Гипотеза эвтерианской фетеембриональной системы защиты
Эвтерианская фетерембриональная система защиты ( FEDS ) представляет собой гипотетическую модель, описывающую метод, с помощью которого иммунная система способна распознавать дополнительные состояния родства, такие как «собственные виды», такие как наблюдается при материнской иммунной толерантности при беременности . Модель включает в себя описания предлагаемого механизма сигнализации и несколько предлагаемых примеров использования этой передачи сигналов в болезненных состояниях.
Фон
[ редактировать ]Концепция иммунитета относится к способности организма реагировать на различные иностранные вторжения (как происходит при инфекции ). Основным требованием в такой системе является способность избегать самоповреждения с помощью некоторого механизма признания «я». В классическом иммунитете несколько типов молекул называют собственные клетки организма как «я». Клетки, помеченные таким образом, переносятся и не повреждены различными защитными механизмами, используемыми для защиты от инфекции. Дисгуляция этой системы отвечает за несколько типов болезненных состояний, известных в совокупности как аутоиммунные расстройства .
Термин Eutheria - это таксон, описывающий плацентарные организмы, такие как млекопитающие. Сестринская группа Эвтерии - Metethiaria, которая включает в себя сумчатые и их вымершие родственники.
Термин Eu-Feds был впервые описан в 1997 году Гэри Ф. Кларком и соавт. [ 1 ] как «человеческая система защиты от человека», а затем переименована в переименование для более широкого применения ко всем членам таксона эвтерии . В 1949 году Фрэнк Бернет , а затем в 1953 году Питер Медавар , заметил, что развивающийся плод был, на самом деле, похож на трансплантированный «иностранный» орган из -за вклада отца в его геном . [ 2 ] В 1960 году Медавар и Бернет были награждены Нобелевской премией частично за их ранний вклад и открытия, связанные с пониманием необходимости развития терпимости к развивающемуся эврианскому. В настоящее время очевидно, что человеческий плод терпит ее родной матерью, даже если он совершенно не связан. Эти наблюдения были сделаны после введения современных технологий воспроизведения вспомогательных размножений с участием неродственных донорских яиц и использования оплодотворения in vitro ( ЭКО ). [ 3 ] Гипотеза ЕС по себе была предложена для описания точных иммунологических механизмов, которые опосредуют защиту развивающегося эвтерианского плода от иммунных реакций ее матери.
Гипотеза
[ редактировать ]Основная предпосылка гипотезы о ЕС заключается в том, что как растворимая, так и клеточная поверхность, связанные с гликопротеинами , присутствующие в репродуктивной системе и экспрессируются на гаме , подавляют любые потенциальные иммунные ответы и ингибируют отторжение плода. [ 1 ] Модель ЕС, FEDS, также предполагает, что конкретные углеводы ( олигосахариды ) ковалентно связаны с этими иммуносупрессивными гликопротеинами и действуют как «функциональные группы», которые подавляют иммунный ответ. Основные гликопротеины матки и плода, которые связаны с моделью ЕС в человеке, включают альфа-фетопротеин , CA125 и гликодельлин-А (также известный как плацентарный белок 14 (PP14)).
Обычно низкий уровень этих гликопротеинов обнаруживается в материнской сыворотке на ранних стадиях беременности . По-видимому, эффекты этих лечебных закусок, связанных с ЕС, проявляются только во время имплантации и самого раннего развития эмбриона. У людей экспрессия таких гликопротеинов значительно уменьшается к концу первого триместра. Следовательно, более целенаправленные механизмы иммунной подавления, такие как экспрессия фермента индолеклин диоксигеназы (IDO), вероятно, используются плодом на последующих стадиях развития. Одна потенциальная причина ранней инактивации системы заключается в том, что иммуносупрессивный эффект этих гликопротеинов может быть настолько полным, что их продолжающаяся утечка в систему кровообращения может привести к глобальному подавлению материнского иммунного ответа, что ставит под угрозу способность матери носить с собой плод на плод на плод. срок.
