Mikrochimeryzm, płeć i choroby autoimmunologiczne

Jednostki, zespoły chorobowe mogące występować w przebiegu twardziny.

Mikrochimeryzm, płeć i choroby autoimmunologiczne

Postprzez Iwona » So gru 05, 2009 13:53

Justyna Rak
Laboratoire Immunogénétique de la Polyarthrite Rhumatoide INSERM
163, av de Luminy
Marsylia, Francja
E-mail : justyna.rak@medecine.univ-mrs.fr


MIKROCHIMERYZM, PŁEĆ I CHOROBY AUTOIMMUNOLOGICZNE
EPIDEMIOLOGIA CHORÓB AUTOIMMUNOLOGICZNYCH


Większość chorób autoimmunologicznych pojawia się znacznie częściej u kobiet niż u mężczyzn, zwłaszcza w przypadku syndromu Sjörgena, tocznia rumieniowatego układowego, chorób autoimmunologicznych tarczycy (choroba Gravesa-Basedowa i choroba Hashimoto)oraz twardziny, wśród których ponad 80% chorych to kobiety. Pacjenci cierpiący na reumatoidalne zapalenie stawów, nużliwość mięśni i stwardnienie rozsiane to
w 60–75% kobiety, natomiast cukrzyca typu 1 pojawia się z podobną częstością u obydwu płci (WhitacRe 2001). W zależności od pochodzenia etnicznego badanej grupy chorych,
zarówno proporcje, jak i objawy chorobowe u kobiet i mężczyzn mogą się różnić.

RÓŻNICE MIĘDZY KOBIETAMI I MĘŻCZYZNAMI A UKŁAD IMMUNOLOGICZNY

CHROMOSOM X
Najbardziej oczywistą różnicę pomiędzy obiema płciami stanowi obecność dwóch chromosomów X u kobiet i jednego u mężczyzn.
Rola chromosomu X w odporności nie jest jednoznacznie określona, niemniej jednak przewaga chorób autoimmunologicznych u kobiet i wysoka zapadalność na choroby autoimmunologiczne u osób z zaburzeniami liczby chromosomów X, takich jak zespół Turnera 45,XO i zespół Klinefeltera
47,XXY (schattneR i BeRReBi 1986), sugerują jego znaczenie. Gubienie wraz z wiekiem chromosomu X w komórkach immunologicznych krwi obwodowej, prowadzące do monosomii chromosomu X, obserwowane jest m.in. u kobiet z pierwotną marskością żółciową wątroby. Utrata chromosomu X, a wraz z tym ekspresji genów, jest kojarzona z wysoką aktywnością mitotyczną komórek limfocytarnych i nagromadzeniem błędów podczas kolejnych podziałów komórkowych. U kobiet chorujących na twardzinę obserwuje się zaburzenia polegające na niejednakowej (nierównomiernej) inaktywacji chromosomów X w komórkach krwi, tzn. zamiast spodziewanej losowej inaktywacji chromosomów X pochodzenia matczynego i ojcowskiego, jeden z chromosomów jest inaktywowany częściej (OzBalkan i współaut. 2005). W grasicy, różny poziom ekspresji genów
z niejednakowo inaktywowanych chromosomów X pochodzenia matczynego i ojcowskiego, prowadzić może do zmniejszonej prezentacji określonych antygenów, przez co dojrzewające limfocyty T nie mają szansy wykształcić tolerancji wobec nich Produkty genów mieszczących się na chromosomie X
mogą edukować limfocyty T w grasicy, a także uczestniczą w prawidłowym funkcjonowaniu układu odpornościowego, jak na przykład czynnik transkrypcyjny foxp3 kluczowy dla komórek T regulatorowych (hORi i współaut. 2003, chatila 2005).Tom 57 2008Numer 1–2 (278–279)Strony 19–28

HORMONY
Niższa zapadalność na choroby autoimmunologiczne wśród mężczyzn wiązana jest m.in. z obecnością chromosomu Y. Poza potencjalnie istniejącymi, niepoznanymi jednak jeszcze genami związanymi bezpośrednio z funkcją układu immunologicznego, chromosom Y zawiera geny kodujące hormony męskie.

Androgeny obecne u mężczyzn w stężeniach znacznie wyższych niż u kobiet, mają działanie immunosupresyjne. Terapia z wykorzystaniem testosteronu zmniejsza objawy chorobowe u mężczyzn z reumatoidalnym zapaleniem stawów (cutOlO i współaut.1991) i toczniem rumieniowatym układowym (Olsen i kOvacs 1995). Jako pomost łączący układ immunologiczny i płeć postuluje się czynnik transkrypcyjny NF-κB (Dale i współaut. 2006). W zależności od typu komórek i bodźca zewnątrzkomórkowego, NF-κB aktywuje transkrypcję genów związanych z odpowiedzią immunologiczną, taką jak produkcja cytokin czy prezentacja antygenów.

