Skyrius 7. Imunotoksikologija bei cheminių medžiagų ir patogenų ...

Skyrius 7. Imunotoksikologija bei cheminių medžiagų ir patogenų sukelto stresobiožymenysA. ČetkauskaitėTurinys7.1. Bendriausias cheminių medžiagų imunotoksiškumo supratimas…………………………………………………..27.2. Įgimtojo imuniteto sistemos struktūra……………………………………………………………………………….37.2.1. Įgimtosios imuninės sistemos organai ir ląstelės…………………………………………………………………37.2.2. Įgimtojo imuniteto sistemos ląstelių alerginio uždegimo tarpininkai (mediatoriai)……………………………..67.2.3. Komplementas kaip įgimto imuniteto tirpių makromolekulių grupė (Humoralinio Imuniteto dalis)……………67.2.4. Citokinai kaip įgimto ir įgytojo imuniteto imuno-komunikacijos molekulės……………………………………77.3. Įgytojo imuniteto sistema…………………………………………………………………………………………….117.3.1. Įgytojo imuniteto sistemos ląstelės: T-limfocitai……………………………………………………………...117.3.2. Įgytojo imuniteto sistemos ląstelės: B-limfocitai……………………………………………………………….127.3.3. B-Limfocitų komunikacinės molekulės……………………………………………………………………...…137.3.4. Įgytojo imuniteto atminties ląstelės…………………………………………………………………………….137.3.5. Limfocitų ir kitų imuninių ląstelių paviršiaus adhezinės molekulės…………………………………………....137.3.6. Limfocitų gaminami antikūniai…………………………………………………………………………………157.4. Imuninės sistemos evoliucija: imuninės struktūros ir funkcijos, išlikę įvairiuose filogenetiniuose lygmenysebei gyvūnų imuno-žymenys………………………………………………………………………………………….167.4.1. Imuninės struktūros ir funkcijos, išlikę įvairiuose filogenetiniuose lygmenyse. ………………………………167.4.2. Gyvūnų imuno-žymenys………………………………………………………………………………………..187.5. Imuninės sistemos reakcijos kaip suminių efektų ir integralinių funkcijų pasireiškimas………………………217.5.1. Pirmojo tipo reakcijos………………………………………………………………………………………….227.5.2. Antrojo tipo reakcijos…………………………………………………………………………………………..227.5.3. Trečiojo tipo reakcijos………………………………………………………………………………………….227.5.4. Ketvirtojo tipo reakcijos………………………………………………………………………………………..237.5.5. Penktojo tipo reakcijos…………………………………………………………………………………………247.5.6. Ūminio atsako fazės baltymai………………………………………………………………………………. …247.6. Imuninės sistemos atsakai į chemines medžiagas: veikimo mechanizmai………………………………………..247.6.1. Cheminių medžiagų sukeliama immunosupresija……………………………………………………………..247.6.2. Imunotoksiniai junginiai, kurių toksiškumui pasireikšti reikia metabolinės aktyvacijos……………………. .297.6.3. Imunosupresinė terapija………………………………………………………………………………………..307.6.4. Imunostimuliacija: hiperjautrumas ir alergija………………………………………………………………….317.6.5. Autoimuninės reakcijos………………………………………………………………………………………..337.7. Imuninės sistemos būklės testavimo metodai medicininėje klinikoje ir toksikologijoje……………………...…357.7.1. Standartinių testų lygmuo………………………………………………………………………………………357.7.2. Struktūrinių testų lygmuo………………………………………………………………………………………367.7.3. Funkcinė analizė……………………………………………………………………………………………….367.7.4. Eksperimentiniai, pre-klinikiniai (invaziniai, destrukciniai) tyrimai…………………………………………..367.7.5. Imuninių ląstelių molekulinių paviršiaus žymenų bei citokinų analizės lygmuo: imuno-deficito nustatymas..367.7.6. Imuninių testų grupės: laboratorinių gyvūnų imunosupresijos analizė………………………………………..377.7.7. Imuninių testų grupės. Laboratorinių gyvūnų autoimuninių reakcijų analizė…………………………………377.7.8. Imuninių testų grupės. Žmonių imuninio statuso analizė……………………………………………………..387.8. Imuninės sistemos būklės biožymenys………………………………………………………………………………387.8.1. Ląstelių lygmuo ir kiti tradiciškai naudojami senieji žymenys…………………………………………………397.8.2. Įvairių tyrimo lygmenų kompleksiniai naujieji imuninės sistemos biožymenys……………………………….397.8.3. Mimikrija ir imuninės sistemos biožymenys……………………………………………………………………447.9. Apibendrinimas: imunologinių metodų ir biožymenų klasifikacijos nauda, vertinant cheminių medžiagųsukeliamą riziką žmonių imuninei sistemai…………………………………………………………………………….467.9.1.Cheminių medžiagų imunotoksinių efektų bendriausios klasifikacijos ………………………………………..467.9.2. Imuninės sistemos komponentų (narių) biožymenų bendriausia klasifikacija…………………………………477.9.3. Imnotoksikologinių efektų vertinimo rekomendacijos ir šiuolaikinės medicininės diagnostikos centrai: didelėsgalimybės ir sisteminės analizės trūkumai……………………………………………………………………..487.9.4. Imuninės sistemos biožymenų paveikslai (deriniai) ir patofiziologinės būsenos …………………………..…497.9.5. Hiperglikemijos reiškinio paplitimas (visuotinumas) ir reikšmė imuninės funkcijos sutrikimams……………50Literatūra…………………………………………………………………………………………………………………521

7.1. Bendriausias cheminių medžiagų imunotoksiškumo supratimasEgzistuoja daugybė būdų, kuriais toksiniai junginiai reaguoja su imunine sistema, tačiau čia aptariamais tikslais svarbu:1) toksinių, ypač mažo molekulinio svorio (iki 300-400 Da) junginių sąveika su sistemos komponentais, ir 2) imuninioatsako (reakcijos) sukėlimas. Bendriausiu požiūriu vaistai ir kiti svetimi ląstelėms junginiai gali: 1) inhibuoti imuninėssistemos funkcionavimą, - tai toksinis atsakas, apibendrintai vadinamas imunosupresija (immunosuppression – angliškai),2) sukelti alergiją ir padidinto jautrumo reakcijas (Timbrell, 2003). Gal tiksliausiai tai apibrėžia Hodgson ir Smart (2001),- jie atskiria imuninės sistemos ir toksinių cheminių junginių sąveikos prigimtį – supresiją ir stimuliaciją, ir kokybiškaižiūri į ligos padidėjimą pagal sukeliamų efektų stiprumą ir/ar priežastį. Tada supresija analizuojama, kaip infekcinė arneoplastinė, o stimuliacija – kaip alerginė ir autoimuninė liga. Toks ”lazdos su dviem galais”, modelis, matyt,geriausiai atspindi pačią imuninės sistemos atsakų kontinuumo idėją.Kiti anglų mokslininkai apibūdina imunotoksiškumą bendriau ir iš molekulinių tyrimų pozicijos (Galloway, Handy,2003). Imunotoksiškumas, kaip bet kuris neigiamas imuninės sistemos ar jos sudėtinių dalių efektas, gali būtitiesioginis, kylantis dėl sekančių priežasčių: 1) imuninės sistemos komponentų – ląstelių fermentų inhibicijos(pavyzdžiui, fosforo organiniai pesticidai gali inhibuoti serinines hidrolazes ar esterazes (t.y. fermentus, aktyviąjamecentre turinčius seriną su jo funkcine –OH grupe)), 2) oksidacinio streso imuninėse ląstelėse ir imuninės sistemosorganuose, 3) signalo, kontroliuojančio imuninę funkciją, perdavimo keliuose, pokyčių. Gali susiformuoti netiesioginiaiimunotoksiniai efektai, kylantys dėl sekančių priežasčių: 1) nervų sistemos pokyčių (abi sistemos – imuninė ir CNS -sąveikauja per hipotalamo (pogumburio)-hipofizės-antinksčių (HPA, hypothalamic-pituitary-adrenal, HPA, axis –angliškai) ašį, bendraudamos per (arba dalindamosi (shared – angliškai)) receptorius ir signalines molekules (Ader, 1991,Galloway, Handy, 2003), 2) pakitusio metabolizmo (mitybos) chroniškų efektų imuninės sistemos organuose.ImunosupresijaImunostimuliacija2Atsparumas vėžiuiHiperjautrumasIšsivysčiusiosmetastazėsRibotaneoplazijaNormaMažaalergijaAnafilaktinisšokasĮsigalėjusiosinfekcijosNedidelėsinfekcijosAtsparumas infekcijomsMažisimptomaiProgresuojantidegeneracijaAutoimuninės reakcijosPav. 7.1. Imuninės sistemos atsakų kontinuumas (pagal Dean ir kt., 2001).Imuninės-Nervinės-Endokrininės sistemų ašis. Yra pripažinta, kad nervinė, imuninė ir endokrininė sistemos nėra visaiatskiros struktūros ir nefunkcionuoja atskirai, bet dalijasi įsiterpiančiomis ar specializuotomis ląstelėmis bei daugeliutirpių mediatorių ir tuo pačiu derina arba tarpusavyje reguliuoja (sąlygoja) vienos kitų funkcijas. Iš specializuotųimuninės sistemos ląstelių galima paminėti mikroglijos ląsteles, kurios yra fagocitai smegenyse, atlieka fagocitozę.Neurotransmiteriai (neuromediatoriai), citokinai ir hormonai atlieka daugybę reguliacijos funkcijų nebūtinai vien savosiossistemos (ar audinio) viduje. Kraujo serume, pavyzdžiui, randami šie limfocitus supresuojantys hormonai:gliukokortikoidai, prohesteronas, estrogenai, androgenai, prostaglandinai. Toliau pateikiame bendriausią diagramą,nusakančią imuninės, nervinės ir endokrininės sistemos ryšį (Dean ir kt., 2001). Katecholaminai, kurių produkcija didėjastreso metu, mobilizuoja kraujo granuliocitus ir makrofagus ir didina jų skaičių. Šio trijų organizmo sistemų sąryšiovertinimo svarba cheminių medžiagų (ksenobiotikų) imunotoksiškumui pasireiškia mažiausiai dviemis aspektais:1) ksenobiotikai gali veikti imuninį atsaką netiesiogiai, per kitas organų sistemas,2) pokyčiai imuninėje sistemoje gali sukelti antrinius efektus kitose organų sistemose (žinomas pavyzdys V tipohiperjautrumo reakcijos – autoimuninė skydliaukės ląstelių degeneracija).Imunotoksiškumas gali pasireikšti labai įvairiai: 1) imuninės sistemos organų patologija; 2) sumažėjusiuhumoraliniu ir/ar ląsteliniu imunitetu. Imunotoksiškumo charakteristikos gali būti ir pakitę nespecifinės imuninėsreakcijos, sumažėjęs šeimininko organizmo atsparumas, padidintas jautrumas ir autoimuninės reakcijos bei ligos. Tam,kad išnagrinėtume imuninės sistemos lygmenų ir komponentų atsakus į toksines chemines medžiagas, pirmiausiai norsbendrais bruožais reikia pristatyti pačią imuninę sistemą su jos komponentais.

