). Superoxidianioni on taas
substraatti vetyperoksidille (H2O2) ja monille reaktiivisille
lajeille. Kun mikrobit tekevät invaasiota, ja fagosytoidaan, ne
altistuvat näille reaktiivisille yhdisteille, jotka ovat
puolustussolun aseita fagosomikalvolla. Fagosyytin
kalvossakin on näitä oksidaaseja ja sen takia fagosyytistä vuotaa
ympäristöön vapaita happiradikaaleja (ROS)- loogisena
merkityksenä on hyökkäys suurempia patogeeneja kohtaan, joita
fagosyytti ei pysty nielaisemaan sisäänsä. Mutta nämä hyvää
tarkoittavat happiradikaalit ovat kuitenkin ympäröiville soluille
ja kudoksille oksdatiivista stressiä ja
voivat mm aiheuttaa neurodegeneraatiota ja kardiovaskulaarisia
tauteja. Koska on viime aikoina osoitettu, että vapaat
happiradikaalit voivat myös inhiboida lähellä olevia
lymfosyyttejä, tämä väitöskirja virisi selvittämään asiaa.
(Asia on jopa tullut
kriittisesti merkittäväksi, kun nyt on tullut ruotsalaisten
raportteja influenssaviruksen H5N1 ihmistartunnoissa havaitusta
hemofagosyyttistä lymfohistiosytoositautia muistuttavasta
käyttäytymistavasta E-Aasiassa)
.
Vahva
ROS-muodostus mononukleaarisista ja polynukleaarisistakin
fagosyyteistä käsin voi supressoida luonnolliset tappajasolut NK ja
CTL, jolloin
niiden sytotoksisuus
katoaa. Mutta ei siinä kaikki,
kertoo tutkija Romero väitöskirjassaan. ROS
voi aiheuttaa myös kriittisesti tärkeän tunnistavan ja signaloivan
pinta-antigeenin TCR alentunutta ilmenemistä T-soluissa, lisäksi
alentunutta vastetta mitogeeniselle IL-2–stimulukselle, joka
käskisi proliferoitumaan., sytokiinigeenien transkription estymistä
tai heikkenemistä ja lymfosyyttien apoptoosin esiintriggeröitymistä.
Tällaista ROS-välitteistä lymfosyyttien inhibitiotilaa voi
aiheuttaa perifeerisen veren fagosyytit, samoin myös malignit
fagosyytit, kuten kroonista myeloista leukemiaa sairastavien
potilaiden polymorfonukleaariset granulosyytit.
Fagosyytit
itse ovat tolerantteja omia toksiinejaan kohtaan, mutta lymfosyytit
tulehdustienoossa vaikuttuvat näistä fagosyyttiperäisistä
toksiineista. NK-solut ovat herkempiä vaurioitumaan, kuin
CTL-solut, tosin on pieni alatyyppi NK-soluja, jotka ovat
ROS-resistenttejä: niitä on 5-10 %.
Esimerkkejä ROS-produktion
esiin liipaisijoista ovat seuraavat tekijät:
Gammainterferoni,IFN-gamma,
IL-8,
bakteerien tuotteet ( kuten
kemoatraktantti formyyli-metionyyli-leusyyli-fenylalaniini, fMLF ja
eräs helikobakteerin peptidi
(Hp(2-20);
virusproteiinit kuten
HCV-viruksen
nonstrukturaalinen peptidi NS3 ja
HSV2-viruksen spesifinen
glykoproteiini gG-2p20.
Nämä
ovat erittäin vaihvoja NADPH-oksidaasin aktivoijia.
14.7.2008 17:56 Muistiin
puolustussoluista.