Glikokortykoidy i progesteron produkowany w niższych ilościach także u mężczyzn, mają również własności immunosupresyjne. Natomiast
żeńskie estrogeny podnoszą reaktywność układu immunologicznego (cutOlO iwspółaut. 2006).
Zarówno odporność komórkowa, jak i humoralna, są silniejsze u kobiet niż u mężczyzn. Wskazują na to liczne badania dotyczące m.in. niższej ogólnej zapadalności kobiet na nowotwory, zakażenia wirusowe i pasożytnicze, jak również większa częstość odrzucenia przeszczepów. Nabyta odporność jest silniejsza u kobiet, w przeciwieństwie do odporności wrodzonej niespecyficznej, która działa szybciej i skuteczniej u mężczyzn i, jak
się sugeruje, w ten sposób chroni układ odporności nabytej mężczyzn przed nadmierną stymulacją przez obce antygeny i tym samym przed rozwojem reakcji autoimmunologicznych(caRROll 2001).


CIąŻA

Oprócz obecności dwóch chromosomów X u kobiet i wszelkich konsekwencji hormonalno- immunologicznych z tym związanych, jako istotną różnicę między płciami należy podkreślić ciążę. Łożysko nie stanowi bariery nieprzepuszczalnej i począwszy od 5. tygodnia ciąży zachodzi transport komórek płodowych do krążenia matki (thOmas i współaut. 1994), a od 13. tygodnia od matki do płodu (lO i współaut. 1998). Jest to proces
obserwowany powszechnie w prawidłowo przebiegających ciążach i w 36. tygodniu ciąży 100% ciężarnych posiada w swoim krążeniu komórki pochodzenia płodowego (aRiga i współaut. 2001).
Po porodzie, w czasie kilku godzin dochodzi do gwałtownego spadku ilości płodowego DNA w osoczu matki, ale komórki pochodzenia płodowego mogą być wykryte w organizmie matki nawet wiele lat po porodzie (Bianchi i współaut. 1996).

MIKROCHIMERYZM
Zjawisko współistnienia w jednym organizmie dwóch odmiennych genetycznie populacji komórek, z których jedna występuje w bardzo niskiej liczbie, nazywane jest mikrochimeryzmem. Możliwym źródłem chimeryzmu jest somatyczna mutacja, ale jako najczęstszą przyczynę wskazuje się mieszanie krwi dwóch osobników. Mężczyźni są gospodarzami mikrochimerycznych komórek matczynych pozostałych po okresie ich życia płodowego. Kobiety, obok mikrochimerycznych komórek matczynych, każdorazowo na skutek ich własnych ciąż, otrzymują nową dawkę komórek płodowych. W ten sposób pula komórek mikrochimerycznych w organizmach kobiet zostaje istotnie zwiększona.
Transport komórek płodu do krążenia matki jest większy niż transport komórek matki do krążenia płodu (lO i współaut. 2000), co zwiększa zróżnicowanie między kobietami i mężczyznami pod względem obecności komórek mikrochimerycznych.
Momentem decydującym o ostatecznym poziomie transfuzji komórek między matką i dzieckiem jest poród. Poród drogą naturalną, zwłaszcza wydłużony, skutkuje zwiększonym transportem komórek matczynych do płodu, podczas gdy cięcie cesarskie, oszczedzając płód (lin i współaut. 1996), nasila transport komórek płodowych do krążenia matki (kaneDa i współaut. 1997), zatem dziecko urodzone drogą naturalną ma wyższy poziom
mikrochimeryzmu matczynego niż dziecko urodzone poprzez cesarskie cięcie. Jak wykazały badania, dzieci urodzone drogą naturalną, a więc mające wyższy poziom mikrochimeryzmu matczynego, częściej cierpią z powodu chorób autoimmunologicznych.
Jednocześnie, matki które urodziły dziecko poprzez cięcie cesarskie mają wyższy poziom mikrochimeryzmu płodowego i tym samym wyższe prawdopodobieństwo rozwinięcia choroby autoimmunologicznej (gleicheR i współaut. 2006).