3NEUROPEPTIDAICITOKINAINERVAICITOKINAIIMUNINĖSISTEMACITOKINAIHORMONAINERVŲSISTEMANEUROPEPTIDAICITOKINAINEUROTRANSMITERIAIHORMONAINERVAIENDOKRININĖSISTEMACITOKINAIHORMONAIPav. 7.2. Imuninės sistemos sąveika su nervine ir endokrinine sistemomis (pagal Dean ir kt., 2001).7.2. Įgimtojo imuniteto sistemos struktūra7.2.1. Įgimtosios imuninės sistemos organai ir ląstelės. Suaugusio žmogaus organizme pirminiai limfoidiniaiaudiniai yra kaulų čiulpai ir užkrūčio liauka (thymus – lotyniškai ir angliškai), esanti už krūtinkaulio rankenosviršutinėje priekinio tarpusienio dalyje prie širdies viršaus (aortos). Žinduolių vaisiaus vystymosi laikotarpiu tai bus irkepenys. Paukščių pirminis limfoidinis organas – “Fabricijaus krepšis” – (Bursa of Fabricijus – angliškai (iš čia ir “B” B-limfocitų pavadinime). Užkrūčio liauka auga iki lytinio brendimo, o senstant pradeda nykti; joje diferencijuoja T-limfocitai. Kaulų čiulpuose gaminasi uždegimą reguliuojančios ląstelės bei fagocitinės ląstelės (dauguma jų yra įgimto,nespecifinio imuninio atsako ląstelės): eozinofilai (eozinofiliniai granuliocitai), bazofilai (bazofiliniai granuliocitai),polimorfonukleariniai leukocitai, (neutrofilai, arba neutrofiliniai granuliocitai), makrofagai (anksčiau vadintimonocitais, o pasenę nejudriame būvyje – histiocitais), natūralūs kileriai, NK, ir B-limfocitai bei antigeną pristatnčiosląstelės (makrofagai, dendritinės ląstelės); jie toliau bręsdami, įgija savo specializuotas funkcijas. Leukocitai, imuninėssistemos ląstelės, yra kilę/išaugę iš kaulų čiulpų kamieninių ląstelių ir, kai subręsta, bendriausiai gali būti skirstomi į:granuliocitus, limfocitus ir makrofagus (monocitus). Subrendę limfocitai migruoja į kraują ir antrinius limfos organus.Antriniai limfoidiniai audiniai yra blužnis ir limfiniai mazgai, taip pat tonzilės bei adenoidai, juose makrofagai irlimfocitai, kurie pradeda ir reguliuoja imuninį atsaką, yra toliau tobulinami/bręsta (processed – angliškai). Kažkodėl netdaugelio vadovėlių autorių, pristatydami antrinius limfoidinius organus, “pamiršta” pristatyti žarnyno limfoidinį audinįbei bronchų (plaučių) limfoidinį audinį. Iš žarnyno limfa yra surenkama į Pajerio lopinėlius (Payer’s patches), esančiuskairėje pilvo pusėje ties didžiąja gaubtine žarna bei kitus artimiausius pilvo srities ir kirkšnies limfmazgius. Paminėtinasena tiesa, kad limfiniai mazgai yra biologiniai limfos filtrai, kurie sulaiko limfoje esančius mikroorganizmus ir kitussvetimkūnius, o kraują panašiai filtruoja blužnis. Faktiškai dendritinės limfmazgių ląstelės atlieka pirminį patogenųsurišimą. Jei nebūtų limfinių mazgų, bakterijos, prasiveržusios pro epitelį į limfą, patektų į bendrąją kraujo apytaką irpaplistų po visą organizmą. Antra vertus, matyt, uždegimo ar pakartotinio įjautrinimo atveju limfiniuose mazguosepasidaugina – atminties ląstelės iš vieno klono, - tada ilgesniam laikui pabrinksta limfiniai mazgai. Limfa limfagyslėmisteka lėtai, viena kryptimi (priklausančia nuo vožtuvų limfagyslėse), bei lėtai teka limfinio mazgo tarpais (sinusais) irpasipildo naujais limfocitais iš limfinio mazgo.Įgimtosios imuninės sistemos (limfos-kraujo cirkuliacijos) ląstelės ir jų funkcijos. Visų rūšių leukocitai gali judėtiameboidiškai, dėl ko geba migruoti (išeiti) per kraujagyslių sieneles - diapedezės procesas. Jį ypač padidinaišskiriamas kamieninių ląstelių mediatorius histaminas, didinantis kraujagyslių, kapiliarų sienelių pralaidumą. Leukocitaiteigiamai juda (teigiamas chemotaksis) į bakterijų toksinus, bakterijų suirimo produktus ar apvalkalo komponentus (pvz.,endotoksiną – bakterijų ląstelių sienelės komponentą) bei organizmo ląsteles, pasižyminčias “svetimais” paviršiausantigenais (pavyzdžiui, vėžinės transformacijos žymenimis), ir kai kurie jų pasižymi kompleksų antikūnis-antigenassudarymu. Leukocitams būdinga fagocitozė - užgriebimas į savo citoplazmą svetimų organizmo ląstelėms kūnų ir jų“suvirškinimas”, panaudojant savuosius fermentus: lipazes, proteazes, peptidazes ir nukleotidazes. Apie 50 % leukocitųbūna už kraujagyslių ribų tarpląstelinėje erdvėje, kiti (> 30 %) kaulų smegenyse. Fagocitinės (įgimtojo imuniteto)ląstelės yra labai įvairios ir jų spektras kinta nuo tokių, kurios skaldo antigenus (bakterijas virusus) bei gaminalaisvuosius radikalus iki tokių, kurios pagrinde yra atsakingos už pateikimą mažų fagocituotos medžiagos porcijųlimfocitams, t.y. taip vadinamos antigeną pateikiančios ląstelės (Antigen Presenting Cells, APC, - angliškai). Čiapabandysime pateikti apibūdinimą, duodamą Playfair ir Bancroft (2004):

1. Polimorfonukleariniai leukocitai (PMN leukocitai), arba neutrofilai (neutrofiliniai granuliocitai) trumpaigyvenantys (apie 2 dienas), pasižymi daug gumbelių turinčiu (segmentuotu) branduoliu, atlieka fagocitozę ir užmušabakterijas bei grybus. Jie yra įgimtojo imuniteto dalis. Aktyvuojami kai kurių citokinų ir tada užmuša vėžines irvirusais infekuotas ląsteles. Jie išskiria toksines parazitams (patogenams) molekules iš “pirmšjš granulių”: lizocimą(fermentą, skaidantį gram-teigiamų ir neigiamų bakterijų sienelės lipopolisacharidą N-acetil-mureino jungčių vietose),mieloperoksidazę (gaminančią hipochloritinę rūgštį, superoksiddismutazę, gaminančią peroksidą – oksiduojančiusdezinfekcinius agentus). Iš “antrųjų granulių išskiriami: Defensinai, BPI – baziniai antibiotinio aktyvumo baltymai,veikiantys prieš bakterijas ir grybus, ir lactoferinas – surišantis geležį, reikalingą bakterijoms.2. Monocitai būna kraujyje 24 valandas, pasigamina kaulų čiulpuose, sudaro 4-8 % visų leukocitų (apie 480 ląstelių/ąµl), yra makrofagų pirmtakai.3. Makrofagai yra pagrindiniai audinių fagocitai, ilgai gyvenantys (mėnesius, metus), atlieka fagocitozę pažeistųląstelių, molekulių, svetimų dalelių, mikrobų ir t.t. Gamina NO, arginazę, kuri išsekina arginino atsargas vidiniuosešiose ląstelėse esančiuose patogenuose.4EozinofilaiUždegimą sukeliančiosląstelėsKartu žinomi kaip granulocitaiBazofilai / kamieninėsląstelės(mast cells)Fagocitinės ląstelėsPMNLeukocitai(neutrofilai)Makrofagai(subrendęmonocitai)NK(natūralūs kileriaiarba didiejigranuliuotiejilimfocitai)Įgimti,NespecifiniaiatsakaiUžkrūčio liauka(Thymus)T-LimfocitaiPre-T-Limfocitai*Kaulų čiulpaiPradinės Kamieninės ląstelėsAPC - Agpristatantiląstelė (makrofagas,dendritinėar kt.)*AgB-LimfocitaiAktyvuotiB-LimfocitaiĮgyti,specifiniaiatsakaiAktyvuotiT-LimfocitaiCitokinaiCitokinai(informacinėsmolekulės)CitokinaiPlazmosląstelėsCD-8, Citotoksin.T(T kileriai)CD-4,T -helperiaiMediatoriųišskyrimas:histamino ir ktIgE IgA IgD IgM IgGSpecifiniai AntikūniaiLimfoidiniai audiniai (agregatai): BALT, GALT, SALT – (Bronchus-, Gut-,Skin-associated lymphoid tissue - angliškai). Tai bronchų, žarnyno, odos limfoidiniai agregatai. Jieapgina šeiminin-ko pagrindinius vartus, per kuriuos patenka toksiniai ir kiti aplinkos agentaiPav. 7.3. Pati bendriausia žmogaus imuninės sistemos ląstelių ir jų atsakų schema (kompiliuota pagal Hodgson, Smart, 2001)Svarbios sąvokos ir apibrėžimai (paveikslui 5.14. ir tolesniam šio skyriaus tekstui).Ag – antigenai(-as) – molekulės (bendriausiu požiūriu baltymai arba angliavandeniai!!!), kurie sukelia specifinius įmuninius atsakus, dažniausiai taijunginiai svetimi šeimininkui (pavyzdžiui gram-neigiamų bakterijų išorinės sienelės lipopolisacacharidas, vadinamasis endotoksinas);