Последствия гипотезы
[ редактировать ]Человеческие спермы и яйца также не имеют молекул для иммунного распознавания «я». [ 4 ] Эти иммунные маркеры также известны как основные антигены комплекса гистосовместимости (MHC) или более конкретно у людей, как антигены лейкоцитов человека (HLA)). [ 5 ] [ 6 ] Следовательно, основной вопрос заключается в том, как человеческие гаметы признаются иммунными эффекторными клетками. В частности, их отсутствие маркеров распознавания MHC должно запускать иммунную систему, что приводит к лизису как сперматозоидов, так и яиц лейкоцитами , известными как естественный убийца или NK -клетки . Эти клетки нацелены и убивают другие клетки, в которых отсутствуют такие маркеры MHC, концепцию, известную как «пропавшее я». [ 7 ] Одна из особых возможностей состоит в том, что сперматозоиды и яйца распознаются с помощью олигосахаридов, выраженных на их поверхностях. Например, человеческие гаметы покрыты углеводами, которые были вовлечены в подавление ответов, опосредованных NK -клетками. [ 8 ]
Одним из основных следствий гипотезы, посвященных ЕС, является то, что постоянные патогены и агрессивные опухолевые клетки способны либо имитировать, либо приобретать те же функциональные группы углеводов, используемые для подавления любого иммунного ответа, который может мешать репродуктивному императиву, что позволяет им аналогично аналогично сопротивляться иммунному ответу человека. [ 9 ] Эти патогены включают ВИЧ-1 , гельминтические паразиты, такие как шистосомы , и Helicobacter pylori , бактерия, которая вызывает язвы желудка .
Есть несколько примечательных примеров этой мимики или приобретения одних и тех же углеводных последовательностей, участвующих в этой защитной системе с помощью патогенных микроорганизмов и агрессивных опухолевых клеток. Основная последовательность углеводов, связанная с гликодельлин-А, также обильно покрывает поверхность шистосом. [ 10 ] Профиль основных олигосахаридов, связанных с CA125 и основным поверхностным гликопротеином ВИЧ-1 ( GP120 ), почти идеально перекрывается. [ 11 ] Более постоянные патогены, связанные с моделью ЕС, могут быть идентифицированы как методы масс-спектрометрии для секвенирования олигосахаридов, становятся более чувствительными.
Другие экспериментальные модели
[ редактировать ]Было разработано несколько других моделей, которые стремятся решить эту гипотетическую систему для иммунной толерантности, включая истощение триптофана через фермент индоалин -диоксигеназу (IDO) [ 12 ] и выражение неклассической молекулы MHC класса I, обозначенной HLA-G . [ 13 ] Тем не менее, генетическая делеция IDO у самок мышей не приводит к отказу от их иностранного потомства плода, [ 14 ] Указывая о том, что избыточная система для подавления иммунного ответа матери существует в матке во время беременности. Кроме того, HLA-G экспрессирует олигосахариды, которые сильно отличаются от тех, которые связаны с другими молекулами HLA класса I, [ 15 ] [ 16 ] Таким образом, существует вероятность того, что HLA-G на границе с плодоматером сама использует свои необычные углеводные последовательности в качестве функциональных групп для подавления иммунного ответа матери.
Смотрите также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а беременный Кларк, GF; Dell, A.; Моррис, HR; Патанкар, MS; Истон, Р.Л. (2001). «Система распознавания видов: новое следствие гипотезы системы защиты человека». Клетки ткани органы . 168 (1–2): 113–21. doi : 10.1159/000016812 . PMID 11114593 .
- ^ Медавар, П. (1953). «Некоторые иммунологические и эндокринологические проблемы, поднятые эволюцией вивипарии у позвоночных». Симптат Соц Эксплуат Биол . VII : 320–338.
- ^ Leeton, J.; Trounson, A.; Вуд, С. (1984). «Использование донорских яиц и эмбрионов в управлении человеческим бесплодием». Австралийский и новозеландский журнал акушерства и гинекологии . 24 (4): 265–70. doi : 10.1111/j.1479-828x.1984.tb01508.x . PMID 6398696 .
- ^ Hutter, H.; Dohr, G. (1998). «Экспрессия HLA на незрелых и зрелых зародышевых клетках человека». J. Reprod. Иммунол . 38 (2): 101–22. doi : 10.1016/s0165-0378 (98) 00032-1 . PMID 9730286 .
- ^ Burnet, FM (1960). «Иммунологическое признание себя». Наука . 133 : 307–311. doi : 10.1126/science.133.3449.307 . PMID 13689158 .