21 MIKROCHIMERYZM W CHOROBACH AUTOIMMUNOLOGICZNYCH

Większa częstość i większa liczba komórek mikrochimerycznych u kobiet cierpiących na twardzinę układową, w porównaniu z kobietami zdrowymi, skłoniły do przypuszczeń, że mikrochimeryzm może mieć udział w patogenezie tej choroby (nelsOn i współaut.1998).

Twardzina układowa pojawia się najczęściej u kobiet w wieku przed- i okołomenopauzalnym,czyli po zakończeniu okresu reprodukcyjnego, co ma istotne znaczenie, gdyż ciąże to najczęstsze źródło mikrochimeryzmu.
Ponadto, podobieństwo objawów chorobowych, takich jak: zwłóknienie w płucach, stwardnienie skóry, zmiany w układzie pokarmowym, między twardziną układową i przewlekłą postacią choroby przeszczep przeciw gospodarzowi (ang. chronic Graft Versus Host Disease, cGVHD), stanem chimeryzmu po allogenicznej transplantacji komórek macierzystych krwi, popiera powyższą teorię. Model zwierzęcy Christnera, w którym działanie chlorkiem winylu na myszy prowadzi do wzrostu mikrochimeryzmu i jednocześnie do zmian chorobowych w skórze i organach wewnętrznych, popiera teorię o patogennym wpływie komórek mikrochimerycznych
(chRistneR i współaut. 2000). W bioptatch zmienionej chorobowo skóry kobiet z twardziną ukladową stwierdzono obecność komórek mikrochimerycznych o cechach komórek dendrytycznych, komórek Langerhansa, limfocytów T i B (mcnallan i współaut. 2007). Limfocytarne komórki mikrochimeryczne znajdowane są także w skórze bez zmian stwardnieniowych, co może stanowić stan poprzedzający rozwój twardziny (saWaya i współaut. 2004). Klony limfocytów T, uzyskane ze skóry i krwi kobiet z twardziną układową, wykazują proliferację w obecności autologicznych limfocytów T produkując zwiększone ilości profibrotycznej interleukiny
4 (IL-4), a co ważne, jedna piąta z tych autoreaktywnych klonów posiada chromosom Y. Wskazuje to na reaktywność płodowych męskich komórek mikrochimerycznych wobec matczynych antygenów zgodności tkankowej HLA (ang. histocompatibility leukocyte antigen, HLA) (scaletti i współaut.
2002).


Zespół Sjögrena, którego charakterystycznym objawem jest postępujący zanik i wysychanie błon śluzowych z naciekiem limfocytarnym, to inna choroba autoimmunologiczna pojawiająca się najczęściej u kobiet w wieku okołomenopauzalnym i wykazująca podobieństwo do przewlekłej choroby przeszczep przeciw gospodarzowi. W przeciwieństwie do twardziny układowej, nie znaleziono dowodu na wzrost mikrochimeryzmu płodowego w krążeniu kobiet z zespołem Sjögrena (tODa i współaut. 2001), ale obecność komórek mikrochimerycznych stwierdzono w zapalnych
gruczołach ślinowych i wydzielinie oskrzeli, co sugerowałoby ich udział w procesie chorobowym (kuROki i współaut. 2002).

Pierwotna marskość żółciowa wątroby (ang. primary biliary cirrhosis, PBC) jest jednym z klinicznych objawów cGVHD; samodzielnie
natomiast, podobnie jak twardzina układowa i zespół Sjögrena, pojawia się głównie u kobiet w wieku okołomenopauzalnym.
Pomimo wysokiej częstości mikrochimerycznych męskich komórek w bioptatach tkanki wątrobowej sięgającej 36% (stevens i współaut. 2004), jak i we krwi obwodowej kobiet chorych na PBC dochodzącej do 30% (inveRnizzi i współaut. 2000), nie wykazano wyraźnego związku między mikrochimeryzmem a procesem chorobowym, gdyż podobną częstość i liczbę komórek mikrochimerycznych znaleziono również w krążeniu i tkance wątrobowej kobiet zdrowych.

Mikrochimeryzm może być związany jedynie z określonym typem PBC, wykazującym cechy syndromu CREST (ang. calcinosis, Raynaud’s phenomenon,
esophageal dysfunction, sclerodactyly, telangiectasia), a przez to bliższym twardzinie układowej
(cORpechOt i współaut. 2000).

