วิทยาภูมิคุ้มกันและหน้าที่ของเยื่อบุจมูก

เยื่อบุจมูกเป็นด่านภูมิคุ้มกันแรกของร่างกายสำหรับอากาศที่หายใจเข้าไป เยื่อบุผิวของจมูกเป็นทั้งปราการทางกายภาพที่ยึดติดกันด้วยจุดเชื่อมต่อระหว่างเซลล์ และเป็นหน่วยเฝ้าระวังที่ตรวจจับเชื้อโรคและสารระคายเคือง รวมถึงเรียกส่วนอื่น ๆ ของระบบภูมิคุ้มกันเข้ามาช่วย บทความนี้อธิบายว่าเยื่อบุจมูกป้องกันสารอันตรายได้อย่างไร การส่งสัญญาณเมื่อจำเป็นต้องมีการป้องกัน และแนวคิดที่ว่าปราการที่รั่วหรือทำงานผิดปกติมีส่วนทำให้เกิดการอักเสบเรื้อรังของทางเดินหายใจได้อย่างไร

Definition

วิทยาภูมิคุ้มกันและหน้าที่ของเยื่อบุจมูกคือการศึกษาว่าเยื่อบุไซนัสจมูกทำหน้าที่เป็นปราการทางกายภาพและภูมิคุ้มกันได้อย่างไร โดยรวมเอาจุดเชื่อมต่อแน่นของเยื่อบุผิว เมือกและการป้องกันต้านจุลชีพ รวมถึงการส่งสัญญาณภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดและแบบปรับตัว เพื่อปกป้องทางเดินหายใจจากภัยคุกคามที่หายใจเข้าไป

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมโครงสร้างของปราการเยื่อบุผิวไซนัสจมูก การป้องกันโดยกำเนิด (เมือก, โมเลกุลต้านจุลชีพ, การส่งสัญญาณการจดจำรูปแบบ) ความเชื่อมโยงระหว่างเยื่อบุผิวกับภูมิคุ้มกันแบบปรับตัว และแนวคิดที่ว่าการทำงานผิดปกติของปราการมีส่วนทำให้เกิดโรคภูมิแพ้และโรคอักเสบเรื้อรัง นี่คือบทความอ้างอิงทางภูมิคุ้มกันวิทยา ไม่ใช่คู่มือการวินิจฉัยหรือการรักษา

Core questions

• อะไรทำให้เยื่อบุจมูกเป็นปราการ และจุดเชื่อมต่อของมันทำงานอย่างไร?
• การป้องกันโดยกำเนิดใดบ้างที่ทำงานที่ผิวจมูกก่อนที่ภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวจะเข้ามาเกี่ยวข้อง?
• เยื่อบุผิวรับรู้ถึงอันตรายและเรียกเซลล์ภูมิคุ้มกันได้อย่างไร?
• ปราการที่ทำงานผิดปกติอาจมีส่วนทำให้เกิดการอักเสบเรื้อรังของทางเดินหายใจได้อย่างไร?

Key concepts

• จุดเชื่อมต่อแน่นของเยื่อบุผิว (Epithelial tight junctions)
• เมือกและเปปไทด์ต้านจุลชีพ (Mucus and antimicrobial peptides)
• ตัวรับรู้รูปแบบ (Pattern-recognition receptors)
• สารเตือนภัยจากเยื่อบุผิว (Epithelial alarmins) (เช่น การส่งสัญญาณไซโตไคน์ไปยังเซลล์ภูมิคุ้มกัน)
• ภูมิคุ้มกันเยื่อบุโดยกำเนิดเทียบกับภูมิคุ้มกันเยื่อบุแบบปรับตัว (Innate versus adaptive mucosal immunity)
• อิมมูโนโกลบูลินเอชนิดหลั่ง (Secretory immunoglobulin A)
• การทำงานผิดปกติของปราการและการอักเสบเรื้อรัง (Barrier dysfunction and chronic inflammation)
• การอักเสบชนิดที่ 2 ในโรคไซนัสอักเสบเรื้อรัง (Type 2 inflammation in chronic rhinosinusitis)

Key theories

สมมติฐานปราการเยื่อบุผิว (Epithelial barrier hypothesis)

ข้อเสนอที่ว่าสารจากสิ่งแวดล้อมที่ทำลายปราการเยื่อบุผิว รวมถึงในทางเดินหายใจ ส่งเสริมให้เกิดปราการที่รั่วและการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่ผิดปกติ ซึ่งมีส่วนทำให้เกิดโรคภูมิแพ้และโรคอักเสบเรื้อรังอื่น ๆ เพิ่มขึ้น

