漏 Borgis - Post阷y Nauk Medycznych 1/2000, s. 13-17
Ma艂gorzata Paw艂owska, Waldemar Halota
Aspekty immunologiczne zaka偶e艅 HCV
Immunological aspects of HCV infections
Katedra i Klinika Chor贸b Zaka藕nych Akademii Medycznej im. L. Rydygiera w Bydgoszczy
Kierownik Kliniki: prof. nadzw. dr hab. med. Waldemar Halota
Streszczenie
Histori臋 naturaln膮 zaka偶e艅 HCV kszta艂tuj膮 interakcje pomi臋dzy wirusem HCV a uk艂adem immunologicznym gospodarza. Przebieg zaka偶enia zale偶y od sprawno艣ci mechanizm贸w odporno艣ciowych. Zaburzenia ich dzia艂ania uniemo偶liwiaj膮 eliminacj臋 wirusa prowadz膮c do przewlek艂ych nast臋pstw chorobowych. Szczeg贸lnie cz臋sto wyst臋puje to w przypadkach zaka偶e艅 HCV. Autorzy przedstawiaj膮 obecny stan wiedzy na temat patogenezy przewlek艂ych zapale艅 w膮troby typu C w kontek艣cie mechanizm贸w immunologicznych warunkuj膮cych okre艣lone nast臋pstwa kliniczne tego zaka偶enia, a te偶 udzia艂u wielu mediator贸w w tym cytokin.
Summary
Natural history of HCV infections is forming by interactions between HCV and host immune system. The course of infection depends of efficiency of immune mechanisms. Their disturbances makes impossible elimination of virus and causes persistent clinical consequences of infection. Authors present contemporary opinions for immune patomechanism of HCV infection.
Konsekwencje kliniczne zaka偶e艅 r贸偶nymi patogenami s膮 wypadkow膮 inwazyjno艣ci czynnik贸w zaka藕nych i mo偶liwo艣ci obronnych organizmu ludzkiego.
Geny odpowiedzi immunologicznej (immune response genes – Ir) znajduj膮 si臋 u cz艂owieka w chromosomie 6, w obszarze g艂贸wnego kompleksu zgodno艣ci tkankowej (major histocompatibility complex – MHC), programuj膮cym ekspresj臋 antygen贸w zgodno艣ci tkankowej MHC klasy I i II. W 14 chromosomie ulokowane s膮 geny dla 艂a艅cuch贸w ci臋偶kich immunoglobulin, w 2 i 22 dla ich 艂a艅cuch贸w lekkich – odpowiednio kappa i lambda. Geny dla 艂a艅cucha a i b receptora antygenowego limfocyt贸w T (T-cell receptor – TCR) znajduj膮 si臋 odpowiednio w chromosomie 14 i 7.
Liczb臋 limfocyt贸w szacuje si臋 na oko艂o 500 x 109 kom贸rek. 殴r贸d艂em macierzystych kom贸rek uk艂adu odporno艣ciowego jest szpik kostny. Drogi oraz mechanizmy dojrzewania i r贸偶nicowania poszczeg贸lnych typ贸w kom贸rek odporno艣ciowych r贸偶ni膮 si臋 znacznie mi臋dzy sob膮.
Limfocyty B, kom贸rki NK, K, monocyty i makrofagi r贸偶nicuj膮 si臋 na terenie szpiku kostnego, a pe艂n膮 dojrza艂o艣膰 osi膮gaj膮 w obwodowych narz膮dach limfoidalnych. Dojrza艂o艣膰 limfocyt贸w B wyra偶a si臋 zdolno艣ci膮 wytwarzania swoistych klonalnie przeciwcia艂 oraz produkcji odpowiednich cytokin (IL-1, IL-6, IL-12). Dojrza艂e kom贸rki NK posiadaj膮 zdolno艣膰 cytotoksycznego oddzia艂ywania na kom贸rki obce i nowotworowe prowadz膮cego do ich lizy. Maj膮 tak偶e zdolno艣膰 produkcji interferonu po stymulacji IL-12. Makrofagi obok kom贸rek dendrytycznych i limfocyt贸w B s膮 kom贸rkami prezentuj膮cymi antygen – kluczowymi w zapocz膮tkowywaniu odpowiedzi immunologicznej.
Limfocyty T pod wp艂ywem mikro艣rodowiska i hormon贸w grasicy uzyskuj膮 dojrza艂o艣膰 przejawiaj膮c膮 si臋 zdolno艣ci膮 rozpoznawania obcych antygen贸w, inicjowania odpowiedzi immunologicznej (tolerancja, wspomaganie, eliminacja) poprzez wydzielanie okre艣lonych cytokin, niszczenia kom贸rek docelowych oraz zachowania pami臋ci immunologicznej.