Antikūniai – tirpūs baltymai bendrai žinomi kaip imunoglobulinai, tai molekulės, kurios laisvai cirkuliuoja ir specifiškai reaguoja su iššaukiančiuantigenu. Imunoglobulinų klasės (vadinamieji izotipai) IgM IgG IgE IgA IgD skiriasi antikūnio (imunoglobulino) molekulės sunkiųjų grandiniųstruktūra; IgG toliau charakterizuojamas dar 4 poklasiais: IgG 1, IgG 2, IgG 3, IgG 4. Gaminami plazminėse ląstelėse.APC ląstelės – Antigeną pristatančios ląstelės (Antigen Presenting Cells, APC – angliškai). Tai makrofagai, dendritinės lmfinių mazgų ląstelės.Fagocitinės ląstelės, skaldančios antigenus (bakterijas virusus) bei gaminančios laisvuosius radikalus, bei tokios, kurios pagrinde yra atsakingos užpateikimą mažų fagocituotos medžiagos porcijų limfocitams, t.y. antigeną pateikiančios ląstelės, APC.CD + numeris – tai diferenciacijos klasteris (Cluster of Differentiation, CD – angliškai), jį seka numeris, žymintis ypatingą ląstelių paviršiausmolekulę;Citokinai – tai interleukinai, interferonai ir chemokinai (limfokinai) – tai tirpūs vandenyje mediatoriai arba komunikacinės molekulės, gaminamos(sekretuojamos) imuninės sistemos ląstelių ar ląstelių, esančių jos išorėje. Jie sukelia daugybę efektų: reguliuoja imuninių ląstelių brendimą,diferenciaciją ir jų mobilizaciją (judėjimą, pritraukimą); labiausiai dėmesio susilaukė Auglių nekrozės faktorius α (TNF-α), interleukinai IL-1, ir IL-2, Itipo interferonai – INF α, INF β; autoimuninėse reakcijose (pavyzdžiui, tireotoksikozėje, t.y. antikūniuose prieš skydliaukės ląsteles) svarbu INF γišskiriamas kaip citokinas virusinės infekcijos metu.Komplementas – eilė plazmos baltymų, neimunoglobulinų, kurie pakopiškai yra aktyvuojami antigeno-antikūnio kompleksais. Jie pažeidžia ląsteliųtaikiniųmembranas ir yra aktyvūs šemininko organizmo gynyboje. Tai yra sistema pakopiškai veikiančių visos serijos baltymų ir tuo pačiu - kaskadaįvykių. Baltymų pagrindiniai komponentai: pagrindinis aktyvuojamas serumo baltymas C3, jo fragmentas C3b, faktorius B, faktorius D, properdinas,duodantys C3 konvertazės (aktyvuotą) C3bBb kompleksą, ir MBL, MASP, C1, C2, C4, duodantys C3 konvertazės C4b2a kompleksą (aktyvuotą)antroje pakopoje prieš centrinį(-ius) įvykį(-ius), tokį(-ius) kaip fagocitozės indukavimas (komplekse su fagocitais) ar uždegimo indukavimas(komplekse su kamieninėm ląstelėm - bazofilais), bei kiti.Haptenas – molekulė, kuri specifiškai reaguoja su antikūniu, bet yra labai maža, kad sukeltų antikūnio atsaką, kol nėra apjungta su baltymu; taiatitinka daugelį cheminių medžiagų;Hiperjautrumas (Hypersensitivity - angliškai) – perteklinis humoralinis (tirpios fazės komponentų) ar ląstelinis atsakas į antigeną, vedantis įaudinių pažaidas.Mediatoriai, išskiriami imunoglobulino(-ų) aktyvuotų kamieninių ląstelių, (t.y. bazofilų sąveikoje su IgE): 1) histaminas (didina kraujagysliųpralaidumą, susiaurina bronchus - bronchkonstrikcija), gaminamas bazofilų granulėse; 2) heparinas – antikoaguliantas (mažina kraujo kešėjimą); 3)chemotaktiniai faktoriai, pritraukiantys polimorfonuklearinius leukocitus, PMN, ir kitas ląsteles; 4) trombocitus-aktyvuojantis faktorius, sukeliakraujagyslių laidumą apsprendžiančių faktorių išskyrimą iš trombocitų; 5) prostaglandinai, naujai išskiriami po aktyvacijos, sukeliantys uždegimą irskausmą; 6) leukotrienai, naujai išskiriami po aktyvacijos, pritraukia kitas ląsteles.Pagrindinis Audinių suderinamumo kompleksas (Major Histocompatibility Complex, MHC, - angliškai) bei I ir II klasių molekulės – tai ląsteliųpaviršiaus molekulės, kritiškos antigeno pristatymui, t.y. APC ląstelių (Antigen Presenting Cells – angliškai) paviršiaus molekulės. Tos dvi klasėsMHC molekulių pristato antigenus skirtingiems T-limfocitų (T-ląstelių) tipams: CD8 ir CD4. T-ląstelių antigeninis receptorius, TCR, atpažįsta irsusiriša su trumpais polipeptidiniais fragmentais (gautais po proteolizės), kurie yra susirišę su MHC komplekso molekulėmis, išsidėsčiusiomis ant APCląstelių (makrofagų, dendritinių) paviršiaus.4. Kupfferio ląstelės yra pagrindiniai fagocitai kepenyse, jos išvalo kraują nuo dalelių.5. Mesangialinės ląstelės yra fagocitai inkstų glomerulose, kurios pašalina kompleksus glomerulose (glomerula – inkstokamuolėlis, t.y. arterinių kapiliarų rezginys inksto kūnelyje).6. Mikroglijos ląstelės yra fagocitai smegenyse, atlieka fagocitozę.7. Dendritinės ląstelės, DC, (dendritic cells) yra antigeną pateikiančios ląstelės, APC (Antigen Presenting Cells –angliškai), limfoidiniame audinyje. Pristato antigeną jo nejautusioms/naujoms T ląstelėms (T-limfocitams).8. Langerhanso ląstelės, LHL, yra odos (epidermio) dendritinės ląstelės, DC, ar greičiau APC. Antigeną jos pristato jonejautusioms/naujoms T ląstelėms (T-limfocitams). Patekus ant odos alergenui, LHL kartu su keratinocitais išskiriacitokinus – atsaką ir migruoja iš odos, prisikabinę ant ataugėlių (dendritų) alergeną(-us) į artimiausią drenuojantį limfinįmazgą, kur pilnai subręsta iki APC. Jos įgija kontaktinio ir uždelsto hiperjautrumo savybes bei gebą atmesti vėžinesląsteles.Kitos įgimto imuniteto sistemos ląstelės.Kamieninės ląstelės, MC, (Mast cells – angliškai), (priklausančios granuliocitams) yra išsidėstę aplink kraujagysles,žarnyną, ir joms artimi bazofilai, esantys kraujyje, yra svarbiausios (kaip ir visi granuliocitai) ūminiam uždegimuiišsivystyti, t.y. sekai įvykių, skirtų padidinti kraujo ir jo elementų (PMN, komplemento, antikūnių ir kt.) patekimą įtraumos ar infekcijos vietas. Kamieninių ląstelių ir bazofilų funkcija yra išlaisvinti savo granulių turinį, kuriame yrahistamino, leukotrienų, ir kitų medžiagų, didinančių kraujagyslių pralaidumą. Degranuliacija gali būti įjungiamatiesioginiu pažeidimu arba, veikiant specifiniam antikūniui – IgE. Pastarųjų metų tyrimai parodė, kad kamieninės ląstelėsturi eilę bendrų savybių, būdingų ir dendritinėms ląstelėms: kokiu tai laipsniu geba absorbuoti svetimas medžiagas,pristatyti antigenus limfocitams, atsakyti į kai kuriuos citokinus, sekretuoti kitus, pavyzdžiui, TNF (Auglių nekrozėsfaktorių). Taigi, jos nėra vien tik alergijos “sprogstamieji paketai”, bet atlieka visą eilę funkcijų.Eozinofilai (eozinofiliniai granuliocitai) sudaro 2-4 % visų periferinio kraujo leukocitų ir yra tipiški kai kurių alerginiųatsakų atstovai. Jie turi granules, kuriose yra amino rūgščių, baltymų ir lipidų. Katijoniniai baltymai, Pagrindiniaibaziniai baltymai, peroksidazė yra toksinės parazitams (pavyzdžiui, kirminams, esantiems ląstelių išorėje) molekulės,išskiriamos eozinofilų. Jų kiekis padidėja – vadinamoji eozinofilija, vykstant alerginėms reakcijoms, kirminų invazijai iresant autoimuniniams susirgimams, kurių metu gaminasi antikūniai nuosavoms oganizmo ląstelėms. Vidutinis jų kiekiskraujyje (ląstelių N/µl) yra 165, o normos ribos 0-397 (N) /µl (1986 m. ankstesniuose šaltiniuose 100-350 N /µl) . Šisskaičius pasižymi paros svyravimais, ir tai susiję su antinksčių žievės sekretuojamais gliukokortikoidais – pastarųjųkiekio kraujyje padidėjimas sukelia eozinofilų kiekio mažėjimą it atvirkščiai. Eozinofilams taip pat būdinga fagocitozė???(1986 m. duomenys).5

