Type IV Overfølsomhet i T-celler: Mekanisme, reaksjoner, grunner og sykdommer

Type IV overfølsomhetsreaksjonen medieres primært av T-celler og makrofager.

I Gell og Coombs (1963) klassifisering av overfølsomhet ble termen type IV eller forsinket overfølsomhet (DTH) brukt til å beskrive alle de overfølsomhetsreaksjonene som tok mer enn 12 timer å utvikle seg. Senere ble det klart at flere forskjellige typer immunreaksjoner kan gi forsinket overfølsomhet.

Type I, II og III overfølsomhetsreaksjoner (som er formidlet av antistoffer) kan overføres fra ett dyr til et annet dyr gjennom serum (som inneholder antistoffer), men kan ikke overføres av sensibiliserte T-celler. På den annen side kan type IV overfølsomhetsreaksjon overføres fra ett dyr til et annet gjennom sensibiliserte T-celler, men ikke gjennom serum.

Forsinket overfølsomhet er en lokalisert inflammatorisk reaksjon indusert av noen subpopulasjoner av TH 1-celler mot visse antigener. Det karakteristiske trekket ved DTH-reaksjonen er tilstrømning av makrofager til stedet for lokal betennelse. Robert Koch injiserte kulturfiltrater av Mycobacterium tuberculosis i huden på tuberkulose pasienter. Injeksjonen forårsaket lokal hevelse på injeksjonsstedet og reaksjonen ble kalt "tuberkulinreaksjon".

Senere ble det funnet mange antigener å indusere lignende svar, og begrepet forsinket overfølsomhet ble myntet. Siden reaksjonene tok lengre tid å utvikle ble det kalt forsinket-type overfølsomhetsreaksjon. Det ble også antatt at reaksjonen forårsaket omfattende vevnekrose, og dermed ble det kalt overfølsomhetsreaksjon.

Imidlertid ble det senere forstått at vertsvevskaden vanligvis er minimal, og DTH-reaksjonen er en viktig forsvarsmekanisme mot intracellulære mikrober (som Mycobacterium tuberculosis) og noen kontaktantigener (som for eksempel poison ivy).

Generelt frembringer CD4 + TH 1subset av lymfocytter (også referert til som T _DTH lymfocytter) DTH-responsen. I noen tilfeller induserer CD8 ⁺ T-celler imidlertid også DTH-responser.

Mekanisme av type IV Overfølsomhet:

Ved inntreden av en mikrobe, som behandles av DTH-immunresponser, overtar vertenes APC'er og presenterer de mikrobielle antigenene til T- _DTH- cellene. T-D-subpopulasjonen av hjelper-T-celler utskiller mange cytokiner. Kytokinene aktiverer i sin tur de nærliggende lymfocytter og makrofager (tabell 18.1).

Tabell 18.1: Virkninger av cytokiner i DTH-reaksjon

Noen av cytokiner og deres funksjoner er gitt nedenfor:

Jeg. Makrofagemigreringsinhiberende faktor (MIF): Inhiberer migrering av makrofager vekk fra det inflammatoriske stedet.

ii. IFNy, GM-CSFs og TNFa forbedrer mikrobicidene og cytolytiske aktivitetene i makrofager.

iii. IFNγ har mange andre funksjoner. IFNγ øker ekspresjonen av MHC klasse II molekyler på makrofagoverflaten og følgelig øker antigenpresentasjonskapasiteten til makrofager. Den økte antigenpresentasjonen aktiverer i sin tur T _DTH- celler, som hemmeligheter mange cytokiner som forbedrer makrofagens funksjoner. Dermed forsterker en interaksjon mellom T _DTH- celler og makrofager immunreposisjonene ved det lokale inflammatoriske sted.

iv. Leukocyt-inhiberende faktor hemmer tilfeldig migrasjon av leukocytter.

v. IL-8 er en kjemotaktisk faktor for nøytrofiler og T-celler.

vi. IL-2 stimulerer veksten av aktiverte T-celler. IL-2 aktiverer også cytotoksiske lymfocytter og makrofager.

De aktiverte makrofager avskiller i sin tur et antall cytokiner og biologisk aktive stoffer som forårsaker betennelse og ødeleggelse av mikrober.

Jeg. Cytokiner: IL-1, IL-6, IL-8, IL-12

ii. Reaktive oksygenmetabolitter, slik som superoksydanion, hydroksylradikal og hydrogenperoksid.

iii. Proteaser og lysosomale enzymer.