Podstawow膮 reakcj膮 w odpowiedzi immunologicznej jest interakcja pomi臋dzy kom贸rk膮 prezentuj膮c膮 antygen (antigen presenting cell – APC), a kom贸rk膮 immunologicznie kompetentn膮.
Materia艂 antygenowy po adhezji, fagocytozie i enzymatycznej obr贸bce jest eksponowany na powierzchni APC w kompleksie z antygenami zgodno艣ci tkankowej MHC klasy I lub II. Spos贸b prezentacji antygenu warunkuje rodzaj kom贸rek efektorowych ulegaj膮cych aktywacji.
Wirusy, mikroorganizmy wewn膮trzkom贸rkowe uzale偶nione s膮 w swojej egzystencji od genetycznych mechanizm贸w syntezy bia艂ek gospodarza. Wbudowuj膮c si臋 w genom zaka偶onej kom贸rki wykorzystuj膮 jej szlaki metaboliczne, modyfikuj膮c jednocze艣nie struktur臋 i funkcj臋. Wirusy niecytopatogenne wywo艂uj膮 stan zaka偶enia latentnego. Po integracji z genomem gospodarza produkuj膮 zmienione bia艂ka eksponowane na powierzchni kom贸rek. Rozpoznawane s膮 one jako obce, stymuluj膮ce odpowied藕 immunologiczn膮. Odpowied藕 immunologiczna przeciw antygenom wirusowym obejmuje faz臋 niespecyficzn膮 i antygenowo?swoist膮.
Istniej膮 dwa g艂贸wne mechanizmy wrodzonej odporno艣ci przeciwwirusowej. We wczesnym stadium zaka偶enia dominuje niszczenie kom贸rek zaka偶onych wirusem przez limfocyty NK, p贸藕niej do艂膮cza si臋 hamowanie replikacji wirusa wskutek dzia艂ania interferon贸w a i b. Interferon opr贸cz blokowania replikacji wirusowej zwi臋ksza ekspresj臋 antygen贸w zgodno艣ci tkankowej na powierzchni kom贸rek zaka偶onych, wp艂ywa na aktywno艣膰 limfocyt贸w T i B, a te偶 wzmaga dzia艂anie cytotoksyczne limfocyt贸w NK i cytotoksycznych.
Swoista odpowied藕 przeciw zaka偶eniom wirusowym mediowana jest poprzez zintegrowane mechanizmy humoralne i kom贸rkowe.
Antygeny wewn膮trz- i zewn膮trzkom贸rkowe stanowi膮 odmienne „wyzwania” dla uk艂adu immunologicznego zar贸wno w zakresie rozpoznania jak i odpowiedzi limfocyt贸w. Dla prawid艂owej odpowiedzi niezb臋dne jest rozpoznanie przez receptor limfocyta T bimolekularnego kompleksu z艂o偶onego z przetworzonych immunogennych peptyd贸w wirusa i cz膮steczki antygen贸w zgodno艣ci tkankowej na powierzchni kom贸rki prezentuj膮cej antygen lub kom贸rki docelowej. Peptydy wirusowe musz膮 ulec wst臋pnemu przetworzeniu w kom贸rce prezentuj膮cej antygen, gdy偶 limfocyty T nie rozpoznaj膮 natywnych bia艂ek wirusa. Sekwencja aminokwas贸w i struktura „przetworzonych” peptyd贸w determinuj膮 interakcje kompleksu MHC i receptora TCR limfocyta T.
Za po艂膮czenie z receptorem TCR limfocyta T odpowiedzialne s膮 3-4 aminokwasy 艂a艅cucha polipeptydowego antygenu wirusowego, podobna ich liczba wchodzi w po艂膮czenie z cz膮steczk膮 MHC. Tylko 艣cis艂a komplementarno艣膰 struktur warunkuj膮ca ich konformacj臋 przestrzenn膮 zapewnia rozpoznanie antygen贸w i nast臋pow膮 odpowied藕. Niekt贸re peptydy, nawet maj膮ce zdolno艣膰 艂膮czenia si臋 z MHC nie indukuj膮 proliferacji kom贸rek T. Zmienione ligandy peptyd贸w mog膮 stymulowa膰 wybrane, pojedyncze funkcje limfocyt贸w T (6). Przetwarzane peptydy wirusowe s膮 prezentowane g艂贸wnie limfocytom T CD8 w kontek艣cie antygen贸w zgodno艣ci tkankowej klasy I (obecnych na wi臋kszo艣ci kom贸rek organizmu), lub limfocytom T CD4 przy udziale cz膮steczek MHC klasy II, znajduj膮cych si臋 na wyspecjalizowanych kom贸rkach prezentuj膮cych antygen (APC).