Podobnie, nie wykazano związku między rozwojem choroby a mikrochimeryzmem w obrębie zmian skórnych u pacjentów z toczniem rumieniowatym układowym (khOsROteh- Rani i współaut. 2005b). Jedynie u chorych z towarzyszącym zapaleniem nerek komórki mikrochimeryczne były wykryte w większej liczbie niż u pozostałych chorych i u zdrowych osobników kontrolnych (mOsca i współaut. 2003). Przytoczone powyżej przykłady wskazują
na znaczenie dokładnej analizy stanu chorobowego jako kluczowej dla znalezienia właściwych zależności między mikrochimeryzmem a
określonym stanem chorobowym.

Istotnie wyższą liczbę płodowych komórek mikrochimerycznych o charakterze limfocytarnym stwierdzono za pomocą metody FISH z sondą specyficzną dla chromosomu Y w próbkach pobranych z tarczyc kobiet z chorobą Gravesa-Basedowa (60%) i u kobiet z chorobą Hashimoto (40%) (Renne i współaut. 2004).

MIKROCHIMERYZM POCHODZENIA MATCZYNEGO

Mikrochimeryzm ma znaczenie w chorobach autoimmunologicznych nie tylko u kobiet w wieku przedmenopauzalnym. W przeciwieństwie do większości chorób autoimmunologicznych, cukrzyca typu 1 (ang. type 1 diabetes, T1D) rozwija się głównie u dzieci i młodzieży, nie wykazując
przewagi u płci żeńskiej. Wyższą częstość i poziomy matczynych komórek mikrochimerycznych znaleziono we krwi obwodowej chorych cierpiących na T1D. Jednocześnie, podwyższony, w porównaniu ze zdrowymi osobnikami kontrolnymi, poziom matczynego mikrochimeryzmu znaleziono
u zdrowego rodzeństwa cierpiących na T1D, co wskazywałoby na możliwy związek między mikrochimeryzmem i chorobą, tym bardziej, iż ryzyko jej wystąpienia u drugiego z rodzeństwa jest 10-krotnie zwiększone.
Rodzeństwo nie dotknięte chorobą jest szczególnie dobrym obiektem badań ze względu na to samo podłoże genetyczne i wpływ środowiska.
W bioptatach trzustki pobranych od dzieci cierpiących na T1D stwierdzono obecność matczynych mikrochimerycznych komórek XX, i jak wykazało barwienie immunohistochemiczne,
większość tych komórek produkowała insulinę. Jedynie znikoma część limfocytów (0,07%) znalezionych w trzustce okazała się być pochodzenia matczynego, co zaprzecza teorii sugerującej udział komórek mikrochimerycznych jako efektorów w inicjacji procesu chorobowego.
Biorąc pod uwagę produkcję insuliny, sugeruje się raczej aktywny udział komórek mikrochimerycznych w przywróceniu funkcji uszkodzonych wysepek beta w trzustce.
Przewaga komórek XXX i XXXX, w porównaniu z komórkami XXXY, wyklucza fuzję między komórkami męskimi i żeńskimi oraz następującą eliminację chromosomów prowadzącą do „powstania” żeńskich komórek z jądrami XX i dowodzi zdolności komórek mikrochimerycznych do aktywnych podziałów
komórkowych w obrębie trzustki (nelsOn i współaut. 2007).
Zróżnicowane, tkankowo-specyficzne komórki pochodzenia matczynego zostały znalezione również w mięśniu serca i wątrobie, organach będących głównym celem ataku we wrodzonym toczniu noworodkowym ( ang. neonatal lupus syndrome, NLS) chorobie autoimmunologicznej pojawiającej
się u dziecka w trakcie życia płodowego.
Obecność takich komórek wykazano także w tkankach dzieci zdrowych, jednak znacznie rzadziej, co wskazuje, iż u chorych większa liczba matczynych komórek mikrochimerycznych ma znaczenie w procesie chorobowym. Porównanie poziomów mikrochimeryzmu pomiędzy dziećmi z ciąży
mnogich, różniących się pod względem wrodzonego tocznia i związanego z nim bloku serca (ang. heart block disease), nie przynosi rozstrzygnięć na temat roli komórek mikrochimerycznych w rozwoju choroby (stevens i współaut. 2005).
Mechanizm działania matczynych komórek mikrochimerycznych,negatywny w inicjacji choroby,bądź też pozytywny w regeneracji uszkodzonej
tkanki, pozostaje nieznany (stevens i współaut. 2003).
Do autoimmunologicznych chorób dziecięcych należy także młodzieńcze zapalenie skórno-mięśniowe (ang. juvenile dermatomyositis, JDM), które ponadto może stanowić jeden ze stanów towarzyszących cGVHD. W tym przypadku matczyne komórki mikrochimeryczne ulegają in vitro aktywacji w obecności komórek chorego dziecka, co sugeruje, iż in vivo mogą one czynnie uczestniczyć w procesie chorobowym (ReeD i współaut. 2004).
W przypadku dzieci z młodzieńczym zapaleniem skórno-mięśniowym, jak i dzieci zdrowych posiadających mikrochimeryczne komórki matki, HLA-DQA1*0501 jest najczęstszym allelem komórek mikrochimerycznych. Podobnie, obecność allelu HLADQA1* 0501 w komórkach płodu została
wykazana jako istotnie zwiększająca prawdopodobieństwo mikrochimeryzmu płodowego u matki (lamBeRt i współaut. 2000).
Nie zdefiniowano konkretnego genotypu HLA gospodarza stwarzającego predyspozycje do mikrochimeryzmu, niemniej jednak HLA gospodarza i ich relacja (HLA identyczne lub różne) wobec HLA komórek mikrochimerycznych może przyczyniać się do aktywacji komórek mikrochimerycznych
i prowadzić do rozwoju choroby (ReeD i współaut. 2004).
Zakładając udział komórek mikrochimerycznych w rozwoju reakcji autoimmunologicznej, mikrochimeryzm pochodzenia matczynego może wyjaśniać występowanie u mężczyzn chorób autoimmunologicznych wykrywanych głównie u kobiet, takich jak na przykład twardzina układowa.