Mechanisms

เยื่อบุผิวไซนัสจมูกสร้างปราการแบบเลือกผ่าน: เซลล์ที่อยู่ติดกันถูกปิดผนึกด้วยจุดเชื่อมต่อแน่น (tight junctions) ที่จำกัดการผ่านของสารก่อภูมิแพ้และเชื้อโรคระหว่างเซลล์ ในขณะที่ชั้นเมือกที่ปกคลุมอยู่มีเปปไทด์ต้านจุลชีพ เอนไซม์ และอิมมูโนโกลบูลินเอชนิดหลั่ง (secretory immunoglobulin A) ที่ทำให้เชื้อโรคเป็นกลางหรือดักจับไว้ เซลล์เยื่อบุผิวแสดงตัวรับรู้รูปแบบ (pattern-recognition receptors) ที่ตรวจจับสัญญาณจุลชีพและสัญญาณอันตราย เมื่อถูกกระตุ้น เซลล์จะปล่อยสารสื่อกลางที่แจ้งเตือนและเรียกเซลล์ภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดและแบบปรับตัวเข้ามา ซึ่งเชื่อมโยงการป้องกันที่ผิวหน้าเข้ากับการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่กว้างขึ้น เมื่อปราการเสียหายหรือจุดเชื่อมต่อคลายตัว สารก่อภูมิแพ้และเชื้อโรคจะแทรกซึมได้ง่ายขึ้น และการส่งสัญญาณของเยื่อบุผิวสามารถกระตุ้นการอักเสบอย่างต่อเนื่องได้ สมมติฐานปราการเยื่อบุผิว (epithelial barrier hypothesis) อธิบายว่าสิ่งนี้เป็นปัจจัยที่ทำให้เกิดโรคทางเดินหายใจอักเสบเรื้อรังจากภูมิแพ้และโรคอักเสบอื่น ๆ รวมถึงการอักเสบชนิดที่ 2 ที่พบในโรคไซนัสอักเสบเรื้อรังบางชนิด

Clinical relevance

ชีววิทยาของปราการจมูกและภูมิคุ้มกันเป็นพื้นฐานแนวคิดในการทำความเข้าใจโรคไซนัสอักเสบเรื้อรังและโรคจมูกอักเสบจากภูมิแพ้ว่าเป็นความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับการทำงานผิดปกติของเยื่อบุผิวและภูมิคุ้มกัน ไม่ใช่แค่การอุดตันทางโครงสร้าง บทความนี้อธิบายกลไกเพื่อวัตถุประสงค์ทางการศึกษา และไม่ได้ให้เกณฑ์การวินิจฉัยหรือคำแนะนำในการรักษา ซึ่งต้องอาศัยการประเมินทางคลินิกเป็นรายบุคคล

Evidence & guidelines

กลไกของปราการเยื่อบุและภูมิคุ้มกันได้รับการทบทวนในวรรณกรรมภูมิคุ้มกันวิทยา รวมถึงข้อความของสมมติฐานปราการเยื่อบุผิว และถูกรวมเข้าไว้ในเอกสารฉันทามติทางไรโนวิทยา เช่น แถลงการณ์ ICAR rhinosinusitis และ EPOS 2020 ซึ่งกำหนดรูปแบบการอักเสบ (inflammatory endotypes) ของโรคไซนัสจมูก

History

ความเข้าใจเบื้องต้นเกี่ยวกับการป้องกันของจมูกมุ่งเน้นไปที่เมือกและการกำจัดเมือกด้วยขนเซลล์ (mucociliary clearance) ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา เยื่อบุผิวเองก็ถูกมองว่าเป็นอวัยวะภูมิคุ้มกันที่ทำงานอย่างแข็งขัน ซึ่งรับรู้ถึงอันตรายและกำหนดรูปแบบการอักเสบ และสมมติฐานปราการเยื่อบุผิวได้อธิบายถึงแนวคิดที่เป็นหนึ่งเดียวที่เชื่อมโยงความเสียหายของปราการกับการเพิ่มขึ้นของโรคอักเสบเรื้อรังและโรคภูมิแพ้

Key figures

• Cezmi Akdis

Seminal works

• akdis-2022
• orlandi-2016-icar

Frequently asked questions

เยื่อบุจมูกเป็นปราการได้อย่างไร?

เซลล์เยื่อบุผิวของจมูกถูกปิดผนึกเข้าด้วยกันด้วยจุดเชื่อมต่อแน่นและถูกปกคลุมด้วยชั้นเมือกป้องกันที่มีโมเลกุลต้านจุลชีพและอิมมูโนโกลบูลินเอชนิดหลั่ง ซึ่งทั้งหมดนี้ช่วยจำกัดการเข้าของสารก่อภูมิแพ้และเชื้อโรค

สมมติฐานปราการเยื่อบุผิวคืออะไร?

เป็นข้อเสนอที่ว่าสารจากสิ่งแวดล้อมที่ทำลายปราการเยื่อบุผิวทำให้เกิดการรั่วซึมและกระตุ้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่ผิดปกติ ซึ่งมีส่วนทำให้ความชุกของโรคภูมิแพ้และโรคอักเสบเรื้อรังอื่น ๆ เพิ่มขึ้น