Иммунитет дыхательных путей и защита слизистых оболочек

Дыхательные пути представляют собой обширную, тонкую эпителиальную поверхность, подверженную воздействию вдыхаемого воздуха, микробов и аллергенов, и должны защищаться, сохраняя при этом беспрепятственный газообмен. Иммунитет слизистой оболочки дыхательных путей сочетает в себе эпителиальный барьер дыхательных путей, мукоцилиарный клиренс, а также врожденные и адаптивные иммунные ответы для отторжения патогенов в точке входа без провоцирования повреждающего воспаления.

Definition

Иммунитет дыхательных путей — это мукозальная иммунная защита дыхательных путей и легких, интегрирующая эпителиальный барьер и мукоцилиарный клиренс с врожденным распознаванием и адаптивными ответами для защиты дыхательной поверхности от вдыхаемых патогенов при ограничении иммунопатологии.

Scope

Эта тема охватывает слизистый барьер дыхательных путей и легких, быстрые местные врожденные защитные механизмы против респираторных патогенов и регуляцию иммунитета 2-го типа на поверхности дыхательных путей. Это справочная статья в рамках мукозальной иммунологии и не является клиническим руководством по респираторным заболеваниям.

Core questions

• Как эпителий дыхательных путей защищает от вдыхаемых патогенов в точке входа?
• Какие врожденные механизмы обеспечивают самую раннюю респираторную защиту?
• Как контролируется иммунитет 2-го типа в дыхательных путях и когда он становится вредным?
• Как иммунитет дыхательных путей соотносится с иммунитетом других слизистых оболочек?

Key concepts

• Эпителиальный барьер дыхательных путей
• Мукоцилиарный клиренс
• Антимикробные пептиды и сурфактант
• Врожденная противовирусная защита (интерфероны)
• Альвеолярные макрофаги
• Иммунитет 2-го типа и эпителиальные алармины
• Бронхоассоциированная лимфоидная ткань (БАЛТ)

Mechanisms

Респираторный эпителий образует барьер, покрытый слизью и очищаемый скоординированным биением ресничек, удаляя захваченные частицы и микробы. Эпителиальные клетки и резидентные врожденные клетки, включая альвеолярные макрофаги, распознают патогены и запускают ранние местные защитные механизмы, такие как интерфероновые ответы против респираторных вирусов. Эпителиальные клетки также действуют как сторожевые клетки для иммунитета 2-го типа, высвобождая алармины, которые могут вызывать аллергические и антипаразитарные реакции, которые должны строго регулироваться, чтобы избежать воспаления дыхательных путей. Адаптивный иммунитет, включая местные антитела и ответы Т-клеток, дополняет эти защитные механизмы. Как и на других слизистых оболочках, защита уравновешивается необходимостью ограничить иммунопатологию в деликатной ткани газообмена.

Clinical relevance

Иммунитет слизистой оболочки дыхательных путей лежит в основе защиты от респираторных инфекций и формирует такие заболевания, как астма и аллергическое воспаление дыхательных путей, а также является мишенью для мукозальных и интраназальных стратегий вакцинации. Эта статья представляет базовую биологию для справки и не является основой для индивидуальной диагностики или лечения.

History

Респираторная иммунология развивалась из признания того, что дыхательные пути являются активным иммунным барьером, а не пассивным проводником, при этом изучение мукоцилиарного клиренса и альвеолярных макрофагов уступило место подробным описаниям ранних местных врожденных защитных механизмов и того, как барьерные эпителиальные клетки инициируют и регулируют иммунитет 2-го типа.

Key figures

• Akiko Iwasaki
• Bart Lambrecht
• Hamida Hammad

Seminal works

• iwasaki-2016
• hammad-2015

Frequently asked questions

Что такое мукоцилиарный клиренс?

Это механическая защита дыхательных путей, при которой слой слизи улавливает вдыхаемые частицы и микробы, а скоординированное биение ресничек выметает слизь вверх из легких, удаляя захваченный материал до того, как он сможет вызвать инфекцию.

Почему иммунитет 2-го типа важен для дыхательных путей?

Эпителиальные клетки дыхательных путей помогают инициировать иммунные ответы 2-го типа против паразитов и аллергенов; когда этот ответ нарушен, он способствует аллергическому воспалению дыхательных путей и астме, поэтому его контроль является центральным для иммунитета слизистой оболочки дыхательных путей.