W zale偶no艣ci od profilu uwalnianych cytokin w艣r贸d limfocyt贸w CD4 wyr贸偶niono subpopulacje:
– Th1 – produkuj膮ce IL-2, IFN-g i TNF promuj膮ce odpowied藕 kom贸rkow膮
– Th2 – produkuj膮ce IL-4, IL-5, IL-6 i IL-10, kt贸re wp艂ywaj膮 na rozw贸j limfocyt贸w B i pot臋guj膮 odpowied藕 humoraln膮.
Dominuj膮cym mechanizmem w procesie eliminacji infekcji wirusowej, szczeg贸lnie w odniesieniu do wirus贸w niecytopatogennych, jest swoista odpowied藕 cytotoksycznych limfocyt贸w T CD8. Antygeny wirusowe stymuluj膮 g艂贸wnie t臋 w艂a艣nie subpopulacj臋 limfocyt贸w. T CD8 rozpoznaj膮 endogenne, syntetyzowane wewn膮trz zaka偶onej kom贸rki antygeny wirusowe w kontek艣cie kompleksu antygen贸w zgodno艣ci tkankowej klasy I. Pe艂ne rozpoznanie wymaga wsp贸艂udzia艂u cytokin produkowanych przez limfocyty pomocnicze CD4 oraz ekspresji kostymulator贸w na powierzchni zaka偶onej kom贸rki, a te偶 udzia艂u limfocyt贸w supresorowych, wspomaganych przez limfocyty CD4.
Antygeny wirusowe mog膮 by膰 r贸wnie偶 prezentowane w kontek艣cie MHC klasy II. Po uwolnieniu wirionu z zaka偶onej kom贸rki, endocytozie i cz臋艣ciowej proteolizie w kolejnej kom贸rce, staj膮 si臋 antygenami zewn膮trzpochodnymi.
Limfocyty pomocnicze T CD4 rozpoznaj膮 antygeny zewn膮trzpochodne, zwi膮zane z antygenami zgodno艣ci tkankowej klasy II. Dla eliminacji niekt贸rych wirus贸w wymagana jest aktywacja limfocyt贸w CD4 w celu wzmo偶enia aktywno艣ci cytotoksycznej CD8.
Efekt przeciwwirusowy przejawia si臋 liz膮 zaka偶onej kom贸rki. Jest on poprzedzony dzia艂aniem enzym贸w degraduj膮cych genom wirusa oraz wydzielaniem cytokin o aktywno艣ci zbli偶onej do interferonu. W niekt贸rych zaka偶eniach wirusami niecytopatogennymi limfocyty cytotoksyczne mog膮 by膰 odpowiedzialne za uszkodzenie tkanek (24).
Rola proces贸w immunologicznych w patogenezie zapale艅 w膮troby etiologii wirusowej nie ulega obecnie w膮tpliwo艣ci. W przewlek艂ym zapaleniu w膮troby procesy replikacji wirusa, odpowied藕 gospodarza, jak te偶 destrukcja hepatocyt贸w regulowane s膮 dzia艂aniem licznych, opisanych w ostatnich latach mediator贸w zjawisk immunologicznych (m.in. cytokin, ich receptor贸w, enzym贸w wewn膮trzkom贸rkowych, rozpuszczalnych sk艂adowych receptor贸w limfocyt贸w T) (10). Determinuj膮 one funkcj臋 uk艂adu immunologicznego, wywo艂uj膮 lokaln膮 odpowied藕 wewn膮trzw膮trobow膮, prowadz膮c w konsekwencji do zmian patologicznych hepatocyt贸w. Wiele z nich posiada formy rozpuszczalne, mo偶liwe do oznaczenia w surowicy, odzwierciedlaj膮ce po艣rednio aktywno艣膰 wybranych proces贸w immunologicznych.