Natūralūs kileriai, NK, (Natural Killer Cells – angliškai) lizuoja infekuotas virusais ir vėžines ląsteles (t.y. ląsteles,turinčias šiuos antigenus), todėl yra svarbūs šeimininko atsparumui virusiniams ir vėžiniams susirgimams. Ne visuose netprestižiniuose vadovėliuose paaiškinama, kad NK ląstelės vystosi kaulų čiulpuose iš kamieninių ląstelių sekančiosgeneracijos/pakopos – limfoidinių pirmtakų, kaip ir T- bei B-limfocitai (nes yra ir kamieninių ląstelių mieloidiniaipirmtakai (!!!), iš kurių vystosi dendritinės ląstelės, įvairūs granuliocitai ir monocitai, subręstantys iki makrofagų).Lizuojančiosios NK ląstelės yra aktyvuojamos I tipo interferonų (citokinų), tokių kaip interferonas α ir interferonas β.Perforinai, granzimai, granulizinai yra toksiški virusams (?), bakterijoms ir grybams, o taip pat jais infekuotomsląstelėms, ir yra gaminami natūraliųjų kilerių, NK ląstelių.Dendritinės ląstelės, DC, yra limfmazgių ląstelės, kurios specializuojasi labiau svetimkūnių atpažinime, negufagocitozėje. Jų pagrindinė funkcija – “pateikti” (pristatyti) limfocitams antigenus (surištus) savo paviršiuje. Tai taipvadinamos “Antigeną pristatančios ląstelės”, APC (Antigen Presenting Cells – angliškai). Tiesa, APC ląstelių vaidmenįatlieka ir kitos imuninės ląstelės, pvz., makrofagai. Visos jos pateikia antigenus B- ir\T-limfocitams. Bet jos turi ir tamtikrą fagocitinį aktyvumą, ypač, kada yra subrendę ir randamos periferiniame kraujyje. Įvairūs patogenai sugeba įeiti į jasir išlikti jose. Tai būna gripo, citomegalo (CMV), tymų, ŽIV virusai, bei didesni organizmai (Chlamidia, Leishmania).Dendritinių ląstelių atpažinimas vyksta, naudojant tuos pačius elementus, kokius naudoja fagocitai, kas įgalina DCatsakyti į galybę įvairių patogenų – nuo bakterijų ir pirmuonių paviršiaus molekulių iki bakterinės DNR, virusinės RNR iršiluminio šoko baltymų. Dendritinės ląstelės sekretuoja visą įvairovę citokinų: IL-6, IL-12, IL-8, TNF, IFNα,β,γ, ir kaikurių infekcijų metu (leišmaniozės (leishmaniasis – angliškai)) DC o ne makrofagai daugiau sekretuoja IL-12 , kurissukelia pereinamą ląstelių reguliuojamo imuninio atsako išsiveržimą. Kai kurių kitų infekcijų metu DC sekretuoja IL-10,kuris slopina efektyvų ląstelių reguliuojamą imunitetą.Limfocitai T (Th1, Th2) ir B (žiūrėti aprašymą žemiau) atsako tik į antigenus, pateiktus APC (t.y. daugumojedendritinių) ląstelių.7.2.2. Įgimtojo imuniteto sistemos ląstelių alerginio uždegimo tarpininkai (mediatoriai). Kamieninėsląstelės ir eozinofilai išskiria labai daug alerginį uždegimą skatinančių medžiagų (mediatorių). Pirma, kamieninėsląstelės išskiria histaminą, kuris sukelia sekančius efektus: lygiųjų raumenų susitraukimą, padidėjusį kraujagysliųlaidumą, kraujagyslių susitraukimą, gleivių produkciją. Taip pat MC išskiria audinių pažaidas sukeliančius fermentus:triptazę, lizosomines hidrolazes, proteoglikanus, arachidoninės rūgšties metabolitus. Jos taip pat išskiriaLipooksigenazės kelio metabolitus: 5-hidroksieikozatetraenoinę rūgštį (5HETE), leukotrieną B 4 (LTB 4 ). Jie sukelialygiųjų raumenų susitraukimą, padidėjusį kraujagyslių laidumą, gleivių produkciją, chemotaktinį aktyvumą.Prostaciklinas (vazodiliatorius (plečiantysis kraujagysles agentas)), tromboksanas A2 (sukeliantis bronchų susitraukimus)yra išskiriamas DC. Galiausiai, DC išskiria ciklooksigenazės produktus: prostaglandinus PGE 1 , PGE 2 , PGF 2a , PGD 2 ,kurie taip pat sukelia lygiųjų raumenų susitraukimą, padidėjusį kraujagyslių laidumą. Eozinofilai išskiria sekančiusalerginio uždegimo mediatorius (reguliuojančias molekules): 1) Pagrindinį bazinį baltymą, MBP, 2) eozinofilinęperoksidazę, EPO, 3) eozinofilų katijoninį baltymą, ECP, 4) EPO/H 2 O 2 /halogenus. Šios eozinofilų informacinėsmolekulės skatina kamieninių ląstelių degranuliaciją.7.2.3. Komplementas kaip įgimto imuniteto tirpių makromolekulių grupė (Humoralinio Imunitetodalis). Susidarius antigeno-antikūnio kompleksui, daugeliui tolesnių reakcijų vyksmui ir imuninės sistemos efektųsusidarymui reikia kraujo plazmos (tirpiųjų) baltymų, t.y. devynių faktorių (C1-C9), bendrai vadinamu komplementu.Komplemento komponentai jungiasi į reakciją tam tikra seka; kai kurie iš jų jungiasi su antigeno-antikūnio kompleksu,jei kompleksas susidaro su agliutinuojančiais ar kai kuriais precipituojančiais (išsodinančiais) antikūniais. Komplementobaltymų buvimas reikalingas antikūnių hemolitiniam, bakteriolitiniam ir citotoksiniam veikimui. Papildydamiantigeno-antikūnio kompleksą, pagrindiniai komplemento baltymai-komponentai: C1 – sukelia imunoadhezijos efektą(pavyzdžiui, eritrocitų ir bakterijų agregatų susidarymą), jis gaminasi žarnyno epitelyje; C2 - sukelia imunoopsonizaciją(kai antikūniai, užsifiksavę bakterijų ląstelių paviršiuje, sumažina jų elektrinį krūvį ir daro ląstelę prieinamąagliutinacijai) ir fagocitozę, jis sintezuojamas makrofagų; C3 - , jis sintezuojamas kepenyse, C4, C5, C6, C7 – sukeliachemotaksį , C8 – sukelia citolizę (imuninę hemolizę), C9 – sukelia imuninį baktericidinį veikimą (šie komplementobaltymai yra citotoksinai). Komplemento galutiniai sukeliami efektai – uždegimas (1) ar fagocitozė bei antikūnioantigenokompleksų pašalinimas (2) priklauso nuo nuo C3 konvertazės susidarymo. Kaip minėta aukščiau, pagrindinisaktyvuojamas serumo baltymo fragmentas C3b, faktorius B, faktorius D, properdinas, sudaro C3 konvertazės (aktyvuotą)C3bBb kompleksą, ir MBL, MASP, C1, C2, C4, duodantys C3 konvertazės C4b2a kompleksą (aktyvuotą) antrojepakopoje. Šie skirtingi susidarę po sąveikos su konvertaze komplemento sistemos kompleksai C3b ir C3a atliekamažiausiai 3 pagrindines funkcijas: 1) susijungus C3b kompleksui su fagocitais, įvyksta fagocitozės indukavimas(komplekse su fagocitais) ir antigeno-antikūnio komplekso pašalinimas, 2) susijungus C3b kompleksui su kitaiskomplemento komponentais (C3b, C6, C7, C8, C9) įvyksta aplinkos komponentų antigenų ar net savų ląstelių lizė, ir 3)C5a susijungus su C3b ir C3a komplekse su kamieninėm ląstelėm (ar bazofilais) sukeliamas uždegimas. Komplementoveikimą slopina kaitinimas, Ca 2+ ir Mg 2+ trūkumas, ar juos kompleksuojančių medžiagų - citrato bei EDTA priedas.6

Šiems faktoriams funkciškai priklauso ir aukščiau minėtas IL-3. Interferonų antivirusinis aktyvumas yra keleriopas:1) jie daugiau sekretuojami virusu pakenktų ląstelių, 2) jie susiriša su šeimininko ląstele ir slopina joje virusoreplikaciją, ir 3) padidina makrofagų, natūralių kilerių ir citotoksinių T-limfocitų (CD8) žudomąją gebą.Pastebėtina, kad citokinai, veikdami skirtingas ląsteles-taikinius, išdidina viens kito efektą (sinerginis efektas) ar netpasižymi priešingais efektais, o keli citokinai gali turėti identiškus efektus. Plazmoje yra tirpių inhibitorių (dažniausiailaisvų receptorių), kurie tam tikroje mikro-aplinkoje sumažina citokinų efektus. Ypatingo tyrėjų dėmesio iš citokinųsusilaukė Auglių nekrozės faktorius α (TNF-α), interleukinai IL-1, ir IL-2, I tipo interferonai – INF α, INF β;autoimuninėse reakcijose (pavyzdžiui, tireotoksikozėje, t.y. antikūnių gamyboje prieš skydliaukės ląsteles)’ svarbus INFγ išskiriamas kaip citokinas virusinės infekcijos metu. Svarbūs yra chemokinai – C klasės limfoaktinas, CC klasėsleukotaktinas-1, eotaksinas, C10, I-309, MARC, MCP, MIP-1, MIP-3MPIF-1, PARC, RANTES, TARC, TECK, ir CXCklasės IL-8, 6Ckine (Exodus), BLC, CINC-1, CINC-2, CRG, ENA-78, gro, KC, MIG, MIP-2, NAP-2 bei CX3C klasėsFraktalkinas.Citokinams priklauso ir hematopoetinai (reguliuojantys kaulų čiulpų funkcijas): kamieninių ląstelių faktorius,kamieninių ląstelių augimo faktorius, eritropoetinas, trombopoetinas.Dar vieną įvairių gerųjų citokinų grupę sudaro daugybinėmis (ir daugumoje priešvėžinėmis funkcijomis)pasižymintys: onkostatinas M, leukemijos inhibicijos faktorius, transformuojantysis augimo faktorius.Lentelė 7.2. Įvairūs citokinų klasifikacijos būdai*,**Klasifikacijos būdaiKlasifikacijos būdai1. Klasifikacija pagal citokinų bendrąsias savybes* 2. Klasfikacija pagal sutartines 6 citokinų šeimas**1.1. Citokinai, tarpininkaujantysI Tipo interferonai2.1.InterleukinaiUždegiminiai:IL-12, IL-18ir reguliuojantys Auglių nekrozės faktorius-αPriešuždegiminiai: Il-4, IL-10įgimtą imunitetą (Abbas et Interleukinai 1, 6, 10, 12, ir 15 2.2. Auglių nekrozės faktoriaus šeimaal., )Chemokinai2.3. Interferonai(IFN α ir IFN β), inhibuojantysvirusų replikaciją, infekuotoseląstelėse;Interleukinai 2, 4, 5, 13, 16, 17IFNγ - stimuliuojantis DC ar kt.1.2. Citokinai, tarpininkaujantysAPC – antigenus pristatančių ląs-ir reguliuojantystelių MHC (Pagrindinio AudiniųInterferonas-γįgytą imunitetąsuderinamumo komplekso ekspresiją)TGF-ßLimfotoksinas1.3. Citokinai, kuriestimuliuoja hematopoezę1.4. Citokinai, skirstomipagal savo receptoriųgrupes1.5. Citokinai, skirstomi pagalgebą iššaukti uždegimimųreakcijasC-rinkinio ligandai (c-kit ligand)Interleukinai 3, 7, 9, 11Kolonijas stimuliuojantys faktoriai(Colony stimulating factors)2.4. Kolonijas stimuliuojantieji faktoriai2.5. Augimo faktoriai2.6. Chemokinai (pritraukiantysC-C chemokinai (RANTES,leukocitus į infekcijos MCP-1, MIP-1a, ir MIP-1b),vietas). Chemokinai išlaikę C-X-C chemokinai: IL-8,IL-16cisteino (Cys arba C) amino C chemokinai (Limfotaktinas)rūgšties liekanas, pagal kąjie skirstomi į 4 grupes: CXXXC chemokinai: Frak-I receptorių klasės citokinaiII receptorių klasės citokinaiTNF receptorių šeimoscitokinai (patys TNF)talkinas (Fractalkin)Septynių transmembraninių 3. Klasfikacija pagal retas funkcijasspiralių baltymų receptoriųšeimos citokinaiImunoglobulinų didšeimės Hematopoetinai – reguliuo- kamieninių ląstelių faktorius(superfamily) receptorių citokinai jantys kaulų čiulpų funkcijas):kamieninių ląstelių augimo.faktorius,(turintys vieną ar daugiau Ig domenų,pasižyminčių homologiš-kumu Ig V arC domenams, esantiems srityse nuo 70eritropoetinas,iki 110 amino rūgšties. Pvz., IL-1 andtrombopoetinasM-CSF citokinai) Daugybinių, net priešvėžinių Onkostatinas M,Uždegiminiai: TNFα, IL-12, funkcijų citokinai Leukemijos inhibicijos faktorius,IL-18, IFNγPriešuždegiminiai: Il-4, IL-10Transformuojantysis augimoIL-13, vidaus ląstelių IL-1faktorius.recptoriaus agonistas* - http://www.umdnj.edu/pathnweb/genpath/lec_1/Comparison_of_H___C/comparison_of_h___c.htm** - Von der Thusen ir kt., 20039

