ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโฮสต์กับเชื้อราและกลไกทางภูมิคุ้มกัน

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโฮสต์กับเชื้อราและกลไกทางภูมิคุ้มกันเป็นสาขาหนึ่งของวิทยาเชื้อราที่เกี่ยวข้องกับวิธีที่โฮสต์ของมนุษย์ตรวจจับ ควบคุม และได้รับอันตรายจากเชื้อรา และในทางกลับกัน เชื้อราก่อโรคจะสร้างตัวเองในเนื้อเยื่อของโฮสต์ได้อย่างไร โดยเชื่อมโยงคุณสมบัติความรุนแรงของเชื้อราเข้ากับโปรแกรมภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดและภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวที่จดจำโครงสร้างผนังเซลล์ของเชื้อรา และเข้ากับภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่องที่เปลี่ยนเชื้อราที่ปกติไม่เป็นอันตรายหรือถูกควบคุมให้กลายเป็นโรครุกรานที่คุกคามถึงชีวิต

Definition

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโฮสต์กับเชื้อราหมายถึงความสัมพันธ์แบบสองทางที่ลักษณะการก่อโรคของเชื้อราและการป้องกันภูมิคุ้มกันของโฮสต์ร่วมกันกำหนดว่าการสัมผัสจะส่งผลให้เกิดภาวะพึ่งพาอาศัยกัน การตั้งรกราก การติดเชื้อที่ควบคุมได้ หรือโรครุกราน

Scope

สาขานี้จะนำผู้อ่านไปสู่สี่ประเด็นที่เชื่อมโยงกัน: ปัจจัยความรุนแรงและกลยุทธ์การก่อโรคที่เชื้อราใช้ในการตั้งรกรากและรุกราน; การรับรู้ของภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดและการตอบสนองแบบเอฟเฟกเตอร์ที่ก่อให้เกิดแนวป้องกันแรกของเชื้อรา; การตอบสนองแบบปรับตัวที่อาศัยเซลล์ T (โดยเฉพาะ Th17/Th1) ที่ให้การป้องกันที่ยั่งยืน; และภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่องที่ส่งผลต่อความอ่อนแอต่อโรค โดยถือว่าภูมิคุ้มกันต่อเชื้อราเป็นหัวข้ออ้างอิงและเพื่อการศึกษาในสาขาจุลชีววิทยาและภูมิคุ้มกันวิทยา ไม่ใช่แนวทางการจัดการทางคลินิก

Sub-topics

• ภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวและการตอบสนองของ Th ต่อเชื้อรา
• ปัจจัยก่อความรุนแรงของเชื้อราและการเกิดโรค
• ภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่องและความเสี่ยงต่อการติดเชื้อรา
• ภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดต่อเชื้อรา

Core questions

• ระบบภูมิคุ้มกันแยกแยะเชื้อราที่ตั้งรกรากหรือพึ่งพาอาศัยกันออกจากเชื้อราที่รุกรานได้อย่างไร?
• โครงสร้างของเชื้อราใดที่ถูกจดจำโดยตัวรับของโฮสต์ และเซลล์เอฟเฟกเตอร์ใดที่กำจัดเชื้อรา?
• ทำไมความบกพร่องทางภูมิคุ้มกันที่เฉพาะเจาะจงจึงทำให้เกิดการติดเชื้อราที่เฉพาะเจาะจง?
• ปัจจัยความรุนแรงของเชื้อราบ่อนทำลายหรือหลบเลี่ยงภูมิคุ้มกันของโฮสต์ได้อย่างไร?

Key concepts

• ความรุนแรงของเชื้อราและคุณสมบัติการก่อโรค
• การจดจำรูปแบบของส่วนประกอบผนังเซลล์ของเชื้อรา (เบต้า-กลูแคน, แมนแนน, ไคติน)
• เซลล์เอฟเฟกเตอร์โดยกำเนิด (นิวโทรฟิล, มาโครฟาจ, เซลล์เดนไดรต์)
• ตัวรับ C-type lectin และการส่งสัญญาณ Dectin-1
• การตอบสนองแบบปรับตัวของ Th17 และ Th1
• ข้อผิดพลาดโดยกำเนิดของภูมิคุ้มกันและการกดภูมิคุ้มกันที่ได้รับมา
• เชื้อราก่อโรคฉวยโอกาสเทียบกับเชื้อราก่อโรคปฐมภูมิ