DTH-responsene eliminerer vanligvis de intracellulære patogener. Men hos enkelte individer er patogenet ikke eliminert til tross for DTH-responsene. Følgelig samler flere makrofager rundt stedet for mikrobiell tilstedeværelse. Makrofagerne holder seg til hverandre og kan påta seg en epiteliodesform (og slike celler kalles epithelioide celler) eller mange makrofager smelter sammen for å danne multinukleerte celler kalt "gigantiske celler". Makrofagerene utskiller mange cytokiner og lytiske enzymer som kan forårsake omfattende vevnekrose.

Et antall intracellulære mikrober og kontaktantigener kan indusere DTH-responser. Mycobacterium tuberculosis (et patogen som ligger inne i makrofager av verten) induserer en DTH-reaksjon i lungene og resulterer i dannelsen av en granulom-type lesjon kalt tuberkel. DTH-responsen vegger av tuberkulosebakteriene og forhindrer spredning av bakteriene. Imidlertid forårsaker cytokiner og lytiske enzymer som utskilles av makrofager og andre celler i granuloma omfattende skade på lungevevvet.

Hudprøve for forsinket-type overfølsomhetsreaksjon:

Forsinket overfølsomhet hudprøve er en enkel test, som hjelper til med diagnostisering av visse smittsomme sykdommer. Testen oppdager kutan (hud) overfølsomhet over for antigener. Med hensyn til hudprøver for smittsomme sykdommer, må man huske at en positiv test ikke nødvendigvis indikerer aktiv infeksjon med agenten som testes for; En positiv hudprøve indikerer bare at personen har blitt smittet med det smittsomme stoffet, selv om han kanskje eller ikke lider av sykdommen (forårsaket av det aktuelle stoffet) ved testingen.

Hudprøver er gjort for å finne ut om individet allerede er eksponert (dvs. sensibilisert) til et bestemt antigen. Antigenet injiseres intraderalt i huden. Utseende av hevelse (kalt indurasjon) i 48 til 72 timer tyder på at personen allerede er utsatt for antigenene, som ble injisert i huden.

Hudprøver er gjort for å oppdage tidligere eksponering for Mycobacterium leprae (hudprøven kalles lepromintest), Mycobacterium tuberculosis (hudprøven kalles Mantoux test) og mange sopp (som Coccidioides immitis).

Mantoux Hudtest for tuberkulose:

Renset proteinderivat (PPD) oppnådd fra in vitro Mycobacterium tuberculosis kultur brukes som antigen i Mantoux hudtest. PPD injiseres intradermalt i huden. Det injiserte området kontrolleres for erytem (rødhet i huden) og indurasjon (hevelse fremstilt av inflammatorisk reaksjon) etter 48 til 72 timers injeksjon. Reaksjonene tar vanligvis 48 til 72 timer å utvikle (tiden som kreves for T _DTH- aktivering, cytokinsekresjon, akkumulering av makrofager og frigjøring av lytiske enzymer).

Diameteren av indurasjon måles med en linjal. Hvis diameteren av indurasjon er over 10 mm, sies personen å være hudtest positiv. En positiv Mantoux hudtest foreslår ganske enkelt at personen har blitt sensibilisert med Mycobacterium tuberculosis.

En positiv Mantoux-test betyr ikke at personen lider av tuberkulose ved hudprøven. En positiv eller negativ Mantoux-test bør korreleres med kliniske tegn og symptomer på pasienten, så vel som radiologiske (røntgen) og bakteriologiske tester.

Hos en person som allerede er sensibilisert med Mycobacterium tuberculosis, er minnet T-celler mot M. tuberculosis antigener tilstede. Minne T-celler forblir i kroppen i lengre tid, ofte mange år.

↓

Ved injeksjon av PPD, oppløser APCene og presenterer PPD-antigenene til de spesifikke minnet-T-celler.

↓

Minnet T-cellene blir aktivert og frigjør mange lymfokiner i vevsrommene.

↓

De utskilles lymfokiner rekrutterer mange inflammatoriske celler, beholder dem (på PPD-deponeringsstedet) og aktiverer dem. Blant de cytokiner som utskilles av T-celler, synes de som opptrer på monocytter å spille viktige roller (Makrofag-kjemotaktiske faktorer tiltrekker cellene til stedet for antigenavsetning, makrofagemigreringsinhiberende faktorer forhindrer monocytter i å bevege seg bort fra stedet slik at monocytene er beholdt på stedet; IFNy aktiverer monocytene).

↓

Infiltrasjonen på PPD-injisert sted av mange immunceller og væske fra blodårene forårsaker hevelse på det PPD-injiserte stedet.

