Иммунотоксикология

Иммунотоксикология (иногда сокращенно ITOX ) — это изучение токсичности чужеродных веществ, называемых ксенобиотиками , и их воздействия на иммунную систему. ^{[ 1 ]} К некоторым токсичным агентам, которые, как известно, изменяют иммунную систему, относятся: промышленные химикаты, тяжелые металлы, агрохимикаты, фармацевтические препараты, лекарства, ультрафиолетовое излучение, загрязнители воздуха и некоторые биологические материалы. ^{[ 2 ]}^{[ 1 ]}^{[ 3 ]} Было показано, что воздействие этих иммунотоксичных веществ изменяет как врожденную , так и адаптивную часть иммунной системы. Последствия воздействия ксенобиотиков поражают орган, первоначально контактировавший с ним (часто легкие или кожу). ^{[ 4 ]} Некоторые часто встречающиеся проблемы, возникающие в результате контакта с иммунотоксичными веществами, включают: иммуносупрессию, гиперчувствительность и аутоиммунитет. ^{[ 1 ]} Вызванная токсинами иммунная дисфункция также может повысить восприимчивость к раку . ^{[ 2 ]}

Изучение иммунотоксикологии началось в 1970-х годах. ^{[ 3 ]} Однако идея о том, что некоторые вещества оказывают негативное воздействие на иммунную систему, не была новой, поскольку люди наблюдали изменения иммунной системы в результате контактных токсинов еще со времен Древнего Египта. ^{[ 3 ]} Иммунотоксикология становится все более важной при рассмотрении безопасности и эффективности коммерчески продаваемых продуктов. В последние годы были созданы руководящие принципы и законы, направленные на регулирование и минимизацию использования иммунотоксичных веществ в производстве сельскохозяйственной продукции, лекарств и потребительских товаров. ^{[ 3 ]} Одним из примеров этих правил являются рекомендации FDA, согласно которым все лекарства должны быть проверены на токсичность, чтобы избежать негативного взаимодействия с иммунной системой, а углубленные исследования необходимы всякий раз, когда лекарство проявляет признаки воздействия на иммунную систему. ^{[ 1 ]} ученые используют методы как in vivo , так и in vitro . При определении иммунотоксического действия вещества ^{[ 5 ]}

Иммунотоксичные агенты могут повредить иммунную систему, разрушая иммунные клетки и изменяя сигнальные пути. ^{[ 5 ]} Это имеет далеко идущие последствия как для врожденной, так и для адаптивной иммунной системы. ^{[ 1 ]} Изменения в адаптивной иммунной системе можно наблюдать путем измерения уровней продукции цитокинов, модификации поверхностных маркеров, активации и дифференцировки клеток. ^{[ 4 ]} Также наблюдаются изменения активности макрофагов и моноцитов, указывающие на изменения во врожденной иммунной системе. ^{[ 5 ]}

Иммуносупрессия

Некоторыми распространенными агентами, которые, как было показано, вызывают иммуносупрессию, являются кортикостероиды , радиация, тяжелые металлы, галогенированные ароматические углеводороды, лекарства, загрязнители воздуха и иммунодепрессанты. ^{[ 4 ]}^{[ 3 ]} Эти химические вещества могут привести к мутациям, обнаруженным в регуляторных генах иммунной системы, которые изменяют количество вырабатываемых критических цитокинов и могут вызывать недостаточный иммунный ответ при обнаружении антигенов. ^{[ 4 ]} Также известно, что эти агенты убивают или повреждают иммунные клетки и клетки костного мозга, что приводит к трудностям в распознавании антигенов и созданию новых иммунных ответов. Это можно измерить по снижению уровня антител IgM и IgG , которые являются индикатором подавления иммунитета. ^{[ 1 ]} Т-регуляторные клетки , которые имеют решающее значение для поддержания правильного уровня ответа иммунной системы, также, по-видимому, изменяются некоторыми агентами. ^{[ 5 ]} В присутствии некоторых иммунотоксических веществ также наблюдалось повреждение гранулоцитов врожденной иммунной системы, вызывающее редкое заболевание агранулоцитоз . ^{[ 5 ]} Эффективность вакцины также может снизиться при подавлении иммунной системы иммунотоксичными веществами. ^{[ 5 ]} Анализы активации Т-лимфоцитов in vitro оказались полезны при определении того, какие вещества обладают иммуносупрессивными свойствами. ^{[ 4 ]}