Mechanisms

การรับรู้เริ่มต้นขึ้นเมื่อตัวรับโดยกำเนิดตรวจจับส่วนประกอบผนังเซลล์ของเชื้อราที่อนุรักษ์ไว้: ตัวรับ C-type lectin เช่น Dectin-1 ตรวจจับเบต้า-กลูแคน ในขณะที่ Toll-like receptors และ lectins อื่นๆ ตรวจจับแมนแนนและลิแกนด์อื่นๆ ซึ่งกระตุ้นการกลืนกิน การผลิตออกซิเจนที่ทำปฏิกิริยา และการหลั่งไซโตไคน์ นิวโทรฟิลและมาโครฟาจให้การฆ่าเชื้อในแนวหน้า และเซลล์เดนไดรต์เชื่อมโยงกับภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวโดยการสั่งการการสร้างความแตกต่างของเซลล์ CD4+ T ภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวที่ป้องกันเชื้อราหลายชนิดถูกครอบงำโดยการตอบสนองของ Th17 และ Th1 โดยมี IL-17 ระดมนิวโทรฟิลที่เยื่อเมือก เชื้อราก่อโรคตอบโต้การป้องกันเหล่านี้ด้วยคุณสมบัติความรุนแรง—การเปลี่ยนรูปทางสัณฐานวิทยา การปรับโครงสร้างผนังเซลล์ที่ปิดบังกลูแคนกระตุ้นภูมิคุ้มกัน การสร้างไบโอฟิล์ม และเอนไซม์ที่หลั่งออกมา—ดังนั้นผลลัพธ์ของการติดเชื้อจึงสะท้อนถึงความสมดุลระหว่างความสามารถในการก่อโรคของเชื้อราและความสามารถทางภูมิคุ้มกันของโฮสต์ (brown-2012; netea-2015; lionakis-2018)

Clinical relevance

ความเข้าใจภูมิคุ้มกันต่อเชื้อราอธิบายว่าทำไมโรครุกรานจากเชื้อราจึงรวมกลุ่มอยู่ในกลุ่มผู้ป่วยบางราย—ผู้ที่มีภาวะนิวโทรฟิลต่ำ ภาวะขาดเซลล์ T หรือความบกพร่องทางพันธุกรรมของภูมิคุ้มกันที่เฉพาะเจาะจง—และทำไมความบกพร่องที่แตกต่างกันจึงนำไปสู่การติดเชื้อที่แตกต่างกัน สาขานี้อธิบายพื้นฐานทางภูมิคุ้มกันของความอ่อนแอต่อเชื้อราเพื่อการศึกษา ไม่ใช่แหล่งข้อมูลสำหรับเกณฑ์การวินิจฉัยหรือคำแนะนำการรักษาสำหรับผู้ป่วยแต่ละราย

Epidemiology

การติดเชื้อราที่รุนแรงส่งผลกระทบต่อประชากรโลกจำนวนมาก โดยมีการประมาณการผู้ป่วยโรคมัยโคซิสแบบรุกรานและเรื้อรังหลายล้านรายต่อปี ซึ่งกระจุกตัวอยู่ในโฮสต์ที่มีภูมิคุ้มกันบกพร่อง; มีการรวบรวมการประมาณการระดับประชากรเพื่อเน้นย้ำถึงภาระของโรคเชื้อราที่ยังไม่ได้รับการตระหนัก (bongomin-2017)

Evidence & guidelines

กรอบแนวคิดของสาขานี้ตั้งอยู่บนการทบทวนแบบบรรยายและแบบกลไกที่สังเคราะห์ภูมิคุ้มกันวิทยาพื้นฐานและการสังเกตกลุ่มประชากรมนุษย์ (netea-2015; lionakis-2018) การจัดการทางคลินิกของโรคมัยโคซิสที่เฉพาะเจาะจงอยู่ภายใต้แนวทางการติดเชื้อแยกต่างหากซึ่งอยู่นอกขอบเขตของรายการอ้างอิงนี้

History

ภูมิคุ้มกันวิทยาต่อเชื้อราพัฒนาช้ากว่าภูมิคุ้มกันวิทยาต่อแบคทีเรีย โดยได้รับแรงผลักดันในช่วงปี 2000 และ 2010 ด้วยการระบุ Dectin-1 และตัวรับ C-type lectin อื่นๆ ว่าเป็นตัวรับรู้เชื้อราโดยเฉพาะ และการรับรู้ถึงแกน Th17 ในการป้องกันเชื้อราที่เยื่อเมือก การค้นพบข้อผิดพลาดโดยกำเนิดของภูมิคุ้มกันที่ทำให้เกิดการติดเชื้อราโดยเฉพาะเจาะจงได้ชี้แจงบทบาทที่ไม่ซ้ำซ้อนของเส้นทางภูมิคุ้มกันบางอย่าง และการสำรวจภาระของโรคเชื้อราทั่วโลกได้ดึงดูดความสนใจทางคลินิกและสาธารณสุขมายังสาขานี้ (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

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโฮสต์กับเชื้อราหมายถึงอะไร?

เป็นความสัมพันธ์แบบสองทางระหว่างเชื้อรากับโฮสต์ ซึ่งลักษณะความรุนแรงของเชื้อราและการป้องกันภูมิคุ้มกันของโฮสต์ร่วมกันกำหนดว่าการสัมผัสจะนำไปสู่การเป็นพาหะที่ไม่เป็นอันตราย การติดเชื้อที่ควบคุมได้ หรือโรครุกราน

ทำไมการติดเชื้อราส่วนใหญ่จึงเป็นปัญหาสำหรับผู้ที่มีภูมิคุ้มกันบกพร่อง?

ภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดและภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวที่สมบูรณ์มักจะควบคุมเชื้อราได้; เมื่อการป้องกันที่สำคัญ เช่น นิวโทรฟิลหรือการตอบสนองของเซลล์ T บกพร่อง เชื้อราที่ปกติถูกควบคุมหรือพึ่งพาอาศัยกันสามารถรุกรานและก่อให้เกิดโรคร้ายแรงได้