Aktivering av koagulasjon-kininsystem fører til avsetting av fibrin på stedet. Fibrinavsetningen gir en fast konsistens (indurasjon) som er karakteristisk for vev som gjennomgår DTH-reaksjoner.

DTH-reaksjonen er et beskyttende respons under følgende forhold:

Jeg. Tuberkulose og spedalskhet

ii. Svampe- og virussykdommer

iii. svulster

DTH er imidlertid også skadelig for verten under visse forhold:

Jeg. Kontakt hudens hudkontakt ved eksponering for visse stoffer.

Forsinket-type overfølsomme sykdommer:

1. Kontakt dermatitt

1. Kontakt dermatitt eller økematisk kontaktallergi:

Betennelse i huden kalles dermatitt. Kontakt overfølsomhet er et klassisk eksempel på type IV overfølsomhetsreaksjon. Kontakt dermatitt er en eksemematøs hudsykdom forårsaket av type IV overfølsomhet for miljøantigener. Immunreaksjoner induseres av antigen ved kontakt med huden. Det finnes mange antigener som kan forårsake allergisk kontaktdermatitt (f.eks. Mange naturlige og syntetiske kjemikalier, metaller som smykker og ur, fargestoffer og stofffarge i klær).

Hudutbrudd fremstår som rød hevelse med blærer. Senere forstyrrer huden og væsker oser ut fra dette området. Det kan være tykkelse i det området.

De vanligste agensene for kontakt overfølsomhet er haptener. Det lille hapterucmolekylet trer inn i hudens hud og binder med vertsprotein og danner et immunogent hapten-bærerkompleks. Hapten-bærerkomplekset gjenkjennes av verten T-celler.

T-cellesponsene er rettet mot konjugatet, men ikke til hapten- eller bærermolekylet, som er i kontrast til antistoffinduksjonen mot hapten-bærerkompleks. Under haptenens første kontakt med huden trenger hapten hudens epidermis og danner et hapten-vert protein kompleks.

Langehans-cellene i epidermis fanger hapten-vertproteinkompleksene, bærer dem til de regionale lymfeknuter og presenterer kompleksene til hjelper T-cellen. Hjelper-T-cellen blir aktivert og følgelig er personen sensibilisert for haptenet. Sensibiliseringsprosessen tar ca 2 uker å utvikle seg.

↓

Når hapten kommer i kontakt med huden for andre og påfølgende tider, blir den hentet av APCs og presentert til de sensitiserte T _DTH- cellene i hud- og regionale lymfeknuter. T- _DTH- cellene frigjør et antall cytokiner.

↓

Cytokiner TNF og IL-1 induserer ekspresjon av adhesjonsmolekyler på blodkar i endotelceller, noe som igjen fører til infiltrering av området ved monocytter og lymfocytter fra blod. De infiltrerende lymfocyttene og monocyttene utskiller et antall cytokiner og området er betent. Toppet av cellulær infiltrering nås på 48 til 72 timer. De fleste lymfocytter er CD4 ⁺ med et lite antall CDS ⁺ T-celler.

Den eneste måten å forebygge allergisk kontaktdermatitt på, er å unngå det fornærmende antigenet. Noen kontaktmidler som dinitroklorbenzen (DNCB) har evne til å sensibilisere alle individer, og DNCB ble derfor brukt til å teste CMI-responsen (ved hudprøve) hos pasienter som mistenkes å ha immunsviktssykdommer. DNCB bør ikke brukes som et hudtestantigen hos mennesker.

Patchtest for kontaktdermatitt:

Patch test brukes til å oppdage antigenene som pasienten er følsom overfor. Et batteri med standard kontaktfølsomme antigener (som gummi, kosmetikk, planteekstrakter, parfymer, metaller) påføres på pasientens bakside.

Det er to patch test prosedyrer:

Jeg. I åpen patch testmetode påføres en dråpe aceton ekstrakt av allergenet på huden. Aketonet tørker raskt og forlater allergenet på huden. Nettstedet er avdekket og undersøkt etter 48 timer.

ii. I metoden med lukket patch testes allergenet i bensinatum på en pute og puten tappes til huden. Etter 48 timer fjernes puten og hudstedet undersøkes.

En positiv (dvs. pasienten er følsom overfor allergenpåført) testen er indisert ved erytem, ​​papiller eller vesikler. Hvis teststedet er negativt for reaksjon, undersøkes stedet på 72 timer og 96 timer (fra tidspunktet for allergenpåføring på huden) for reaksjonene. I en sittende kan ca. 20 stoffer brukes som patchtester.