W艣r贸d rozpuszczalnych mediator贸w wymienia si臋:
– interleukin臋 1b (IL-1b);
– czynnik wzrostu granulocyt贸w i makrofag贸w (GM? ?CSF), syntetyzowany w odpowiedzi na sygna艂y specyficznej aktywacji, stymuluj膮cy wzrost i r贸偶nicowanie granulocyt贸w i monocyt贸w, a w efekcie produkcj臋 cytokin (np. czynnika martwicy nowotwor贸w TNF-a);
– neopteryn臋 (prekursor biopteryny, wydzielanej przez makrofagi dzia艂aj膮ce wspomagaj膮co na proliferacj臋 i aktywacj臋 limfocyt贸w T);
– interleukin臋 6 (IL-6) prozapaln膮 cytokin臋 b臋d膮c膮 wska藕nikiem aktywacji monocyt贸w/makrofag贸w i odpowiedzi zapalnej;
– interferon gamma (IFN-g) – marker specyficznej odpowiedzi immunologicznej;
– interleukin臋 12 (IL-12)
b2 – mikroglobulin臋 (b2M), wska藕nik ekspresji kompleksu antygen贸w zgodno艣ci tkankowej klasy I (MHC klasy I);
– interleukin臋 2 (IL-2) i jej receptor sIL-2R – wska藕niki aktywno艣ci limfocyt贸w T;
– rozpuszczalne formy receptor贸w limfocyt贸w T CD4 (sCD4) i CD8 (sCD8) mo偶liwe do oznaczenia po aktywacji odpowiednich podklas limfocyt贸w;
– rozpuszczalny receptor dla cz膮steczek adhezji mi臋dzykom贸rkowej (sICAM-1);
– 2?, 5? – syntetaz臋 oligoadenylow膮 (2-5 OAS) – enzym wewn膮trzkom贸rkowy aktywowany przez interferon, kt贸rego aktywno艣膰 odzwierciedla stan „gotowo艣ci przeciwwirusowej” kom贸rki.
Efektywna odpowied藕 immunologiczna wymaga integracji mechanizm贸w odporno艣ci nieswoistej i swoistej, humoralnej i kom贸rkowej, zapocz膮tkowanej aktywacj膮 makrofag贸w, monocyt贸w i limfocyt贸w T. Cytoliza zaka偶onych kom贸rek oraz ich eliminacja jest wed艂ug wielu autor贸w mediowana g艂贸wnie przez HCV – specyficzne limfocyty T cytotoksyczne, jak te偶 cytokiny uwalniane przez limfocyty T CD4 subpopulacji Th1 (7, 23). Specyficzna odpowied藕 humoralna (wytworzenie przeciwcia艂 przeciw epitopom okre艣lonych antygen贸w HCV) czy kom贸rkowa (powstanie HCV – specyficznych klon贸w limfocyt贸w T cytotoksycznych) wymaga w pierwszym etapie rozpoznania immunogennych obszar贸w genomu HCV przez uk艂ad immunologiczny gospodarza.
Mapowanie regionu rdzenia i zachodz膮cych na rdze艅 bia艂ek pozwoli艂o na wykrycie trzech najbardziej immunogennych epitop贸w rozpoznawanych przez limfocyty T CD4. Znajduj膮 si臋 one pomi臋dzy aminokwasami: 23?42, 65-85 i 131-150. Bia艂ko NS3 (aminokwasy 1000? ?1500) koduje proteaz臋 serynow膮, NS5 (aminokwasy 1960?3011) RNA-zale偶n膮 polimeraz臋 RNA.
Na podstawie analizy sekwencyjnej izolat贸w HCV z r贸偶nych stron 艣wiata wyr贸偶niono co najmniej 6 typ贸w HCV. Posiadaj膮 one homologiczne w 90-98% sekwencje znajduj膮ce si臋 w wysoce zakonserwowanych regionach rdzenia oraz sekwencje region贸w zmiennych E2/NS1 zgodne tylko w 56-77%. Du偶膮 zmienno艣膰 genetyczn膮 HCV potwierdza dodatkowo istnienie podtyp贸w i quasispecies (10).
Najbardziej zmiennym antygenowo fragmentem genomu HCV, odpowiedzialnym za wysok膮 r贸偶norodno艣膰 zar贸wno pomi臋dzy poszczeg贸lnymi typami HCV jak i wewn膮trz genomu jest hiperzmienny region HVR-1 w obr臋bie bia艂ka otoczki E2. Zawiera on g艂贸wnie epitopy dla przeciwcia艂 neutralizuj膮cych i wydaje si臋 by膰 najbardziej zaanga偶owany w mechanizmy ucieczki wirusa spod kontroli immunologicznej gospodarza (15, 21).
