تعاملات میزبان و قارچ و مکانیسم‌های ایمنی

تعاملات میزبان و قارچ و مکانیسم‌های ایمنی، حوزه‌ای از قارچ‌شناسی است که به چگونگی شناسایی، مهار و آسیب دیدن میزبان انسانی از قارچ‌ها، و متقابلاً چگونگی استقرار پاتوژن‌های قارچی در بافت میزبان می‌پردازد. این حوزه، ویژگی‌های حدت قارچ را به برنامه‌های ایمنی ذاتی و اکتسابی که ساختارهای دیواره سلولی قارچ را شناسایی می‌کنند، و به وضعیت‌های نقص ایمنی که قارچ‌های معمولاً بی‌ضرر یا مهارشده را به بیماری مهاجم تهدیدکننده حیات تبدیل می‌کنند، مرتبط می‌سازد.

Definition

تعامل میزبان و قارچ به رابطه دوسویه‌ای اشاره دارد که در آن ویژگی‌های بیماری‌زایی قارچ و دفاع ایمنی میزبان به طور مشترک تعیین می‌کنند که آیا مواجهه منجر به همزیستی، کلونیزاسیون، عفونت کنترل‌شده یا بیماری مهاجم می‌شود.

Scope

این حوزه خواننده را در چهار موضوع مرتبط راهنمایی می‌کند: عوامل حدت و استراتژی‌های بیماری‌زایی که قارچ‌ها برای کلونیزه کردن و تهاجم استفاده می‌کنند؛ حسگری ایمنی ذاتی و پاسخ‌های مؤثر که خط اول دفاع ضد قارچی را تشکیل می‌دهند؛ پاسخ‌های تطبیقی با واسطه سلول T (به‌ویژه Th17/Th1) که محافظت پایدار ایجاد می‌کنند؛ و شرایط نقص ایمنی که حساسیت را شکل می‌دهند. این موضوع ایمنی ضد قارچی را به عنوان یک موضوع مرجع و آموزشی در میکروبیولوژی و ایمونولوژی بررسی می‌کند، نه به عنوان راهنمای مدیریت بالینی.

Sub-topics

• ایمنی تطبیقی و پاسخ‌های Th به قارچ‌ها
• عوامل بیماری‌زایی قارچی و پاتوژنز
• نقص ایمنی و حساسیت به عفونت‌های قارچی
• ایمنی ذاتی در برابر قارچ‌ها

Core questions

• سیستم ایمنی چگونه یک قارچ کلونیزه‌کننده یا همزیست را از یک قارچ مهاجم تشخیص می‌دهد؟
• کدام ساختارهای قارچی توسط گیرنده‌های میزبان شناسایی می‌شوند و کدام سلول‌های مؤثر قارچ‌ها را پاکسازی می‌کنند؟
• چرا نقص‌های ایمنی خاص، فرد را مستعد عفونت‌های قارچی خاص می‌کنند؟
• عوامل حدت قارچی چگونه ایمنی میزبان را تضعیف یا از آن فرار می‌کنند؟

Key concepts

• ویژگی‌های حدت و بیماری‌زایی قارچ
• شناسایی الگوهای اجزای دیواره سلولی قارچ (بتا-گلوکان، مانان، کیتین)
• سلول‌های مؤثر ذاتی (نوتروفیل‌ها، ماکروفاژها، سلول‌های دندریتیک)
• گیرنده‌های لکتین نوع C و سیگنالینگ دکتین-1 (Dectin-1)
• پاسخ‌های تطبیقی Th17 و Th1
• خطاهای مادرزادی ایمنی و سرکوب ایمنی اکتسابی
• پاتوژن‌های قارچی فرصت‌طلب در مقابل پاتوژن‌های اولیه