MIKROCHIMERYZM W CHOROBACH NIEAUTOIMMUNOLOGICZNYCH

Mikrochimeryzm obserwowany jest również w stanach chorobowych nie-autoimmunologicznych jak na przykład: wysypka ciążowa (ang. polymorphic eruptions of pregnancy (PEP), stan przedrzucawkowy (ang. pre-eclampsia), zakaźne zapalenie wątroby, nieautoimmunologiczne choroby tarczycy,
nowotwory krwi i szyjki macicy. PEP to zmiany skórne pojawiające się w trzecim trymestrze ciąży. U kobiet z PEP oczekujących syna, w przeciwieństwie do zdrowych ciężarnych, stwierdzono obecność męskiego DNA w bioptatach skóry, co wskazuje na migrację komórek płodowych do
skóry i ich możliwy udział w stanie chorobowym (aRactingi i współaut. 1998).
Zwiększona, w porównaniu z prawdłowymi ciążami, wymiana komórek przez łożysko obserwowana jest w ciążach zagrożonych. W stanie przedrzucawkowym (ang. pre-eclampsia), jednym z powikłań ciąży objawiającym się proteinurią (białkomocz) i nadciśnieniem, groźnym dla zdrowia i życia zarówno matki i dziecka, zachodzi zwiększona, w porównaniu z ciążami prawidłowymi, wymiana komórek przez łożysko. Podwyższone ilości płodowych erytroblastów, jak również płodowego pozakomórkowego DNA obserwowane u matek w stanie przedrzucawkowym, pojawiają się w zagrożonych ciążach jeszcze przed wystąpieniem objawów, co stwarza możliwość diagnostyki (levine i współaut. 2004), chociaż pojawiają się na ten temat sprzeczne doniesienia podważające słuszność tej strategii (ByRne i współaut. 2003).
Mikrochimeryzm wiązany jest również ze zmianami nowotworowymi. Przykładowo, męskie komórki mikrochimeryczne występują w zmienionej nowotworowo szyjce macicy.
Nie wyklucza się, że ich obecność jest pozostałością po współżyciu i następującym procesie integracji komórek męskich z nasienia lub po urodzeniu syna, niemniej jednak nabłonkowy charakter części mikrochimerycznych komórek znalezionych w warstwach nabłonkowych szyjki sugeruje raczej płodowy mikrochimeryzm. Biorąc pod uwagę fenotyp komórek mikrochimerycznych znalezionych w zmienionej nowotworowo szyjce macicy (leukocytarny bądź nabłonkowy), powraca pytanie dotyczące określenia roli komórek mikrochimerycznych w reakcji immunologicznej lub regeneracji uszkodzonej tkanki (cha i współaut. 2003).

