Взаимодействия хозяина и грибка и иммунные механизмы

Взаимодействия хозяина и грибка и иммунные механизмы — это область микологии, изучающая, как организм человека обнаруживает, сдерживает и повреждается грибками, и, наоборот, как грибковые патогены закрепляются в тканях хозяина. Она связывает факторы вирулентности грибка с врожденными и адаптивными иммунными программами, которые распознают структуры клеточной стенки грибка, а также с состояниями иммунодефицита, которые превращают обычно безвредные или сдерживаемые грибки в угрожающие жизни инвазивные заболевания.

Definition

Взаимодействие хозяина и грибка относится к двунаправленным отношениям, в которых атрибуты патогенности грибка и иммунная защита хозяина совместно определяют, приведет ли воздействие к комменсализму, колонизации, контролируемой инфекции или инвазивному заболеванию.

Scope

Эта область ориентирует читателя по четырем взаимосвязанным темам: факторы вирулентности и патогенные стратегии, используемые грибками для колонизации и инвазии; врожденное иммунное распознавание и эффекторные ответы, формирующие первую линию противогрибковой защиты; адаптивные, опосредованные Т-клетками ответы (особенно Th17/Th1), обеспечивающие длительную защиту; и состояния иммунокомпрометации, определяющие восприимчивость. Она рассматривает противогрибковый иммунитет как справочный и образовательный предмет в рамках микробиологии и иммунологии, а не как руководство по клиническому ведению.

Sub-topics

• Адаптивный иммунитет и Th-ответы на грибы
• Факторы вирулентности грибов и патогенез
• Иммунокомпрометация и восприимчивость к грибковым инфекциям
• Врожденный иммунитет против грибов

Core questions

• Как иммунная система отличает колонизирующий или комменсальный грибок от инвазивного?
• Какие грибковые структуры распознаются рецепторами хозяина, и какие эффекторные клетки элиминируют грибки?
• Почему специфические иммунные дефекты предрасполагают к специфическим грибковым инфекциям?
• Как факторы вирулентности грибков подавляют или избегают иммунитета хозяина?

Key concepts

• Факторы вирулентности и патогенности грибков
• Распознавание паттернов компонентов клеточной стенки грибка (бета-глюкан, маннан, хитин)
• Врожденные эффекторные клетки (нейтрофилы, макрофаги, дендритные клетки)
• C-тип лектиновые рецепторы и сигнализация Dectin-1
• Адаптивные ответы Th17 и Th1
• Врожденные ошибки иммунитета и приобретенная иммуносупрессия
• Оппортунистические против первичных грибковых патогенов

Mechanisms

Распознавание начинается, когда врожденные рецепторы обнаруживают консервативные компоненты клеточной стенки грибка: C-тип лектиновые рецепторы, такие как Dectin-1, обнаруживают бета-глюкан, в то время как Toll-подобные рецепторы и другие лектины обнаруживают маннаны и другие лиганды, запуская фагоцитоз, выработку активных форм кислорода и высвобождение цитокинов. Нейтрофилы и макрофаги обеспечивают первичную элиминацию, а дендритные клетки связывают врожденный и адаптивный иммунитет, направляя дифференцировку CD4+ Т-клеток. Защитный адаптивный иммунитет ко многим грибкам преимущественно опосредован ответами Th17 и Th1, при этом IL-17 мобилизует нейтрофилы на слизистых оболочках. Грибковые патогены противодействуют этой защите с помощью факторов вирулентности — морфологического переключения, ремоделирования клеточной стенки, маскирующего иммуностимулирующий глюкан, образования биопленок и секреции ферментов, — так что исход инфекции отражает баланс между патогенностью грибка и иммунной компетентностью хозяина (brown-2012; netea-2015; lionakis-2018).

Clinical relevance

Понимание противогрибкового иммунитета объясняет, почему инвазивные грибковые заболевания группируются в определенных группах пациентов — с нейтропенией, дефицитом Т-клеток или специфическими генетическими иммунными дефектами — и почему различные дефекты соответствуют различным инфекциям. Эта область описывает иммунологическую основу восприимчивости к грибковым инфекциям для образовательной ориентации; она не является источником диагностических порогов или рекомендаций по лечению для отдельных пациентов.

Epidemiology

Серьезные грибковые инфекции поражают значительную часть мирового населения, ежегодно оценивается миллионы случаев инвазивных и хронических микозов, сконцентрированных среди иммунокомпрометированных хозяев; оценки на уровне популяции были составлены для того, чтобы подчеркнуть недооцененное бремя грибковых заболеваний (bongomin-2017).

Evidence & guidelines

Концептуальная основа этой области опирается на обзорные и механистические обзоры, синтезирующие данные базовой иммунологии и наблюдения когорт людей (netea-2015; lionakis-2018). Клиническое ведение специфических микозов регулируется отдельными руководствами по инфекционным заболеваниям, которые выходят за рамки данной справочной статьи.

History

Противогрибковая иммунология развивалась позже, чем антибактериальная иммунология, набрав обороты в 2000-х и 2010-х годах с идентификацией Dectin-1 и других C-тип лектиновых рецепторов как специализированных грибковых сенсоров и признанием роли оси Th17 в противогрибковой защите слизистых оболочек. Открытие врожденных ошибок иммунитета, которые избирательно предрасполагают к грибковым инфекциям, прояснило недублирующиеся роли определенных иммунных путей, а исследования глобального бремени грибковых заболеваний привлекли клиническое и общественное внимание к этой области (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

Что подразумевается под взаимодействием хозяина и грибка?

Это двусторонние отношения между грибком и его хозяином, в которых признаки вирулентности грибка и иммунная защита хозяина совместно определяют, приведет ли воздействие к безвредному носительству, контролируемой инфекции или инвазивному заболеванию.

Почему грибковые инфекции в основном являются проблемой для людей с ослабленным иммунитетом?

Неповрежденный врожденный и адаптивный иммунитет обычно сдерживает грибки; когда ключевые защитные механизмы, такие как нейтрофилы или Т-клеточные ответы, нарушены, обычно сдерживаемые или комменсальные грибки могут проникать и вызывать серьезные заболевания.