Гиперчувствительность

Реакции гиперчувствительности или аллергические реакции, такие как астма, обычно связаны с иммунотоксичными агентами, и число людей, проявляющих эти симптомы, растет в промышленно развитых странах. Частично это связано с увеличением количества иммунотоксических агентов. ^{[ 1 ]}^{[ 5 ]} Наноматериалы обычно впитываются через кожу или вдыхаются и известны тем, что вызывают гиперчувствительные реакции путем рекрутирования иммунных клеток. ^{[ 6 ]} Эти наноматериалы часто встречаются, когда человек контактирует с химическими веществами на производстве, в быту или в окружающей среде. ^{[ 1 ]} Агенты, вызывающие гиперчувствительную реакцию, включают ядовитый плющ, ароматизаторы, косметику, металлы, консерванты и пестициды. ^{[ 1 ]} Эти молекулы настолько малы, что действуют как гаптены и связываются с более крупными молекулами, вызывая иммунный ответ. ^{[ 6 ]} Аллергический ответ индуцируется, когда Т-лимфоциты распознают эти гаптены и привлекают профессиональные антигенпрезентирующие клетки. ^{[ 4 ]} IgE- антитела важны при изучении реакций гиперчувствительности, но их нельзя использовать для окончательного определения действия иммунотоксических агентов. ^{[ 1 ]} По этой причине тестирование in vivo является наиболее эффективным способом определения потенциальной токсичности наноматериалов и других агентов, которые, как считается, вызывают гиперчувствительность. ^{[ 6 ]}

Аутоиммунитет

Иммунотоксичные агенты могут увеличить вероятность атак иммунной системы на собственные молекулы. ^{[ 1 ]} Хотя аутоиммунитет в основном возникает в результате генетических факторов, иммунотоксические агенты, такие как асбест, сульфадиазин, диоксид кремния, парафин и силикон, также могут увеличить вероятность аутоиммунного приступа. ^{[ 1 ]}^{[ 5 ]} Эти агенты известны тем, что вызывают нарушения тщательно регулируемой иммунной системы и способствуют развитию аутоиммунитета. ^{[ 4 ]} Изменения в циркулирующих регуляторных и ответных Т-клетках являются хорошим индикатором аутоиммунного ответа, вызванного иммунотоксическим агентом. ^{[ 3 ]} Эффекты аутоиммунитета изучались в первую очередь посредством исследований на животных моделях. В настоящее время не существует метода определения того, как агенты влияют на аутоиммунитет человека, поскольку большая часть текущих знаний об аутоиммунитете в ответ на иммунотоксические агенты основана на наблюдениях за людьми, подвергшимися воздействию предполагаемых иммунотоксичных агентов. ^{[ 1 ]}^{[ 3 ]}