MECHANIZM DZIAŁANIA KOMÓREK MIKROCHIMERYCZNYCH

Wstępne badania i hipotezy kojarzyły mikrochimeryzm raczej z negatywnym niż pozytywnym wpływem na organizm gospodarza. Mikrochimeryzm jest zjawiskiem fizjologicznym wykrywanym często u zdrowych kobiet i, jak przypuszcza się, jedynie w określonych warunkach środowiskowych i genetycznych może dochodzić do zaburzenia regulacji ich współistnienia w organizmie gospodarza i zapoczątkowania reakcji autoimmunologicznej.
Nie wiadomo dokładnie, w jaki sposób komórki mikrochimeryczne uczestniczą w zachwianiu równowagi immunologicznej.
Wśród możliwych mechanizmów proponuje się, podobnie jak w przypadku reakcji odrzucania przeszczepu (gOulD i auchinclOss 1999), prezentację antygenów komórek mikrochimerycznych, zarówno pośrednią, jak i bezpośrednią (nelsOn 2002). Przez analogię do choroby przeszczep przeciw gospodarzowi, sugeruje się udział donorowych komórek T i uszkodzenie grasicy, w wyniku czego dojrzewające w niej limfocyty T stają się reaktywne wobec własnych antygenów.
Tworzenie bezpośrednich analogii z chorobą przeszczep przeciw gospodarzowi jest jednak dużym przybliżeniem ze względu na istotne różnice w proporcjach komórek mikrochimerycznych wobec komórek gospodarza.
Chimeryzm po transplantacji komórek macierzystych jest stanem zastąpienia krążących komórek gospodarza, podczas gdy w przykładowej twardzinie układowej, szacuje się obecność jednej komórki mikrochimerycznej w jednym milionie leukocytów (nelsOn 1998a). Mikrochimeryczne komórki posiadają fenotyp komórek macierzystych (Bianchi i współaut. 1996), co pozwala im na długoletnie przetrwanie w organizmie gospodarza,
jak również różnicowanie w tkanki. Komórki mikrochimeryczne, które uległy różnicowaniu przybierając fenotyp określonej tkanki, prezentują jednak w połowie obce antygeny zgodności tkankowej HLA, przez co mogą stać się obiektem ataku systemu immunologicznego gospodarza. Niewielkie rozchwianie wywołane przez znikomą liczbę komórek mikrochimerycznych następnie może ulegać zwielokrotnieniu z udziałem komórek gospodarza m.in. poprzez zmiany środowiska cytokinowego.
Coraz częściej mówi się o pozytywnym znaczeniu komórek mikrochimerycznych . Jak już wcześniej wspomniano, zróżnicowane tkankowo mikrochimeryczne komórki znajdowane są w wielu organach gospodarza takich jak trzustka, wątroba, serce czy skóra. Ich pierwotna obecność
i prezentacja obcych dla gospodarza antygenów może wywoływać reakcje zapalną ze strony układu immunologicznego. Alternatywnie, stan zapalny, poprzez miejscowo zmienioną produkcję cytokin czy cząsteczek adhezyjnych, może wzbudzać rekrutację komórek mikrochimerycznych i wprowadzać
je na drogę różnicowania zgodną z lokalnym środowiskiem. Przykładowo, matczyne komórki mikrochimeryczne zróżnicowane w keratynocyty, znajdowane w zmienionej chorobowo skórze chłopców z liszajem płaskim, mogą uczestniczyć w próbie przywrócenia funkcji uszkodzonej skóry.

RELACJE HLA MIĘDZY DAWCA I BIORCA MIKROCHIMERYZMU

W transplantacji zgodność grup krwi ABO między dawcą i biorcą ma znaczenie w ustaleniu się chimeryzmu i pojawieniu się choroby przeszczep przeciw gospodarzowi, a w szczególności jej ostrej postaci (BOgunia-ku- Bik i współaut. 2003). W przypadku mikrochimeryzmu nie znaleziono takiej zależności). Podobnie jednak jak w transplantacji, gdzie pokrewienstwo antygenów zgodności tkankowej HLA między dawcą i biorcą przeszczepu ma kluczowe znaczenie dla przyjęcia przeszczepu, mikrochimeryzm jako rodzaj przeszczepu prezentującego w połowie obce antygeny, zależy
od pokrewienstwa antygenów HLA komórek mikrochimerycznych i gospodarza mikrochimeryzmu.
Jedną z pierwszych wskazówek o znaczeniu relacji HLA między donorem i gospodarzem mikrochimeryzmu jest wysoka częstość remisji choroby u pacjentek z reumatoidalnym zapaleniem stawów w trakcie ciąży w przypadku, gdy dziecko odziedziczylo od ojca geny HLA różne od genów HLA
matki tzn. płód jest w połowie obcy dla matczynego układu odpornościowego. Natomiast kobiety cierpiące na twardzinę ukladową, w której rozwój
choroby wiązany jest ze zwiększonym mikrochimeryzmem, są 9 razy częściej zgodne pod względem HLA ze swoimi dziećmi, a ryzyko choroby wzrasta, gdy dziecko jest homozygotyczne pod względem HLA
. Im większe podobieństwo pod względem HLA między biorcą i dawcą mikrochimeryzmu,tym dłużej komórki mikrochimeryczne mogą pozostawać niewykryte i nieeliminowane przez biorcę, ukryte w niszy
w szpiku kostnym i gotowe do reakcji .