Lentelė 7.3. Post-transliacinės modifikacijos įtaka citokinų aktyvumui bei imuninės sistemos ląstelių proliferacijai(Opdenakker ir kt., 1995, FASEB J., 9, 453-7)Citokinas Kilmė Bandymo sistema Glikozilinimo Glikozilinmo efektasvietaIL-1β (IL-1 –ūmi-Žmogaunės (rekomb.) Timocitų proliferacija, N (Asn)↓ (sumažėja)fazės atsakas, - mielėse IL-2 gamyba (t.y. B-šešis kartuskarščiavimas,temperatūra)limfocitų aktyvacija; T irNK ląstelių pro lifercija)IL-2 (B-limfocitų Žmogaus (rekomb.) CTLL proliferacija O (Ser/Thr) Jokio efekto ?aktyvacija; T ir NK – kinietiško žiurkėnokiaušidžių ląsteliųląstelių prolifercija)kultūra (CHO)IL-2 (tas pats) Žmogaus (rekomb.) CTLL proliferacija O Jokio efekto ?GM-CSF (Granu Žmogaus (natūral.) Timidino įjungimas, superoksidoN↓ šešis kartuslocitų-makrofagųkolonijas stimuliuojantysisfaktoriusiš žmogauslimfocitų)-limfocitaianijono gamyba,receptoriausgiminingumasG-CSF (Granulocitų kolonijasstimuliuojantysisfaktorius iš žmogauslimfocitų)IL-3(Hematopoezė)IL-4 (TH2 diferenciacija,B-ląsteliųaktyvacija, Ig reguliacija)IL-5 (B-ląstelių,eozinofilų augimas,IgA reguliacija)IL-5 (tas pats)IFN-γ (Antivirusinisaktyvumas,B- ląstelių IgG reguliacija,makrofagųak-tyvacija)IL-6 (B-ląstelių irplazminių diferenciacija,ūminėsfazės atsakas)Žmogaus (rekomb.)-CHOKolonijų suformavimas O ↑ tris kartusPelių(rekomb.) limfocitaiTimidino įjungimas N Jokio efektoPelių NK ląstelių proliferacija N ↓ > du kartus(rekomb.) blužniesD10 ląstelių kultūraPelių(rekomb.) Sf9 ląst.Žmogaus (rekomb.)(Xenopus)Žmogaus (rekomb.)- CHOŽmogaus (rekomb.)- įvairios ląst. kult.Limfoidinių ląstelių aktyvumas,Timidino įjungimasRecetoriaus surišimas, B-ląstelių augimas, B-ląsteliųdiferenciacijaNNNėra esminisaktyvumuiNėra esminis aktyvumopasireiškimuiAntivirusinis aktyvumas N Jokių efektų ?Hibridomos augimo bandymas,Ig gamybos didėjimasNSkirtumai glikoformųaktyvumeIšvados: a) potransliaciniės modifikacijos reakcijos (t.y. molekuliniai įvykiai) stipriai keičia komunikacinių imuninėssistemos molekulių (citokinų) aktyvumą;b) angliavandeniai yra esminės molekulės, kurios stereochemiškai tai reguliuoja, oc) glikozilinimo statusas – glikozilinančių fermentų aktyvumas ir angliavandenių (gliukozės!!!) koncentracija,matomai, specifiškai ir nespecifiškai veikia tokią reguliaciją – nespecifiškų įvykių, t.y. kitų ne citokinųmolekulių nespecifinio glikozilinimo pavyzdys – glikozilintas Hb (hemoglobinas) (prisiminkime diagnostinįtestą diabetui nustatyti – ilgalaikio (2-3 paskutiniųjų iki tyrimo mėnesių trukmės) gliukozėspadidėjimo kraujyje biocheminį žymenį)d) didžiosios dalies citokinų baltymų glikozilinimo efektai pasireiškia citokinų aktyvumo slopinimu irimuninės sistemos ląstelių funkcijų bei augimo ir dauginimosi (proliferacijos) slopinimu.10

117.3. Įgytojo imuniteto sistema7.3.1. Įgytojo imuniteto sistemos ląstelės: T-limfocitai. Jie diferencijuoja Užkrūčio liaukoje (Thymus, - iš čiakilęs limfocitų pavadinimas “T”) į CD4 (T-helperius “T-padėjėjus”) ir CD8 (T-kilerius) ląsteles. (Prisimintina, kad CD +numeris – tai diferenciacijos klasteris, žymintis ypatingą ląstelių paviršiaus molekulę).Th1CD4 T-limfocitai(T-helperiai)Th2IL-2 TGFβ IFNγ IL-5 IL-13 IL-6 IL-4 IL-10IgG2a, CF antikūnisDTH, citotoksiškumasLąstelių apgynimas nuovidinių patogenųUždegimų susirgimaiSlopinaSlopinaIgE, IgG2b, IgG1Kamieninės ląstelės + EozinofilaiApgynimas nuo parazitiniųinfekcijųNedelsiamo tipo hiperjautrumasPav. 7.4. T-limfocitų CD4 ląstelių (T-helperių) Th1 ir Th2 skirtingos funkcijos: citokinų gamyba, slopinimo reakcijos irdalyvavimas uždegiminiuose bei nedelsiamo hiperjautrumo procesuose (pagal Hodgson, Smart, 2001).IL – interlekinas, INF – interferonas, DTH – uždelsto tipo hiperjautrumas (Delayed-type hipersensitivity – angliškai), TGF –transformuojantis augimo faktorius.Bakterijos,grybai,virusai,DCHelmintaipirmuonysĮgimtasatsakasT-Limfocitųbrendimas,ir joreguliacijaINFIL-12/18KostimuliacijaTGFβTnaiveCD4IL-10KostimuliacijaIL-4T H 1 TregT H 2PagrindiniaicitokinųproduktaiIL-2, IFNγ IL-10, TGFβIL-4, IL-5, IL-10, IL-13ApginanuoVidaus ląsteliųpatogenųAutoimuninių reakcijų,alergijos?HelmintųAutoimunines reakcijas,B-limfocitus, eozinofilus,citotoksiškumą, - limfotoksinoir TNFβ sekreciją,teles; autoimunines reak-Chronišką infekciją? bazofilus, kamienines ląs-Indukuojaaktyvuoja Makrofaguscijas, alergijąPav. 7.5. Šiuolaikinė CD4 T-limfocitų diferenciacijos/brendimo schema (p. 169, pagal Playfair ir Bancroft (2004).

12Kadangi ant APC – antigeną pristatančių ląstelių (makrofagų, dendritinių) paviršiaus išsidėstę būtent tuosantigenus(peptidus) ir pristatančios MHC komplekso molekulės, tai jos ir atlieka bręstančių T-limfocitų pozityvią irnegatyvią atranką (diferenciacija) pagal šių ląstelių paviršiaus molekules-biožymenis: CD4 ir CD8, nors tų CDbiožymenų yra kelios dešimtys (pvyzdžiui abiejų minėtų biožymenų T-ląstelės taip pat turi dar ir CD3 biožymenį.Pozityvios selekcijos metu, T-ląstelės yra MHC molekulių atrenkamos užkrūčio liaukos žievės epitelio ląstelėse: išliekatos T-limfocitų ląstelės, kurios tam tikru giminingumu (sąryšio stiprumu) susiriša su MHC molekulėmis. Kitos T-ląstelės,susirišusios silpniau ar stipriau – žūva, todėl po šios selekcijos visumoje T-limfocitų ląstelės atsako į antigenus, susijusiustik su MHC. Negatyvi selekcija vyksta toliau liaukos vidurinėje dalyje, į kurią migruoja T-limfocitai po pirmos stadijos,ir šioje selekcijoje pašalinami (funkciškai inaktyvuojami) visi tarpusavyje reaguojantys T-limfocitai. Taigi CD4+ ir CD8+subrendę ląstelės kaip limfocitai ekspresuoja tik vieną iš koreceptorinių paviršiaus molekulių ir, kai aktyvuotos, pasižymiskirtingomis funkcijomis: citotoksiniai T-limfocitai CD8 lizuoja ląsteles, kurios turi specifinius virusų ir vėžioantigenus. Tam tikrais atvejais, po indukcijos kai kuriais citokinais, CD8 ląstelės slopina kitas imuninės sistemosfunkcijas, todėl vadinamos ląstelėmis - T-supresoriais. Tuo tarpu T-limfocitų CD4 ląstelės, dar vadinamos T-helperiais susideda iš dviejų populiacijų, Th1 ir Th2, gaminančių skirtingus citokinus, slopinančių vienas kito veiklą iratliekančių skirtingas funkcijas uždegiminiuose ir nedelsiamo hiperjautrumo procesuose, atitinkamai (žiūrėti pav. 7.5.).Tačiau Oxford‘o leidinyje ”Infection and Immunity” Playfair ir Bancroft (2004) išskiria ir reguliuojančiuosius T-limfocitus, o aktyvuojantieji ir aktyvuotų limfocitų formų sekretuojami citokinai gerokai skiriasi nuo Hodgson ir Smart2001 schemos (žiūrėti pav. 7.5).Pagal Hacker ir Heesemann (“Molecular Infection Biology”, 2000) CD8 T-limfocitų ląstelės diferencijuoja po IL-2 aktyvacijos į dviejų citotoksinių tipų T-limfocitus: 1) citotoksinio ir antimikrobinio aktyvumo, pasireiškiančioper granulių egzocitozę, ir 2) apoptozės indukcijos aktyvumo per FAS ligando/FAS sąveiką. Tai pateikia irPlayfair ir Bancroft (2004), p. 165).7.3.2. Įgytojo imuniteto sistemos ląstelės: B-limfocitai (“Bursa” paukščių limfoidinis organas – Fabricijauskrepšis, - ten randami limfocitai, iš čia kilęs pavadinimas “B”) žinduolių organizme gaminami ir didžiąja dalimisubręsta kaulų čiulpuose (priešingai T-limfocitams, kurie, nors gaminami kaulų čiulpuose, bet subręsta Užkrūčioliaukoje), pasiskirsto į (ir randami) limfinius mazgus, kur jie ir baigia subręsti, t.y. tampa imunokompetentinėmisląstelėmis. Iš jų B-limfocitai patenka vėl į limfą bei kraują ir yra išnešiojami į audinius. B-limfocitų paviršiaus antigenųreceptoriai, ir yra antikūniai, - jie yra įsiterpę į plazminę membraną, pasižymi dideliu specifiškumu (tuo jie skiriasi nuoT-limfocitų, kurie turi paviršiaus labai specifiškus receptorius, tačiau skirtingus nuo antikūnių (tuo pačiu jie skiriasi nuoT-limfocitų pagal imunotipą, sekretuojamus produktus ir funkciją – žiūrėti toliau šį paragrafą).B-limfocitų brendimas kaulų čiulpuosePlazmosląst.F u n k c i j o sAntikūnių gamybaB kamieninė ląst.Limfoid.pirmtakasPro-B ląst.KaulųčiulpaiPreB-IPreB-IINesubrendusi B ląst.T-limfocitosukeliamaindukcija(“pagalba”)T H 2Subrendu-si B ląst.Antigenų pristatymasRibota citokinųgamybaKamieninė ląst.Pav. 7.6. Šiuolaikinė B-limfocitų diferenciacijos/brendimo schema (p. 1417, pagal Dean ir kt., 2001).B-Limfocitai susiriša su ląstelių išorės antigenais: bakterijomis, laisvais virusais, bei kitomis cirkuliuojančiomissvetimomis medžiagomis (tuo jie skiriasi ypatingai nuo T-limfocitų helperių, sudarančių iki 60-80 % visų T-limfocitų,kad helperiai niekada tiesiogiai nedalyvauja įsiveržusių patogenų imuninėje destrukcijoje, o tik keičia kitų imuninių