HCV charakteryzuje si臋 wysok膮 zdolno艣ci膮 mutacji, ocenian膮 na oko艂o 1,44-1,92 x 10-3 (miejsce/rok) (14). Dotyczy ona region贸w o du偶ej zmienno艣ci – HVR-1 i HVR-2, znajduj膮cych si臋 w obszarach genomu koduj膮cych bia艂ka otoczki i NS3. Cz臋ste mutacje zachodz膮ce w regionach antygenowych mog膮 wed艂ug Tsui by膰 odpowiedzialne za modulacj臋 aktywno艣ci choroby (21). Zmutowane geny rozpoznawane s膮 przez limfocyty T jako „zmienione ligandy peptyd贸w”. Poprzez odmienne sygna艂y determinuj膮ce okre艣lone interakcje kom贸rkowe mog膮 wywo艂ywa膰 zjawiska tolerancji immunologicznej lub 艣mierci kom贸rek (6, 18).
HCV nie jest wirusem cytopatycznym. Do uszkodzenia hepatocyt贸w w przebiegu zaka偶enia HCV dochodzi w wyniku proces贸w immunologicznych przebiegaj膮cych z udzia艂em limfocyt贸w T CD4 i CD8.
Badania interakcji pomi臋dzy ustalonymi allelami HLA klasy I i sekwencjami peptyd贸w zdolnymi do ich 艂膮czenia doprowadzi艂y do zdefiniowania tzw. motyw贸w peptyd贸w 艂膮cz膮cych. Wykryto istnienie u ludzi motyw贸w 艂膮cz膮cych dla HLA A 2.1, HLA Aw 68 i HLA B 27 (9). Epitopy rozpoznawane przez limfocyty T CD8 zlokalizowane s膮 wewn膮trz rdzenia, bia艂ek koperty E1, E2 i NS2 HCV.
Ponad 40% chorych z pzw C wykazuje odpowied藕 immunologiczn膮 mediowan膮 przez limfocyty T CD4, skierowan膮 g艂贸wnie przeciw epitopom rdzenia HCV. Botarelli i wsp. wykazali silniejsz膮 odpowied藕 ze strony limfocyt贸w CD4 na bia艂ka rdzenia HCV u os贸b bezobjawowo zaka偶onych, HCV-RNA (+) ni偶 u chorych na pzw C (odpowiednio 73% i 10%) (4).
Odpowied藕 immunologiczna w w膮trobie mediowana przez limfocyty CD4 i CD8 w przebiegu zaka偶enia HCV nie jest wed艂ug Trana wystarczaj膮ca do kontroli i eliminacji HCV. Podobnie jak inne RNA-wirusy, HCV egzystuje w organizmie gospodarza w postaci licznych wariant贸w, czy quasispecies. Jedn膮 z przyczyn przewlekania si臋 zaka偶enia jest obecno艣膰 wariant贸w hiperzmiennego regionu E2, kt贸re unikaj膮 kontroli uk艂adu immunologicznego gospodarza. Odpowied藕 na niekt贸re epitopy HCV jest niewielka (19).
Wed艂ug Lechnera istnieje niewiele epitop贸w poza HVR-1, kt贸re mog膮 indukowa膰 produkcj臋 przeciwcia艂 neutralizuj膮cych przez limfocyty B, a przeciwcia艂a te prawdopodobnie nie s膮 zwi膮zane z wygaszaniem procesu zapalnego (11).
Przeciwcia艂a anty-HCV odzwierciedlaj膮 raczej wcze艣niejsz膮 ekspozycj臋 na wirus ni偶 s膮 wyrazem odporno艣ci. Ich obecno艣膰 i klirens nie koresponduj膮 ani z remisj膮, ani z progresj膮 choroby (5). Wyst臋puj膮 zar贸wno w ostrym jak i przewlek艂ym zapaleniu w膮troby typu C, niekiedy s膮 „echem” po przebytym zaka偶eniu (19).
Wnikni臋cie HCV do organizmu cz艂owieka indukuje szereg interakcji. HCV lub zaka偶ona, zmieniona przez niego kom贸rka s膮 fagocytowane przez kom贸rki Kupffera (APC). Antygeny wirusowe po przetworzeniu s膮 eksponowane na jej powierzchni w obecno艣ci antygen贸w zgodno艣ci tkankowej klasy II. Prezentacja ta aktywuje limfocyty pomocnicze T CD4, kt贸re wydzielaj膮c odpowiednie cytokiny aktywuj膮 zar贸wno limfocyty T jak i limfocyty B (3).