METODY ANALIZY MIKROCHIMERYZMU
Pierwsze dowody na transport komórek z organizmu matki do dziecka w trakcie ciąży opierały się na analizie kariotypu noworodków męskich, w których wykazano obecność mozaicyzmu męskiego Ponadto, znakowanie komórek krwi ciężarnej tuż przed planowanym porodem, wykazało obecność limfocytów i erytrocytów matczynych w krwi pępowinowej.
Później, dzięki metodzie PCR, wykazano, iż w około 50% przebadanych próbek, komórki krwi pępowinowej zawierają DNA matki.
Wykrycie mikrochimeryzmu jest możliwe dzięki różnicom między genami matki a genami dziecka odziedziczonymi od ojca.
W reakcjach PCR, gdzie startery są specyficzne wobec sekwencji mikrosatelitarnych , krótkich tandemowych powtórzeń, czy też sekwencji genów HLA dawcy mikrochimeryzmu, różnych od sekwencji genów biorcy , jedynie mikrochimeryczny DNA będzie ulegać amplifikacji. Następnie, w zależności od metody wizualizacji produktów PCR, można z różnym stopniem dokładności określić obecność mikrochimeryzmu w sposób jakościowy,
półilościowy bądź ilościowy.
W przypadku, gdy biorca i dawca są różnej płci, najłatwiejszym sposobem wykrywania chimeryzmu jest wykorzystanie chromosomów Y i X jako znaczników komórek dawcy i biorcy, co stanowi podstawę w metodach opartych na FISH (ang. fluorescence in situ hybridisation). Metoda PCR wykorzystuje także sekwencje specyficzne dla chromosomu Y. Początkowo, w PCR gniazdowym, wykorzystywano sekwencje SRY (ang. Y-linked testis-determinantion gene) i DYZ1, niemniej jednak, metodom tym zarzuca się wysokie ryzyko wyników fałszywie pozytywnych. W przypadku SRY
przyczyną fałszywie pozytywnego wyniku może być podobieństwo sekwencji genu SRY i sekwencji autosomalnych, które może prowadzić do reakcji krzyżowej (ang. crossreactivity) i w konsekwencji, do powstania produktu PCR mimo braku męskiego DNA w reakcji. Natomiast, w przypadku DYZ1, ilość powtórzeń genu jest różna pomiędzy poszczególnymi osobnikami męskimi), co prowadzić może do błędnego szacowania ilościowego. PCR w czasie rzeczywistym, opierający się na amplifikacji genu DYS14, zlokalizowanego na chromosomie Y, i o stałej liczbie powtórzeń pomiędzy różnymi osobnikami, pozwala na wykrycie 1 komórki męskiej wśród 100 tysięcy komórek żeńskich.
Możliwość wykrywania jedynie męskiego DNA stanowi jednak duże ograniczenie analizy mikrochimeryzmu, ograniczając ją do par, gdzie dawcą jest mężczyzna, a kobieta biorcą.
Rozwiązanie tego problemu stanowi PCR w czasie rzeczywistym wykorzystujący nieidentyczne sekwencje genów HLA biorcy i dawcy.
Geny antygenów zgodności tkankowej HLA klasy II wykazują wyższy polimorfizm w porównaniu z genami HLA klasy I, przez co większość starterów i sond PCR jest projektowana w rejonie HLA klasy II. Reakcje PCR w czasie rzeczywistym z użyciem starterow i sond specyficznych wobec sekwencji genów HLA dawcy pozwalają na wykrycie mikrochimeryzmu bez względu na płeć, jak na przykład mikrochimeryzmu płodowego żeńskiego
oraz matczynego. Niemniej jednak, możliwość analizy jedynie par o nieidentycznych HLA może ograniczać obiektywizm w wynikach).
Różnorodność metod wykorzystywanych w wykrywaniu mikrochimeryzmu stanowi jeden z powodów rozbieżności wyników przedstawianych w literaturze.
Drugim istotnym czynnikiem w analizie mikrochimeryzmu jest kompletna informacja o chorobach i leczeniu. Przykładowo, początkowe wyniki wskazujące na podwyższony poziom mikrochimeryzmu w grupie amerykańskich kobiet z twardziną układową nie zostały potwierdzone w badaniach grup japońskich i hiszpańskich. Rozbieżność powyższych wyników może wynikać z braku analizy stanu klinicznego chorych. Badania
amerykańskie (nelsOn 1998b) zostaly przeprowadzone w przeważającej części na grupie chorych z twardziną rozlaną (ang. diffuse scleroderma), podczas gdy pozostałe opierały się w dużej części na chorych z postacią ograniczonej twardziny (ang. limited sclerodermalub też nie podano informacji na temat stanu klinicznego badanych).
Ponadto, szczegółowa historia ciąż jest kluczowa w analizie mikrochimeryzmu płodowego. W zależności od momentu (poronienie lub ciąża terminowa) i sposobu zakończenia ciąży (poronienie wywołane bądź samoistne, poród droga naturalne lub poprzez
ciecie cesarskie) poziom mikrochimeryzmu płodowego jest różny. Źródłem mikrochimeryzmu, obok transplantacji, transfuzji krwi i ciąży, może być także mieszanie krwi między bliźniętami w trakcie życia płodowego. Wymiana krwi między bliźniętami dizygotycznymi, z których jedno może obumrzeć i ulec resorpcji zanim jeszcze jego obecność została stwierdzona, może tłumaczyć istnienie mikrochimeryzmu w przypadkach, gdy wszystkie pozostałe wspomniane wyżej źródła są
wykluczone.