ląstelių aktyvumą, įskaitant ir B-ląsteles). Antigenas B-limfocitams (kaip ir T-limfocitams) turi būti pateiktasmakrofagų (t.y. APC ląstelių). Aktyvių B-ląstelių tipas yra vienintelis – plazminės ląstelės (t.y., skiriasi nuo T-limfocitų, kurie susideda iš citotoksinių T ląstelių ir T-ląstelių – helperių). Iš B-limfocitų (kaip ir iš T-limfocitų)susiformuoja Atminties ląstelės. B-limfocitų imunotipas – antikūnio reguliuojamas (apsprendžiamas) imuninisatsakas (priešingai T-limfocitams, kurie sudaro ląstelių-apsprendžiamą (reguliuojamą) imuninį atsaką). B-limfocitųsekretuojami produktai yra antikūniai (tuo tarpu T-limfocitų – citokinai, t.y. informacinės arba ląstelių komunikacijosmolekulės). B-limfocitų funkcija yra padėti pašalinti laisvus svetimus organizmui agentus (įsibrovėlius), didinantnespecifinį imuninį atsaką prieš šiuos agentus, t.y. aprūpinti imuninį atsparumą prieš daugelį bakterijų ir keletąvirusų. Tai, žinoma, skiriasi nuo T-limfocitų (kilerių) funkcijos, kuri yra virusais infekuotų ląstelių bei vėžinių ląsteliųlizavimas, bei imuninio atsaparumo prieš daugelį virusų, grybų ir keletą bakterijų aprūpinimas. B-limfocitų gyvenimotrukmė trumpa, tuo tarpu, kai T-limfocitų – ilga. Virusinių infekcijų atveju iš B-limfocitų susiformuoja Plazminėsląstelės, kurios neutralizuoja virusus, neleisdamos įeiti į šeimininko ląsteles, ir aktyvuoja komplemento kaskadą, kurisuardo laisvus virusus bei didina fagocitozę, veikdamos kaip opsoninai. Tenka pastebėti, kad virusinės infekcijos(pavyzdžiui gripo metu) B-limfocitai gausiai gamina antikūnius (pavyzdžiui, IgM prieš gripo virusą). Tačiau šios B-limfocitų ląstelės yra polikloninės (t.y. kilę iš daugelio pradinių ląstelių, kilusių iš kaulų čiulpų), ir jų tarpe gali pasitaikytiautoreaktyvių, t.y. tokių, kurios “pabėgo” nuo pašalinimo kaulų čiulpuose. Tada tokios autoreaktyvios, nenormalios B-limfocitų ląstelės virusinės infekcijos poveikyje pradeda gaminti auto-antikūnius.7.3.3. B-Limfocitų komunikacinės molekulės. B-limfocitų vystymuisi yra svarbūs sekantys citokinai, daugiausiaisekretuojami įvairių rūšių T-limfocitų: IL-2 (proliferacijai, IgM sekrecijai), IL4 (tam pačiam bei reguliacijai/persijungimui į IgE ir IgG), Il-5 (tam pačiam bei reguliacijai/ persijungimui į IgM ir IgA), IL-6 (diferenciacijai įplazmines ląsteles), IL-7 (sekretuoja kaulų čiulpų stromos ląstelės; reikalingas ankstyvam brendimui ir proliferacijai), IL-10 (proliferacijai ir diferenciacijai), IL-13 persijungimui į IgE), IFNγ (sekretuoja Th1, CTL, NK, NKT ląstelės;reikalingas persijungimui į IgG), TGFβ (reikalingas persijungimui į IgA), (p. 154, Playfair and Bancroft, 2004). Iš T-limfocitų vystymosi aplinkos citokinų pažymėtinas interleukinas IL-7, gaminamas užkrūčio liaukos epitelio ir kaulųčiulpų stromos ląstelių, reikalingas normaliam abiejų T-limfocitų tipų brendimui, t.y. gyvybiškumui, augimui, ląstelėsciklui bei reguliuojantis net ir transformuotų iš T-limfocitų ūminės limfoblastinės leukemijos ląstelių augimą. CitokinasIL-7 aktyvuoja tiek MEK-Erk signalo kelią (MEK – mitogeno aktyvuojamos baltymų kinazės, Erk – ląstelių išorės(extracellular – angliškai) signalo reguliuojamos kinazės), tiek ir PI3K-Akt (PI3K - fosfatidilinozitol-3-kinazės ir Akt –proteinkinazės B) signalo kelią. Taigi, T- (ir žinoma, kad B- limfocitų brendimo esminė reguliacija vyksta per lipidųkinazės (fosfolipazės C lipidų skaidymo produktų – 3-fosfoinozitido (1,4,5-inozitoltrifosfato) ir 1,2-diacilglicerolioaktyvuojamos kinazės) PI3K aktyvavimą. Ji yra svarbi (esminė) limfocitų proliferacijai, reguliuojamai šių limfocitųreceptorių antigenais, bei kostimuliuojančiais ligandais ir citokinais (Fruman, 2004, Current Opinion in Immunology).7.3.4. Įgytojo imuniteto atminties ląstelės. B- ir T-limfocitai, atpažinę specifinį antigeną (plius įvairius signalus išcitokinų), yra atrenkami pasidauginimui į kloną – pakankamai didelį, kad būtų gaunamas efektyvus atsakas. Tai reiškinys,žinomas kaip klono selekcija. Limfinių mazgų padidėjimas infekcijos metu atspindi “sugavimą” juose antigenuispecifiškų limfocitų ir jų klono išplitimą (imuniškai identiškų ląstelių pasidauginimą). Toliau tokio klono dauguma nariųdiferencijuoja, atlieka savo gynybines funkcijas ir netrukus žūsta, tačiau kai kurios ląstelės lieka “už jų” kaip atmintiesląstelės. Atminties ląstelės gali būti aktyvuojamos trimis skirtingais būdais:1) tuo pačiu patogenu, kuris buvo atpažintas ir įvertintas anksčiau;2) skirtingais patogenais, kurie turi tą patį vieną ar daugiau tų pačių antigenų (vadinamasis skersinio sąryšioarba heterologinis imunitetas);3) nepanašiai į naiviasias (nediferencijavusias) T-limfocitų ląsteles, atminties ląstelės gali būti aktyvuojamosdideliais vietiniais (lokaliais) citokinų (sukeltų visiškai nesusijusių su pirmine infekcija patogenų) kiekiais - taiyra taip vadinama “bistander” aktyvacija, ir ji ypač būdinga CD8 T-limfocitams (praėjusiems IL-12/18aktyvaciją ir sekretuojantiems didelius IFN γ kiekius).7.3.5. Limfocitų ir kitų imuninių ląstelių paviršiaus adhezinės molekulės. Tai taip vadinami diferenciacijosklasterių, CD, antigenai, kurie individualūs atskiri ar individualių kelių CD rinkinys būdungi individualiai kiekvieno tipoimuninėms ląstelėms. Jų (CD) yra virš 250. Juos turi T- ir B-limfocitai, Atminties T-limfocitai, natūralių kilerių, NK,ląstelės, makrofagai, DC (dendritinės ląstelės). Kai kurių Diferenciacijos klasterių, CD, pagrindinių molekulių sąrašas,funkcijų aprašymas pateikti lentelėje 7.12. “Įvairios imunopatologijos biožymenys, jų reikšmė ir galimi pasireiškimomolekuliniai mechanizmai”. Be CD imuninių ląstelių – leukocitų ir net kraujagyslių endotelio ląstelių paviršiuje randamanemažai kitų adhezijos molekulių, dalyvaujančių leukocitų migracijoje, adhezijoje ir aktyvacijoje. Tai Selektinai,Integrinai, Imunoglobulinų didžiosios šeimos (Immunoglobulin superfamily – angliškai).Iš Selektinų žinomi: L selektinai (esantys ant leukocitų), P selektinai (esantys ant trombocitų bei aktyvuoto endotelio) irE selektinai (esantys ant aktyvuoto endotelio ląstelių). Jie veikia endotelio venules (High endothelial venule, HEV, -13

angliškai), trombocitus, endotelio PMN, ir leukocitus, atitinkamai. Efektai yra – angliavandenių surišimas, pradinissurišimas, leukocitų recirkuliacija (migracija).Iš Integrinų žinomi: 1) LFA1 (randamas ant leukocitų), 2) MAC-1 (CR3), (randamas ant monocitų, PMN irmakrofagų), 3) integrinas VLA-1 (randamas ant T-limfocitų, monocitų), 4) LPAM-1, randamas ant limfocitų. Jųtaikiniais gali būti: daugumoje kraujagyslių endotelis, Antigeną pristatančios ląstelės, komplemento komponentas C3b,adsorbavęsis ant patogenų. Sukeliami efektai gali adhezija, leukocitų išėjimas per kraujagyslių membraną (enditelį) ar perendotelio venulę (HEV), ar uždegimas, arba fagocitozė, ar sugrįžimas prie žarnos (išorinės sienelės).Iš Imunoglobulinų didžiosios šeimos žinomos šios adhezijos molekulės: 1) ICAM-1 (randamas ant aktyvuotoendotelio), 2) VCAM-1 (randamas ten pat), 3) integrinas ICAM-3 (randamas ant jaunų T-limfocitų). Veikia T-limfocitus,fagocitus, PMN, monocitus, DC – dendritines ląsteles. Reguliuoja ligandus integrinams, leukocitų migraciją, T-ląsteliųbsąveiką su APC ląstelėmis. CD44, esantis ant atminties T-limfocitų tiesiogiai reguliuoja jų adheziją ant kraujagysliųendotelio ir ląstelių išorės matrikso.Kitos citokinų receptorių šeimos (http://microvet.arizona.edu/courses/mic419/tutorials/cytokines.html#activities)I klasės citokinų receptoriai.Hematopoietino šeimos receptoriai (I-os klasės receptoriai) yra dimerai ar trimerai su konservatyviomis cisteinoliekanomis jų srityse, esančiose ląstelių išorėje bei konservatyviomis Trp-Ser-X-Trp-Ser sekomis. Pavyzdžiai yrareceptoriai interleukinams nuo IL-2 iki IL-7 ir GM-CSF receptorius (pošeimė).Interferono šeimos receptoriai turi konservatyvias Cys liekanas, bet ne Trp-Ser-X-Trp-Ser sekas, jie apjungiareceptorius IFNα, IFNβ, ir IFNγ.Auglių Nekrozės Faktoriaus šeimos receptoriai turi 4 išorės ląstelių domenus; jie apima receptors tirpiam TNFα irTNFβ bei su membrana-susijusį CD40 (svarbų B-limfocitų ir makrofagų aktyvacijai) ir Fas (kuris signalizuoja ląstelėsžūtį - apoptozę).Chemokinų šeimos receptoriai turi septynias transmembranines spirales ir sąveikauja su G baltymu. Ši šeima apimareceptorius, skirtus IL-8, MIP-1 ir RANTES. Chemokinų receptoriai CCR5 ir CXCR4 yra naudojami ŽIV (virusų) įeiti įmakrofagus ir T-limfocitus.GM-CSF pošeimė, kurioje unikalus a subvienetas specifiškai suriša arba GM-CSF, IL-3, ar IL-5 mažu giminingumu irbendras b subvienetas, tarnaująs signalo pernašoje, taip pat padidina citokinų-surišimo giminingumą. Citokinų surišimasskatina a ir b subvienetų dimerizaciją, po kurios vyksta susijungimas su citoplazminėmis tirozino kinazėmis, vedantis įsusidarymą fosforilinamų baltymų, kurie aktyvuoja iRNR transkripciją. Unikalus mažo giminingumo, cytokinamsspecifiškasreceptorius yra a subvienetas. Visi trys (trijų pošeimės citokinų) mažo giminingumo a subvienetai galinekovalentiškai susijungti su bendru signalo perdavimo ß subvienetu. To pasėkoje susidaręs dimerinis receptorius rodopadidėjusį giminingumą citokinui, bet taip pat perduoda signalą skersai membranospo citokino surišimo.Receptoriaus IL-2R pošeimė tai yra IL-2, IL-4, IL-7 , IL-9 ir IL-15 receptorių pošeimė, turinti bendrą signaloperdavimo grandinę g. Kiekvienas receptorius turi unikalią, atskiram citokinui-specifinę a grandinę. IL-2 ir IL-15receptoriai yra trimerai (trijų subvienetų); trimerinis IL-2R abg dideliu giminingumu suriša IL-2. Aktyvuotos bet neramybės būsenoje esančios T-limfocitų ląstelės ekspresuoja (transkribuoja ir transliuoja) IL-2R a grandinę (Tac). Su X-chromosoma susijęs ypatingai stiprus (apjungtas) imunodeficitas (X-scid) yra apspręstas IL-2R šeimos g grandinėsdefektų, kurių rezultate šios šeimos citokinai tampa nebeaktyvūs. IL-2 receptoriaus g grandinė yra signalo perdavimosubvienetas šios pošeimės nariuose (receptoriuose), kurie yra dimerai.Ši IL-6 pošeimė apjungia receptors, surišančius IL-6, IL-11 ir IL-12 citokinus. Šiuo atveju bendras signalo pernašossubvienetas (gp130) rišasi su vienu ar diemis skirtingais citokinams-specifiniais subvienetais. Kaip ir kad galima tikėtis,šios šeimos citokinai, kurie rišasi su receptoriumi, rodo persidengiančius, labai panašius biologinius aktyvumus.Citokinų aktyvumas gali būti blokuojamas antagonistais, molekulėmis, kurios suriša citokinus ar jų receptorius. IL-1 turispecifinį antagonistą, kuris blokuoja IL-1a ir IL-1b susirišimą su jų receptoriumi.II klasės citokinų receptoriai.Interferonų receptoriai. Ligandais šiems receptoriams yra trys interferonai: IFN-α , IFN-ß, ir IFN-γ. Šie receptoriai turiišlikusius cisteino motyvus, bet neturi WSXWS motyvo, kuris būna I klasės citokinų receptoriuose. Signalo perdavimasper daugelį, jei ne per visus I ir II klasių citokinų receptorius prasideda nuo citokinų sukelto receptorių subvienetųdimerizacijos. Ši dimerizacija receptorių citozolines dalis suartina kartu, tuo pačiu išdėstydama greta kitą vidaus ląsteliųsignalo perdavimo mechanizmą. Šie citokinai naudoja Jak/STAT kinazių kelius. Jaks fosforilina baltymo STATStirozino liekanas, vyksta STAT dimerizacija, iššaukianti genų aktyvaciją. Kitas, dar nežinomas elementas dalyvauja,palaikydamas specifiškumą, nes, egzistuoja (buvo išskirta) daug Jaks ir STATs formų. JAK/STAT kelias pradžioje buvopasiūlytas kaip citokinams-specifinis kelias, bet yra parodyta, kad kiti augimo faktoriai ir hormonai taip pat aktyvuojašįmkelią. Buvo manoma, kad citokinų signalo perdavimo molekulinis mechanizmas yra išdėstytas tik citoplazmospusėje. Neseniai susikaupė daug akivaizdžių faktų – ir dar kai kas dar prieštaringa, kad citokinai gali būti nukreipti įbranduolį.Transmembraniniai TNF receptoriaus šeimos glikoproteinai apima 55 kDa TNF receptorių (TNF-RI) ir 75 kDa TNFreceptorių (TNF-RII), taip pat, kaip ir CD40 ir Fas. Jie turi cisteinais turtingus (apytikriai apie 40 amino rūgščių ilgio)14