- ^ Desoye, G.; DOHR, GA; Зиглер А. (1991). «Экспрессия антигенов основных гистосовместимости человека (MHC) на зародышевых клетках и ранних преимплантационных эмбрионов». Лаборатория Инвестировать 64 (3): 306–12. PMID 2002651 .
- ^ Ljunggren, Hg; Карре К. (1990). «В поисках« пропавшего я »? MHC класса I Молекулы и распознавание NK -клеток». Иммунол. Сегодня . 11 (7): 237–244. doi : 10.1016/0167-5699 (90) 90097-S . PMID 2201309 .
- ^ Патанкар, MS; Озгур, К.; Oehninger, S.; Dell, A.; Моррис, Х.; Seppala, M.; Кларк, Г.Ф. (1997). «Экспрессия гликанов связана с ингибированием естественных клеток -убийц на Zona Pellucida человека» . Мол Гул Воспроизведение 3 (6): 501–5. doi : 10.1093/molehr/3.6.501 . PMID 9239739 .
- ^ Кларк, GF; Dell, A.; Моррис, HR; Патанкар, М.; Oehninger, S.; Сеппала, М. (1997). «Просмотр СПИДа с гликобиологической точки зрения: потенциальные связи с гипотезой системы защиты человека» . Мол Гул Воспроизведение 3 (1): 5–13. doi : 10.1093/molehr/3.1.5 . PMID 9239703 .
- ^ Dell, A.; Моррис, HR; Истон, RL; Panico, M.; Патанкар, М.; Oehniger, S.; Koistinen, R.; Koistinen, H.; Seppala, M.; и др. (1995). «Структурный анализ олигосахаридов, полученных из гликодельлина, гликопротеина человека с мощной иммуносупрессивной и противозачаточной активностью» . Дж. Биол. Химический 270 (41): 24116–26. doi : 10.1074/jbc.270.41.24116 . PMID 7592613 .
- ^ Вонг, NK; Истон, RL; Panico, M.; Саттон-Смит, М.; Моррисон, JC; Латтанцио, Фа; Моррис, HR; Кларк, GF; Dell, A.; и др. (2003). «Характеристика олигосахаридов, связанных с маркером опухоли яичника человека CA125» . Дж. Биол. Химический 278 (31): 28619–28634. doi : 10.1074/jbc.m302741200 . PMID 12734200 .
- ^ Munn, DH; Чжоу, М.; Attwood, JT; Bondarev, i.; Конвей, SJ; Marshall, B.; Браун, C.; Mellor, AL (1998). «Профилактика аллогенного отторжения плода с помощью катаболизма триптофана». Наука . 281 (5380): 1191–3. doi : 10.1126/science.281.5380.1191 . PMID 9712583 .
- ^ Hunt, JS (2006). «Незнакомец в странной земле» . Иммунол. Преподобный 213 : 36–47. doi : 10.1111/j.1600-065x.2006.00436.x . PMC 1637092 . PMID 16972895 .
- ^ Бабан, Б.; Чендлер, П.; McCool, D.; Marshall, B.; Munn, DH; Mellor, AL (2004). «Экспрессия 2,3-диоксигеназы индолейминовой 2,3-диоксигеназы ограничена гигантскими клетками трофобласта плода во время мышиной беременности и имеет специфик для материнского генома». J. Reprod. Иммунол . 61 (2): 67–77. doi : 10.1016/j.jri.2003.11.003 . PMID 15063630 .
- ^ McMaster, M.; Zhou, y.; Короче, с.; Капаси, К.; Geraghty, D.; Lim, KH; Фишер С. (1998). «Изоформы HLA-G, продуцируемые плацентарными цитотрофобластами и обнаруженные в амниотической жидкости, связаны с необычным гликозилированием». J. Immunol . 160 (12): 5922–8. PMID 9637505 .
- ^ Барбер, Ld; Патель, TP; Percival, L.; Gumperz, Je; Lanier, LL; Филлипс, JH; Бигге, JC; Wormwald, MR; Parekh, RB; и др. (1996). «Необычная однородность N -связанных олигосахаридов HLA -A, -B и -C гликопротеинов». J. Immunol . 156 (9): 3275–84. PMID 8617950 .