PODSUMOWANIE
Większość chorób autoimmunologicznych pojawia się znacznie częściej u kobiet niż u mężczyzn. Wśród możliwych przyczyn tej dysproporcji wymienia się wpływ hormonów płciowych na funkcje układu immunologicznego, co skutkuje m.in. wyższym stopniem pobudzenia układu odporności nabytej u kobiet. Obecność na dwóch żeńskich chromosomach X podwójnej liczby genów, które pierwotnie lub wtórnie
nie są kompensowane i ulegają ekspresji, może mieć również istotne znaczenie dla regulacji układu immunologicznego u kobiet.
Ciąża stanowi istotną różnicę w fizjologii mężczyzn i kobiet. Nieodłącznym elementem ciąży jest dwukierunkowy transport komórek
przez łożysko, co powoduje ustalenie się u dziecka i matki stanu współistnienia dwóch genetycznie odmiennych populacji komórek płodowych i matczynych. Znikoma ilość komórek płodowych w organizmie matki nazywana jest mikrochimeryzmem płodowym. Mikrochimeryzm, zarówno płodowy,jak i matczyny, jest zjawiskiem fizjologicznym i występuje często u zdrowych osobników, niemniej jednak, w obecności określonych czynników środowiskowych i genetycznych, komórki mikrochimeryczne mogą przyczyniać się do rozchwiania równowagi układu immunologicznego gospodarza.
Istotnie większa liczba komórek mikrochimerycznych u kobiet cierpiących na twardzię układową sugeruje ich udział w rozwoju tej choroby, a także w patogenezie innych chorób autoimmunologicznych.
Ostatnio stwierdzono obecność komórek mikrochimerycznych zróżnicowanych tkankowo i podejmujących tkankowo specyficzne funkcje (wydzielanie insuliny w wysepkach beta w trzustce), co skłania do przypuszczeń o korzystnym działaniu komórek mikrochimerycznych w regeneracji tkanek.
Rola mikrochimeryzmu nie jest znana. W literaturze można znaleźć liczne dowody na zarówno negatywne, jak i pozytywne jego znaczenie. Często spotyka się wyniki przeciwstawne, nawet w odniesieniu do jednej jednostki chorobowej, co w znacznym stopniu utrudnia konstruktywne wnioskowanie.
Kluczowe znaczenie dla lepszego poznania mikrochimeryzmu ma ujednolicenie metod badawczych i uwzględnianie szczegółowej historii ciąż i chorób podczas analizy wyników.

Serdecznie dziękuję Pani Doktor Nathalie Lambert za uwagi merytoryczne oraz Pani Doktor Justynie Drukale za życzliwą pomoc w przygotowaniu niniejszego tekstu.
http://kosmos.icm.edu.pl/PDF/2008/19.pdf
Obrazek
Avatar użytkownika
Iwona
Moderator
Moderator
 
Posty: 3282
Dołączył(a): Śr lis 04, 2009 17:51
Lokalizacja: Białystok

Postprzez » So gru 05, 2009 13:53

 

Powrót do Choroby współistniejące

Kto przegląda forum

Użytkownicy przeglądający ten dział: Brak zidentyfikowanych użytkowników i 1 gość

cron