Врожденный и адаптивный иммунитет к паразитам

Врожденный и адаптивный иммунитет к паразитам охватывает иммунные ответы хозяина, направленные против протозойных и гельминтных инфекций, начиная от быстрых механизмов врожденного распознавания и эффекторных механизмов, действующих первыми, до антиген-специфических адаптивных ответов, следующих за ними. Центральная идея заключается в том, что тип ответа различается в зависимости от паразита: внутриклеточные простейшие обычно вызывают клеточно-опосредованный иммунитет Th1-типа, тогда как гельминты стимулируют иммунитет 2-го типа (Th2), адаптированный к крупным многоклеточным паразитам.

Definition

Врожденный и адаптивный иммунитет к паразитам — это совокупность неспецифических (врожденных) и антиген-специфических (адаптивных) иммунных ответов, посредством которых хозяин обнаруживает, контролирует и пытается элиминировать протозойных и гельминтных паразитов, включая поляризацию этих ответов на различные функциональные типы.

Scope

Эта тема описывает, как врожденные клетки и рецепторы распознавания образов обнаруживают паразитов и инициируют воспаление, а также как адаптивные ответы Т- и В-клеток впоследствии поляризуются и направляются против простейших и гельминтов. Она фокусируется на защитных и регуляторных механизмах в качестве справочной иммунологии и не предоставляет рекомендаций по клиническому ведению.

Core questions

• Как врожденная иммунная система обнаруживает паразитов и запускает воспаление?
• Почему внутриклеточные простейшие и гельминты вызывают разные типы адаптивного иммунитета?
• Какие эффекторные механизмы контролируют протозойные и гельминтные инфекции?
• Как развивается защитный адаптивный иммунитет к паразитам и почему он часто бывает частичным?

Key concepts

• Рецепторы распознавания образов
• Врожденные эффекторные клетки (макрофаги, нейтрофилы, NK-клетки)
• Th1 и клеточно-опосредованный иммунитет к внутриклеточным простейшим
• Иммунитет 2-го типа (Th2) к гельминтам
• Эозинофилы, тучные клетки и IgE
• Регуляторные Т-клетки
• Приобретенный и сопутствующий иммунитет

Mechanisms

Врожденный иммунитет действует первым: рецепторы распознавания образов обнаруживают молекулы, происходящие от паразитов, и активируют макрофаги, нейтрофилы, естественные киллеры и воспалительные медиаторы, которые начинают контролировать инфекцию и формировать адаптивный ответ (Takeuchi, 2010; Stevenson, 2004). Адаптивный иммунитет затем поляризуется в соответствии с паразитом. Внутриклеточные простейшие, такие как Plasmodium и Leishmania, обычно вызывают клеточно-опосредованные ответы Th1-типа, опосредованные интерфероном-гамма, которые активируют макрофаги для уничтожения паразита, в то время как гельминты стимулируют иммунитет 2-го типа, характеризующийся интерлейкином-4, -5 и -13, эозинофилами, тучными клетками, IgE, альтернативно активированными макрофагами и реакциями восстановления тканей, подходящими для крупных внеклеточных червей (Maizels, 2003; Allen, 2011). Регуляторные ответы смягчают эти эффекторы, а при хронических инфекциях, таких как малярия, защитный адаптивный иммунитет формируется медленно и часто не является стерилизующим (Crompton, 2014).

Clinical relevance

Эти паттерны ответов объясняют, почему некоторые паразитарные инфекции контролируются клеточно-опосредованным иммунитетом, а другие — иммунитетом 2-го типа, почему иммунокомпрометированные хозяева уязвимы для специфических паразитов, и почему естественно приобретенный иммунитет к таким паразитам, как малярия, медленный и неполный. Данная статья представляет эту механистическую иммунологию для справки и образования, а не в качестве руководства по диагностике или лечению отдельных лиц.

Epidemiology

Приобретенный иммунитет к малярии иллюстрирует популяционный паттерн: в эндемичных районах повторное воздействие постепенно обеспечивает частичную защиту от тяжелого заболевания и высокой паразитемии, а не полную элиминацию, поэтому дети старшего возраста и взрослые переносят инфекцию лучше, чем маленькие дети, что отражает медленно формирующийся, неполный адаптивный иммунитет (Crompton, 2014).

History

Иммунология паразитов была реорганизована благодаря признанию того, что CD4 Т-клетки дифференцируются на функционально различные субпопуляции хелперов. Гельминты стали прототипическими стимуляторами иммунитета 2-го типа, в то время как внутриклеточные простейшие легли в основу изучения клеточно-опосредованной защиты Th1; более поздние работы интегрировали врожденное распознавание, регуляторные ответы и функции восстановления тканей в более полное описание противопаразитарного иммунитета (Maizels, 2003; Allen, 2011).

Debates

Почему естественно приобретенный иммунитет к паразитам медленный и неполный

Защитный иммунитет к таким паразитам, как малярия, развивается только после многократного воздействия и редко стерилизует инфекцию; является ли это следствием антигенного разнообразия, регуляции, вызванной паразитами, или внутренних ограничений ответа, остается открытым вопросом, центральным для разработки вакцин.

Key figures

• Mary Stevenson
• Eleanor Riley
• Rick Maizels
• Judith Allen

Seminal works

• maizels-2003
• stevenson-2004
• allen-2011

Frequently asked questions

Почему глистные инвазии и протозойные инфекции вызывают разные иммунные ответы?

Внутриклеточные простейшие обычно контролируются клеточно-опосредованным иммунитетом Th1-типа, который активирует макрофаги для их уничтожения, тогда как крупные многоклеточные гельминты стимулируют иммунитет 2-го типа (Th2), включающий эозинофилы, тучные клетки, IgE и реакции восстановления тканей, лучше подходящие для изгнания или отграничения червей.

Почему иммунитет к малярии не является пожизненным после одной инфекции?

Защитный иммунитет к малярии формируется постепенно при многократном воздействии и обычно контролирует, а не полностью устраняет паразита, поэтому он является частичным и может ослабевать, что является одной из причин трудностей в разработке эффективной вакцины.