Wraz ze wzrostem replikacji wirusa makrofagi (spe艂niaj膮ce rol臋 kom贸rek APC) produkuj膮 interleukin臋-1 (IL?1) oraz czynnik martwicy nowotwor贸w – alfa (TNF?a). Powy偶sze cytokiny s膮 kostymulatorami reakcji makrofag贸w z pomocniczymi limfocytami T (T CD4). Zaktywowane limfocyty T pomocnicze okre艣lonego subtypu (Th1, Th2) produkuj膮 i uwalniaj膮 do 艣rodowiska odpowiednie cytokiny Th1-IL-2 i IFN-g; Th2?IL?4). IL?2 i IFN-g s膮 g艂贸wnymi cytokinami aktywuj膮cymi limfocyty T cytotoksyczne CD8.
Przetrwanie replikacji wirusa w pzw mo偶e by膰 spowodowane wieloma mechanizmami:
– upo艣ledzeniem produkcji lub obni偶eniem aktywno艣ci IFN-a wobec zaka偶onych hepatocyt贸w;
– maskowaniem antygenu rdzeniowego wirusa na powierzchni hepatocyt贸w przez swoiste przeciwcia艂a i zahamowaniem reakcji cytotoksycznej;
– obni偶on膮 ekspresj膮 cz膮steczek HLA na hepatocytach;
– mutacjami;
– dysregulacj膮 sieci cytokin (zmian膮 profilu ich aktywno艣ci w kierunku przewagi cytokin uwalnianych przez limfocyty Th2).
Prawdopodobnie limfocyty T cytotoksyczne nie s膮 jedynym czynnikiem antywirusowym w pzw C, wywo艂uj膮 natomiast stan zapalny w w膮trobie. Nie s膮 one zdolne do eradykacji wszystkich zaka偶onych hepatocyt贸w. Zgodnie z matematyczn膮 analiz膮 niemo偶liwa jest eliminacja zaka偶enia HCV tylko w mechanizmie cytotoksyczno艣ci limfocyt贸w CD8, gdy偶 ich liczba jest 100-1000 razy ni偶sza od liczby hepatocyt贸w. Wp艂yw na to ma tak偶e niewydolno艣膰 stymulacji potencjalnie cytotoksycznych limfocyt贸w CD8, a te偶 niepe艂na aktywacja limfocyt贸w T supresorowych (22).
Istotny jest tak偶e mechanizm ograniczenia HLA klasy I. Prawid艂owa odpowied藕 limfocyt贸w T cytotoksycznych wymaga ekspresji tych cz膮steczek na powierzchni kom贸rek prezentuj膮cych antygen. TCD8 atakuj膮 hepatocyty po rozpoznaniu antygen贸w wirusowych w po艂膮czeniu z HLA klasy I, kt贸rych komponent臋 (艂a艅cuch lekki) stanowi b2 mikroglobulina (b2M). Hepatocyty ludzi zdrowych maj膮 nisk膮 do nieoznaczalnej liczb臋 HLA klasy I i II. Ich ekspresja wzrasta w zaka偶eniu HCV, a po艣rednim tego markerem mo偶e by膰 poziom b2-m w surowicy (16).
Badaj膮c metod膮 RT-PCR ekspresj臋 mRNA dla cytokin wytwarzanych przez okre艣lone subpopulacje limfocyt贸w CD4 (Th1 i Th2) wykazano, 偶e produkcja defektywnej interleukiny 10 (IL-10) z promowaniem prozapalnej odpowiedzi mediowanej przez cytokiny uwalniane przez Th1 (IL-2, IFN-g) mo偶e by膰 odpowiedzialna za progresj臋 choroby (17).
Zwi臋kszona ekspresja mRNA dla uwalnianych przez limfocyty Th1 cytokin mo偶e odpowiada膰 za progresj臋 zmian zapalnych w w膮trobie. Przemawia to za rol膮 proces贸w immunologicznych w determinowaniu okre艣lonych nast臋pstw klinicznych zaka偶enia HCV (12). Wysoki poziom wiremii HCV indukuje 偶yw膮 odpowied藕 kom贸rkow膮. W zale偶no艣ci od przewagi klon贸w okre艣lonych subpopulacji limfocyt贸w CD4 wywo艂ywa艂a ona w efekcie ostry, samoograniczaj膮cy si臋 proces (Th1) lub przewlek艂e zapalenie w膮troby (Th2) (1, 20).