pirminės sekos pasikatojimus ląstelių išorėje esančiame amino galiniame segmente. Kai kurie šeimos nariai rodo sekųpanašumą taip pat ir citoplazminėse receptorių dalyse. Abu LT (limfotoksino?) ir TNF-α rišasi su p55 receptoriumi ir p75receptoriumi. Žudantieji TNF-α veiksmai yra reguliuojami (vyksta per) p55 receptorių. Šis p55 receptorius turikonservatyvųjį sekų motyvą, vadinamą “mirties domenu”, TRADD, kuris dalyvauja ląstelių apoptozėje. Receptorius p75turi domeną (sritį), kuris charakterizuoja (apsprendžia) molekulių baltymų šeimą, vadinamą su TNF-receptoriumi susijęfaktoriai, TRAFs. Padidinta jų ekspresija aktyvuoja transkripcijos faktorių NFkB ir taip pat streso aktyvuotos baltymųkinazęės kelią, kuris reguliuoja transkripcijos faktorių AP-1. Tirpios receptorių TNFRI and TNFRII formos buvo rastosvėžinių ligonių serume ir šlapime.Chemokinų receptoriai yra struktūriškai susiję ir gali būti skirstomi į: specifinius (surišančius tik vieną žinomą ligandą- t.y. CXCR1/IL8RA ir CXCR4/fuziną/LESTR), besidalijančius įvairiais ligandais (CXCR2/IL8RB, CXCR3, CCCR1-CCCR5), daugybinius (susirišančius su daugeliu chemokinų (ligandų), t.y. arba su CXC, arba su CC tipo citokinais –žinomais dar kaip Duffy kraujo grupės antigenais), and virusiniais (dalijasi tuos receptorius, kurie buvo pernešti į virusųgenomus evoliucijos eigoje – herpes (herpes saimiri) ir citomegalo virusų). Kaip galima laukti, kai kurių chemokinųreceptoriai yra struktūriškai susiję. Pavyzdžiui, CXCR1 ir CXCR2 receptoriai yra apie 65% identiški. Chemokinųreceptorių molekulių N-galinė dalis yra raktas, apsprendžiantis jų, kaip ligandų, surišimo specifiškumą. Jeigu chemokinųreceptorių sužadinimas sąlygoja ląstelių judėjimą, tai susidaro kompleksinės signalų srovės (circuits – angliškai).Skirtingi signalų perdavimo keliai veda į actyvaciją ir proliferaciją.Citokinų slopinimo mechanizmai. Aišku, kad turi būti mechanizmai, kuriais citokinai (jų aktyvumas) yra slopinami. Taibūtų sekantys pavyzdžiai:(1) Veiklūs citokinų antagonistai, tokie, kaip IL-1 receptoriaus antagonistas (IL-1Ra), kuris rišasi su IL-1 receptoriumi.Antagonistai rišasi su specifiniu receptoriumi, bet neperduoda signalo. Pasirodo, kad IL-1Ra gamyba, vaidina svarbųvaidmenį, reguliuojant uždegiminio proceso atsako intensyvumą.(2) Tirpūs cytokinų receptoriai gali būti randami kraujyje ir ląstelių išorės skystyje. Šių tirpių receptorių kilmė yrafermentinis su membrana surištų ląstelių išorės citokinų receptorių dalių (domenų) atskėlimas. Išskirti į terpė tirpūsfragmentai gali surišti citokinų molekules, tuo pačiu neutralizuodami jų aktyvumą. Tirpūs IL-2 receptoriai (sIL-2R),kurie išskiriami po chroniškos T-limfocitų aktyvacijos yra geriausiai charakterizuoti. Tokie “nisišėrę” (atskilę) receptriaigali surišti IL-2 ir užkirsti jo sąveiką su jo membranoje esančiu receptoriumi IL-2R.(3) Kiti citokinai, priešingai veikiantys per skirtingus receptorius, gali įjungti (sukelti) priešingą efektą ląstelėse.(4) Citokinai gali rištis su receptoriais, kurie neaktyvuoja ląstelių.Citokinų antagonistai yra analizuojami, ar jie tinkami naudoti kaip priemonės prieš ligas, susijusias su citokinųperprodukcija – tokia, kaip bakterijų septinis šokas (gram neigiamų bakterijų su TNF-a ar IL-1 perprodukcija) arbakterijų sukeltu toksiniu šoku (bakterijų superantigenai su TNF-a ar IL-1 perprodukcija).7.3.6. Limfocitų gaminami antikūniai. Antikūnius gamina ir sekretuoja subrendę B-limfocitai, t.y. praktiškaiPlazmos ląstelės. Šalia ląstelių (makrofagų, NK, PMN, T-limfocitų ir kitų), t.y. netirpiojo imuniteto, antikūniai sudarohumoralinę (tirpiąją) imuniteto dalį. Humoralinio imuniteto, HI, nusistovėjimo biožymenys yra ankstyvas IgM antikūniųtitro serume pakilimas, po keletos dienų lydimas IgG antikūnių pasirodymo. Pagal cheminę struktūrą ir biologinę funkcijąyra žinomos 5 antikūnių klasės: IgM, IgG, IgA, IgD ir IgE. Lentelėje 7.4. charakterizuotos imunoglobulinų klasės.Lentelė 7.4. Imunoglobulinų klasių biologinės charakteristikosKlasė(Molek.svoris)Gyvavimopusperijodis(dienos)Koncentracijaserume(mg/dl)IgG(150 000)IgM(890 000)IgA(170 000)IgD(150 000)IgE(196 000)Biologinė funkcijaNukrypimai nuo normos23 670±33 Pirmąkart sintetinamas per II-ą imuninįPadidėjęs kiekis kepenų chroniškosatsaką. Lengvai difunduoja į infekcijos metu.audinius kraujagyslių išorėje.Fiksuo-Sumažėjęja komplementąB-limfocitų supresijos atv.5 61±5 Sukelia ankstyvąjį imuninės sistemosPadidėjęs kiekis infekcijų metu.atsaką. Sąryšys su izoagliutininais. Sumažėjęs B-limfocitų supresijos atv.Fiksuoja komplementą6 40±4 Pagrindinis imunoglobulinas seru-moPadidėjęs kiekis kepenų ligos metu.gleivių sekretuoseSumažėjęs (ar padidėjęs) sinusų ir plaučiųinfekcijos metu2.8 - LLimfocitų receptorius Sumažėjęs po užkrūčio liaukos chirurginiopašalinimo1.5 0.02 Alerginių reakcijų ir nevietinių (osisteminių) susirgimų mediatoriusPadidėja, esant parazitinėms ir alerginėmsligoms. Sumažėja po užkrūčioliaukos chirurginio pašalinimo15