Mechanisms

شناسایی زمانی آغاز می‌شود که گیرنده‌های ذاتی اجزای محافظت‌شده دیواره سلولی قارچ را حس می‌کنند: گیرنده‌های لکتین نوع C مانند دکتین-1 (Dectin-1) بتا-گلوکان را شناسایی می‌کنند، در حالی که گیرنده‌های شبه‌تول (Toll-like receptors) و سایر لکتین‌ها مانان‌ها و سایر لیگاندها را شناسایی کرده و فاگوسیتوز، تولید اکسیژن فعال و آزادسازی سیتوکین را تحریک می‌کنند. نوتروفیل‌ها و ماکروفاژها کشتار خط مقدم را فراهم می‌کنند و سلول‌های دندریتیک با آموزش تمایز سلول‌های T CD4+ به ایمنی تطبیقی پل می‌زنند. ایمنی تطبیقی محافظتی در برابر بسیاری از قارچ‌ها تحت سلطه پاسخ‌های Th17 و Th1 است، با IL-17 که نوتروفیل‌ها را در سطوح مخاطی بسیج می‌کند. پاتوژن‌های قارچی با ویژگی‌های حدت خود – تغییر مورفولوژیک، بازسازی دیواره سلولی که گلوکان تحریک‌کننده ایمنی را پنهان می‌کند، تشکیل بیوفیلم و آنزیم‌های ترشح‌شده – با این دفاع‌ها مقابله می‌کنند، به طوری که نتیجه عفونت منعکس‌کننده تعادل بین بیماری‌زایی قارچ و کفایت ایمنی میزبان است (brown-2012; netea-2015; lionakis-2018).

Clinical relevance

درک ایمنی ضد قارچی توضیح می‌دهد که چرا بیماری‌های قارچی مهاجم در گروه‌های خاصی از بیماران – افراد مبتلا به نوتروپنی، نقص سلول T یا نقص‌های ژنتیکی ایمنی خاص – متمرکز می‌شوند و چرا نقص‌های مختلف به عفونت‌های متفاوتی منجر می‌شوند. این حوزه اساس ایمونولوژیک حساسیت به قارچ را برای جهت‌گیری آموزشی توصیف می‌کند؛ این منبعی برای آستانه‌های تشخیصی یا توصیه‌های درمانی برای بیماران منفرد نیست.

Epidemiology

عفونت‌های قارچی جدی جمعیت زیادی را در سراسر جهان تحت تأثیر قرار می‌دهند، با میلیون‌ها مورد تخمینی از مایکوزهای مهاجم و مزمن سالانه، که در میان میزبان‌های دارای نقص ایمنی متمرکز هستند؛ برآوردهای سطح جمعیت برای برجسته کردن بار کمتر شناخته شده بیماری‌های قارچی گردآوری شده است (bongomin-2017).

Evidence & guidelines

چارچوب مفهومی این حوزه بر بررسی‌های روایی و مکانیکی استوار است که ایمونولوژی پایه و مشاهدات کوهورت انسانی را ترکیب می‌کنند (netea-2015; lionakis-2018). مدیریت بالینی مایکوزهای خاص توسط دستورالعمل‌های جداگانه بیماری‌های عفونی که خارج از محدوده این مدخل مرجع هستند، اداره می‌شود.

History

ایمونولوژی ضد قارچی دیرتر از ایمونولوژی ضد باکتریایی به بلوغ رسید و در دهه‌های 2000 و 2010 با شناسایی دکتین-1 (Dectin-1) و سایر گیرنده‌های لکتین نوع C به عنوان حسگرهای اختصاصی قارچی و شناسایی محور Th17 در دفاع ضد قارچی مخاطی، شتاب گرفت. کشف خطاهای مادرزادی ایمنی که به طور انتخابی مستعد عفونت قارچی هستند، نقش‌های غیرقابل جایگزین مسیرهای ایمنی خاص را روشن کرد، و بررسی‌های بار جهانی بیماری‌های قارچی توجه بالینی و بهداشت عمومی را به این حوزه جلب کرد (brown-2012; netea-2015; lionakis-2018).

Key figures

• Gordon D. Brown
• Mihai G. Netea
• Neil A. R. Gow
• Michail S. Lionakis
• Stuart M. Levitz

Seminal works

• brown-2012
• netea-2015
• lionakis-2018

Frequently asked questions

منظور از تعامل میزبان و قارچ چیست؟

این رابطه دوطرفه بین یک قارچ و میزبان آن است که در آن ویژگی‌های حدت قارچ و دفاع ایمنی میزبان با هم تعیین می‌کنند که آیا مواجهه منجر به حمل بی‌ضرر، عفونت کنترل‌شده یا بیماری مهاجم می‌شود.

چرا عفونت‌های قارچی عمدتاً برای افراد دارای نقص ایمنی مشکل‌ساز هستند؟

ایمنی ذاتی و تطبیقی سالم معمولاً قارچ‌ها را مهار می‌کند؛ هنگامی که دفاع‌های کلیدی مانند نوتروفیل‌ها یا پاسخ‌های سلول T مختل می‌شوند، قارچ‌های معمولاً مهارشده یا همزیست می‌توانند تهاجم کرده و بیماری جدی ایجاد کنند.