Wykazano udzia艂 perforyn i uk艂adu Fas wspomagaj膮cego cytotoksyczno艣膰 limfocyt贸w T w wywo艂ywaniu uszkodzenia tkanki w膮trobowej. Fas jest bia艂kiem na powierzchni kom贸rek, mediuj膮cym ich apoptoz臋 z udzia艂em Fas ligandu lub przeciwcia艂 anty-Fas. System Fas mediuj膮cy 艣mier膰 kom贸rki wymaga interakcji Fas ligandu z ekspresj膮 Fas na powierzchni kom贸rki docelowej. Ekspresj臋 Fas obserwowano w cytoplazmie hepatocyt贸w w obszarach naciek贸w limfocytarnych, najwy偶sz膮 w regionach najci臋偶szych zmian zapalnych. Ekspresj臋 Fas ligandu wykrywano w mononuklearach naciek贸w w w膮trobie u chorych z pzw C. Wed艂ug Hayasi HCV-specyficzne limfocyty T w臋druj膮 do hepatocyt贸w i rozpoznaj膮 antygeny wirusowe HCV poprzez TCR. Podlegaj膮 one aktywacji, a pojawiaj膮ca si臋 ekspresja Fas ligandu wchodz膮c w interakcj臋 z Fas zwi膮zanym na powierzchni hepatocytu mo偶e przekaza膰 sygna艂 o 艣mierci kom贸rki (8).
W interakcjach kom贸rek w ognisku zapalnym w w膮trobie kluczow膮 rol臋 odgrywaj膮 cytokiny poprzez indukcj臋 ekspresji moleku艂 adhezyjnych na powierzchni hepatocyt贸w i 艣r贸db艂onka naczyniowego. Potwierdzaj膮 to badania na zwierz臋tach do艣wiadczalnych. Wykazano, 偶e TNF-a, IFN-g i IL-1 zwi臋kszaj膮 ekspresj臋 ICAM-1 na stymulowanych hepatocytach mysich, poprzez aktywacj臋 syntezy cz膮steczek adhezyjnych (2, 13).
U chorych z pzw C na powierzchni hepatocyt贸w w regionach martwicy k臋sowej by艂y obecne ICAM-1, HLA?DR, LFA-3. W tym obszarze obserwowano tak偶e podwy偶szon膮 aktywno艣膰 b2 mikroglobuliny. Odzwierciedla ona wzrost ekspresji cz膮steczek HLA klasy I na b艂onie hepatocyt贸w w konsekwencji uszkodzenia w膮troby, a te偶 dzia艂ania r贸偶nych cytokin. Wzrost poziomu b2M w osoczu i ekspresji HLA klasy I na hepatocytach korelowa艂 ze stopniem zaawansowania zmian histopatologicznych, zar贸wno zapalnych jak i w艂贸knienia.
Rekrutacj臋 kom贸rek zapalnych do triad i kom贸rek zr臋bu przestrzeni wrotnych umo偶liwiaj膮 interakcje cz膮steczek adhezyjnych i ich ligand贸w. Ich ekspresja wzrasta w odpowiedzi na antygeny „wch艂aniane” z ognisk martwicy w p艂acikach. Cz膮steczki adhezyjne „przenosz膮” uszkodzenie hepatocyt贸w kontynuuj膮c niejako stymulacj臋 antygenow膮 do kom贸rek triad wrotnych. Zapalenie w triadach wrotnych jest reprezentowane przez zorganizowan膮 proliferacj臋 limfocyt贸w T i B (skupiska) zwi膮zan膮 z wp艂ywem cz膮stek adhezyjnych na kom贸rki triad w odpowiedzi na antygeny wywo艂uj膮ce proces zapalny w zrazikach w膮trobowych. Potwierdzaj膮 to wzrost ekspresji LFA-1 (ligandu dla ICAM-1) w triadach, a tak偶e neowaskularyzacja triad wrotnych zwi膮zana ze wzmo偶on膮 ekspresj膮 VCAM-1 w przebiegu zaka偶enia HCV (23).
Patomechanizm przewlek艂ych zapale艅 w膮troby typu C jest przedmiotem intensywnych bada艅 od czasu wyodr臋bnienia tego typu zapale艅 w膮troby. Efektem kilku ostatnich lat jest powszechne przekonanie, i偶 u pod艂o偶a proces贸w przewlekania si臋 zaka偶enia HCV dominuj膮 niesprawne mechanizmy immunologiczne gospodarza. Zdania na temat patogenno艣ci HCV s膮 rozbie偶ne. Prawdopodobnie jest ona niedu偶a, jednak偶e liczne mutacje mog膮 po艣rednio wywiera膰 wp艂yw na histori臋 naturaln膮 chor贸b tej etiologii. W konsekwencji nale偶y s膮dzi膰, i偶 podstawowym elementem ich patogenezy s膮 zaburzenia czynno艣ci uk艂adu immunologicznego. Ich wyk艂adnikiem ma by膰 mi臋dzy innymi zaburzona r贸wnowaga subpopulacji Th1 i Th2 limfocyt贸w CD4.