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м Руни, А.А.; Любке, RW; Селград, МК; Гермолец, Д.Р. (2012). «Иммунотоксикология и ее применение в оценке риска». В Луч А. (ред.). Молекулярная, клиническая и экологическая токсикология: Том 3: Экологическая токсикология . Дополнительный опыт. Том. 101. Шпрингер, Базель. стр. 251–287. дои : 10.1007/978-3-7643-8340-4_9 . ISBN 978-3-7643-8340-4 . ПМИД 22945572 .
^ Jump up to: ^а ^б Справочник Хашека и Руссо по токсикологической патологии (3-е изд.). Эльзевир. 2013. стр. 1795–1862.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Блеск, Майкл И. (2014). «Историческая перспектива иммунотоксикологии». Журнал иммунотоксикологии . 11 (3): 197–202. дои : 10.3109/1547691x.2013.837121 . ISSN 1547-691X . ПМИД 24083808 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Гальбьяти, Валентина; Митьянс, Монтсеррат; Корсини, Эмануэла (24 августа 2010 г.). «Настоящее и будущее иммунотоксикологии in vitro в разработке лекарств» . Журнал иммунотоксикологии . 7 (4): 255–267. дои : 10.3109/1547691x.2010.509848 . ISSN 1547-691X . ПМИД 20735150 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Хартунг, Томас; Корсини, Эмануэла (2013). «Пища для размышлений... Иммунотоксикология: вызовы 21 века и возможности in vitro» . АЛЬТЕКС . 30 (4): 411–426. дои : 10.14573/altex.2013.4.411 . hdl : 2434/231876 . ISSN 1868-596X . ПМИД 24173166 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Дунсинская, Мария; Тулинска, Яна; Эль-Ямани, Науале; Курикова, Мирослава; Лискова, Аурелия; Роллерова, Ева; Рунден-Пран, Элиза; Смолкова, Божена (2017). Роллерова (ред.). «Иммунотоксичность, генотоксичность и эпигенетическая токсичность наноматериалов: новые стратегии тестирования токсичности?» . Пищевая и химическая токсикология . 109 (Часть 1): 797–811. дои : 10.1016/j.fct.2017.08.030 . HDL : 11250/2479711 . ПМИД 28847762 .

[:0-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м Руни, А.А.; Любке, RW; Селград, МК; Гермолец, Д.Р. (2012). «Иммунотоксикология и ее применение в оценке риска». В Луч А. (ред.). Молекулярная, клиническая и экологическая токсикология: Том 3: Экологическая токсикология . Дополнительный опыт. Том. 101. Шпрингер, Базель. стр. 251–287. дои : 10.1007/978-3-7643-8340-4_9 . ISBN 978-3-7643-8340-4 . ПМИД 22945572 .

[haschek-2] Jump up to: ^а ^б Справочник Хашека и Руссо по токсикологической патологии (3-е изд.). Эльзевир. 2013. стр. 1795–1862.

[:1-3] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Блеск, Майкл И. (2014). «Историческая перспектива иммунотоксикологии». Журнал иммунотоксикологии . 11 (3): 197–202. дои : 10.3109/1547691x.2013.837121 . ISSN 1547-691X . ПМИД 24083808 .

[:3-4] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Гальбьяти, Валентина; Митьянс, Монтсеррат; Корсини, Эмануэла (24 августа 2010 г.). «Настоящее и будущее иммунотоксикологии in vitro в разработке лекарств» . Журнал иммунотоксикологии . 7 (4): 255–267. дои : 10.3109/1547691x.2010.509848 . ISSN 1547-691X . ПМИД 20735150 .

[:2-5] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Хартунг, Томас; Корсини, Эмануэла (2013). «Пища для размышлений... Иммунотоксикология: вызовы 21 века и возможности in vitro» . АЛЬТЕКС . 30 (4): 411–426. дои : 10.14573/altex.2013.4.411 . hdl : 2434/231876 . ISSN 1868-596X . ПМИД 24173166 .

[:4-6] Jump up to: ^а ^б ^с Дунсинская, Мария; Тулинска, Яна; Эль-Ямани, Науале; Курикова, Мирослава; Лискова, Аурелия; Роллерова, Ева; Рунден-Пран, Элиза; Смолкова, Божена (2017). Роллерова (ред.). «Иммунотоксичность, генотоксичность и эпигенетическая токсичность наноматериалов: новые стратегии тестирования токсичности?» . Пищевая и химическая токсикология . 109 (Часть 1): 797–811. дои : 10.1016/j.fct.2017.08.030 . HDL : 11250/2479711 . ПМИД 28847762 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]