Pi艣miennictwo
1. Abrignani S.: Immune responses throughout hepatitis C virus (HCV) infection: HCV from the immune system point of view. Springer Sem. Immunopathol. 1997, 19(1): 47-55.
2. Ayres R.C.S. et al.: Intracellular adhesion molecule-1 and MHC antigens on human intrahepatic bile duct cells effect on proinflammatory cytokines. Gut 1993, 34:1245-9.
3. Banner B.F. et al.: Inflammatory markers in chronic hepatitis C. Virchows Arch. 1997, 431: 181-187.
4. Botarelli P. et al.: T-Lymphocyte response to hepatitis C virus in different clinical courses of infection. Gastroenterology 1993, 104: 580-587.
5. Dhillon A.P., Dusheiko G.M.: Pathology of hepatitis C virus infection. Histopath. 1995, 26: 297-309.
6. Evavold B.D. et al.: Tickling the TCR: selective T-cell functions stimulated by alters peptide ligands. Immunology Today 1993, 14: 602-9.
7. Ferrari C., Chisari F.V.: Immune mechanisms of cellular injury in viral hepatitis. The Liver Biology and Pathobiology. Raven Press, New York 1994.
8. Hayashi N., Mita E.: Fas system and apoptosis in viral hepatitis. J. Gastroenterol. Hepatol. 1997, 12(9-10): 223-6.
9. Jardetzky T.S. et al.: Identification of self peptides bound to purified HLA B27. Nature 1991, 353: 364-366.
10. Jung M.C. et al.: T cell recognition of hepatitis B and C viral antigens. Eur. J. Clin. Invest. 1994, 24: 641-650.
11. Lechner S. et al.: Antibodies directed to envelope proteins of hepatitis C virus outside of hypervariable region 1. Virology. 1998; 243(2): 313-21.
12. Liaw Y.F. et al.: T-cell-mediated autologous hepatocytotoxicity in patients with chronic hepatitis C virus infection. Hepatology 1995, 22: 1368-1373.
13. Morita M. et al.: Inflammatory cytokines up-regulate intercellular adhesion molecule-1 expression on primary cultured mouse hepatocytes and T-lymphocytes adhesion. Hepatology 1994, 19: 426?31.
14. Okamoto H. el al.: Genetic drift of hepatitis C virus during an 8-2 year infection in a chimpanzee: variability and stability. Virology 1992, 190: 894-9.
15. Puntoriero G. et al.: Towards a solution for hepatitis C virus hypervariability: mimitopes of the hypervariable region 1 can induce antibodies cross-reacting with a large number of viral variants. EMBO. J. 1998; 17(13): 3521-33.
16. Puppo F. et al.: Behavior of soluble HLA class I antigens in patients with chronic hepatitis C during interferon therapy: an early predictor marker of response? J. Clin. Immun. 1995, 15(4): 179?184.
17. Rennick D. et al.: Interleukin-10 gene knock-out mice: a model of chronic inflammation. Clin. Immunol. Immunopathol. 1995, 76: S174-8.
18. Sloan-Lancaster J. et al.: Induction of T-cell anergy by altered T?cell-receptor ligand on live antigen-presenting cells. Nature 1993, 363: 156-9.
19. Tran A. et al.: Significance of serum immunoglobulin M to hepatitis C virus core in patients with chronic hepatitis C. Am. J. Gastroenterol. 1997; 92(10): 1835-8.
20. Tsai S.L., Huang S.N.: T-cell mechanisms in the immunopathogenesis of viral hepatitis B and C. J. Gastroenterol. Hepatol. 1997, 12: S227-S235.
21. Tsuji T., Chisari F.V.: Cellular Immune Responses to Hepatitis Viruses: Summary of a Specialty Session. Viral Hep. Liv. Dis. 1994: 153-154.
22. Walker C.: Cytotoxic T-lymphocyte responses to the hepatitis C virus in humans and chimpanzees. Semin. Virol. 1996, 7: 13.
23. Wang D.K. et al.: Liver-derived CTL in hepatitis C virus infection: breadth and specificity of responses in a cohort of persons with chronic infection. J. Immunol. 1998, 160(3): 1479-88.
24. Zinkernagel R.M.: Immunology taught by viruses. Science 1996, 271: 173-178.
Post阷y Nauk Medycznych 1/2000
Strona internetowa czasopisma Post阷y Nauk Medycznych