167.4. Imuninės sistemos evoliucija: imuninės struktūros ir funkcijos, išlikę įvairiuosefilogenetiniuose lygmenyse bei gyvūnų imuno-žymenys7.4.1. Imuninės struktūros ir funkcijos, išlikę įvairiuose filogenetiniuose lygmenyse.Nepaisant didelių skirtumų įvairių filogenetinių lygmenų organizmų struktūroje, kai kurie pagrindiniai imuninės sistemosfunkcijos ypatumai buvo evoliucijos eigoje filogenetiškai išsaugoti ir sustiprinti. Tai fagocitozė, imuninių ląsteliųapoptozė ir citokinų sekrecija. Jie yra centriniai labiau sudėtingo humoralinio (tirpaus/tirpios frakcijos) ir ląstelinioimuniteto atžvilgiu, ir kartu jie yra potencialus cheminių medžiagų toksiškumo ir patogenų invazijos taikinys.Bestuburiai remiasi, pirmiausiai, įgimta imunine gynyba, įgyvendinama (aprūpinama) ne limfoidine sistema. Ginybinėsstrategijos apima fagocitozę, enkapsuliaciją ir gamybą tirpių efektorinių molekulių, kurios padidina ir reguliuojaantimikrobinį aktyvumą. Bestuburiuose egzistuoja ląstelių paviršiaus molekulės, galinčios atskirti savus audinius nuosvetimų ir atmesti svetimus; tokios molekulės gali būti audinių suderinamumo molekulių stuburiniuose pirmtakai (Abbasir kt., 2000; Galoway, Handy, 2003). Nors šie autoriai akcentuoja, kad imuninė gynyba bestuburiuose įgyvendinama nelimfoidine sistema, bet kiti autoriai pastebi, kad bent jau atskiros imuninės sistemos ląstelės – imunocitai - egzistuojaviena ar kita forma visose phyla (filogenetinėse) pakopose nuo Porifera – pinčių (sponges – angliškai) iki stuburinių(Vertebrata), (Weeks ir kt., 1992).Stuburiniai, net žemiausieji, jau turi pagrindinius bruožus prisitaikančių (reguliuojamų) imuninių atsakų, specifinesreakcijas, imuninę atmintį, savų/nesavų audinių ir ląstelių atpažinimą ir savęs ribojimą (reguliaciją), kas leidžia manyti,kad prisitaikanti, lanksti imuninė sistema atsirado viename evoliuciniame šuolyje kartu su pasirodymu senoviniųžandikaulius (ir pirmą “kalbą” - garsinę komunikacinę sistemą) turinčių stuburinių protėvių (Galoway, Handy, 2003).Didėjantis kompleksiškumasĮgimtas imunitetasĮgytas (kintantis) imunitetasFagocitozėNatūralių kileriųtipo ląstelėsCitokinai Antikūniai T-ląstelėsAtskiri limfoidiniaiorganaiPirmuonysBestuburiai:poriferaBestuburiai: moliuskai,dygiaodžiai (jūrų ežiai,jūrų žvaigždės, -dygiaodžiaiechinoderms –angliškai),kirmėlės (annelids),nariuotakojai (arthropods)Primityvūs chordiniaiAmfibijos, reptilijos , senosioskremzlinės ir kaulinės žuvys?Paukščiai, žinduoliaiPav. 7.7. Supaprastinta imuninės sistemos evoliucijos diagrama (modifikuota iš Galloway ir Handy, 2003).

17Pagal dabartines žinias, pirmi diferencijuoti limfoidiniai organai pasirodo primityviose žuvų rūšyse ir su gausėjančiustruktūriniu įvairumu pasireiškia amfibijose, reptilijose iki paukįčių ir žmogaus (Weeks ir kt., 1992). Visi žandikauliusturintys stuburiniai sintezuoja antikūnių molekules, naudodami struktūriškai panašius antikūnių genus, nors pats antikūniųatpažinimas progresyviai iš žemesniųjų rūšių į evoliciškai aukštesnes (žiūrėti paveikslą 5.14). Imunoglobulinųbestuburiai neturi, bet funkciškai analogiški baltymai, daugiausiai, agliutininai, yra randami (Weeks ir kt., 1992).Kaulinės-kremzlinės ir aukštesnės žuvys (teleosts – angliškai), turi mažiausiai vieną antikūnių molekulių klasę suskirtingomis apsauginėmis ir reguliacinėmis funkcijomis. Amfibijos turi bent dvi, o žinduoliai jau turi penkiaspagrindines (IgM, IgG, IgA, IgE, IgD), (Weeks ir kt., 1992), o kartais septynias ar aštuonias antikūnių molekuliųklases su skirtingomis apsauginėmis ir reguliacinėmis funkcijomis (Galoway, Handy, 2003).Pagrindinis audinių suderinamumo kompleksas, genetinis lokusas, kontroliuojantis T-limfocitų atpažinimą jau randamasįvairiose išsivysčiusiose amfibijose, žuvyse, paukščiuose ir žinduoliuose. Analogiškos pagrindinės hiperjautrumo reakcijos(IgE reguliuojamos, citotoksinės, uždelstos, ląstelių reguliuojamos), aprašytos žinduoliuose, taip pat yra aprašytosreptilijose ir paukščiuose. O spontaninės autoimuninės ligos, tokios, kaip skydliaukės uždegimas bei sąlygos panašios įžmonių patiriamą sklerodermą – odos ir poodinių sluoksnių sukietėjimas (schleroderma – angliškai) ir vitiligo (odosbaltmė) yra aptinkamos kai kuriose naminių paukščių veislėse (vištų ir kitų).Lentelė 7.5. Imuninės sistemos filofgenetinė raidaDiferencijuoti makrofagaiGrupėSvarba MHC (PagrindinisImunoglobulinai Limfoidiniai organai (makrofagų imuniniamAudinių suderinamumo Temperatūraatsake) kompleksas)Bestuburiai - - Didelė - EktoterminiaiŽuvysIgMUžkrūčio liaukaDidelė + EktoterminiaiBlužnisInksaiKepenysAmfibijos Panašus į IgG Užkrūčio liaukaVidutinė + EktoterminiaiIgMBlužnisInksaiLimfmazgiaiKaulų čiulpaiReptilijosIgGUžkrūčio liaukaVidutinė + EktoterminiaiIgMBlužnisLimfmazgisKaulų čiulpaiInksaiKepenysPaukščiaiIgGUžkrūčio liaukaMaža + 40-42 0 CIgMBursaIgABlužnisLimfmazgiaiKaulų čiulpaiŽinduoliaiIgGUžkrūčio liaukaVidutinė + 37-40 0 CIgMKaulų čiulpaiIgABlužnisIgELimfmazgiaiIgDVaisiaus kepenysGausiųgalimybiųkamieninėląstelėBendras limfoidinispirmtakasBendras mieloidinispirmtakasPav. 7.8. Žinduolių kamieninių ląstelių diferenciacija.SubrendęlimfocitaiSerijosGranuliocitųMonocitaiT-limfocitaiB-limfocitai- Neutrofiai- Bazofilai- Eozinofilai- Stiebinės ląstelės(mast cells)Makrofagai

187.4.2. Gyvūnų imuno-žymenysKai kurios biožymenims tinkamos imuninės sistemos savybės yra išsaugotos filogenetiškai per įvairias rūšis. Tai,pavyzdžiui, fagocitozė kaip ląstelių atsakas, rodantis gebą atskirti savą nuo nesavo, ir kartu kaip pagrindinis imuninisatsakas (Weeks ir kt., 1992). Labai įvairūs nespecifiniai bandymai yra naudojami gyvūnų imuninio statuso užterštojeaplinkoje analizei.NESPECIFINIO IMUNITETO atsakų (fagocitozės ir uždegimo) analizė, dažnai naudota žuvų sveikatai įvertinti,apjungia:1) kraujo kūnelių diferencinį apskaičiavimą,2) lizocimo kiekį (lygmenį) serume,3) leukokrito dydžius (leukocitų tūrį).4) makrofagų funkcijų (tokių, kaip bakterijų ar mielių fagocitozė, chemotaksis, pinocitozė, chemiliuminescencija,t.y. H 2 O 2 produkcija, melanino akumuliacija) vertinimą.Dar 1984-1988 metų tyrimuose JAV buvo parodyta, kad policikliniais aromatiniais angliavandeniliais, PAHs, užterštoseupėse žuvų (šlakio Leiostomus xanthurus) tokios makrofagų funkcijos, kaip chemotoaksio (90 min. laikotarpiu) dydis,fagocitozės (2 val. laikotarpiu) procentas, chemiliuminescencijos (H 2 O 2 produkcijos) išeiga stipriai sumažėja, lyginant sutais pačiais parametrais šios rūšie žuvų, paimtų iš neužterštų upių.SPECIFINIO IMUNITETO atsakų (aktyvuotų specifiniais antigenais ląstelių atsako) analizė, apima:1) antikūnių produkcijos (kiekio) matavimą,2) antikūnius gaminančių ląstelių susidarymo vertinimą (apvalių plokščių plotelių susidarymo bandymas – plaqueassay – angliškai) – žiūrėti žemiau,3) sekrecinės rozetės, SR, susidarymo įvertinimą.Nors visi stuburiniai sintezuoja imunoglobulinus, atrinkimas humoralinių imunologinių bandymų kaip biožymenųdaugiausiai gali būti suvaržytas dėl tiriamos rūšies imuninės sistemos sudėtingumo. Panašūs (humoraliniu pagrindu)bandymai bestuburiuose buvo ištobulinti, naudojant agliutininus. Stuburiniuose šie efektai geriau išreikšti. Dar 1981metais O’Neill parodė humoralinius antikūnius gaminančių ląstelių imunosupresiją upėtakiuose, kurie buvo patyręfenolio ar formalino, arba skalbimo miltelių vienkartinį poveikį. Oksitetraciklinas, kuris yra dažniausiai naudojamas žuvųbakteriniams susirgimams gydyti, taip pat buvo pastebėta, kad mažina antikūnius gaminančių ląstelių skaičių. Kieksudėtingesnis pentachlorfenolio, PCP, efektas stebėtas humoralinim viščiukų imunitetui: nors PCP neveikė antikūniųgamybos, tačiau limfocitų proliferaciją, iššauktą Konkavalino A poveikio, PCP mažino (Weeks ir kt., 1992).Karbamatiniu insekticidu Sevinu (1-naftil N-metilkarbamatu) paveikti paukščiai buvo žymiai jautresni histomonadųsukeltai infekcijai - histomoniazei (Histomonas meleagridis), palyginus su kontroliniais Sevinu nepaveiktais paukščiais.Antikūnius gaminančių ląstelių susidarymo vertinimas. Tai Jerne haemolitinių plokštelių bandymas. Jis paremtasfaktu, kad pelių imuninės ląstelės gamina antikūnius prieš svetimas ląsteles, pavyzdžiui, avies eritrocitus, ir tokių ląsteliųkiekis tiesiogiai priklauso nuo imuninės sitemos sveikumo lygmens.Pav. 7.9. Jerne haemolitinių plokštelių bandymas.Antikūnius gaminančios ląstelės (pelių) yra išsėjamos ant pusiau kietos terpės ir padengiamos plonu sluoksniu avieseritrocitų (SRBC). Jei komplementas (+C’) yra terpėje, tai SRBC lizuotų ląstelių plotelis pasirodo apie tas ląsteles, kuriosgamina antikūnius prieš SRBC – avies eritrocitus. Šis bandymas yra jautrus ir kiekybinis, nes leidžia suskaičiuotiantikūnius gaminančias ląsteles.Identifikavimas sekretuojamų IgA receptorių ant krūties pieno makrofagų paviršiaus rozetės bandymu. Surišimassekretuojamo IgA (sIgA) žmogaus pieno makrofagais nustatytas pagal rozetės susidarymq su sIgA-įjautrintomisindikatorinėmis ląstelėmis ir konkurentinės inhibicijos surišimo tyrimais su radioaktyviuoju jodu žymėtu sIgA [J-125].Makrofagai sudarė rozetes su sIgA-įjautrintais avies eritrocitais, ir šių rozečių susidarymas buvo inhibuojamas žymėtusIgA (87%) bet ne IgG (Robinson ir kt., 1991).Dėl imuninės sistemos sudėtingumo daugelis bandymų įvairiose rūšyse buvo skirti arba integralinėms imuninės sistemosfunkcijoms arba jos dalims apibūdinti. Keletas autorių sugrupavo tuos testus į atitinkamas pakopas. Jos pristatytossekančioje lentelėje.

Lentelė 7.6. Imuninės sistemos funkcijų testai, naudojami imunomoduliuojančių cheminių junginių efektųatrankai ar visuotinei analizei (Weeks ir kt., 1992).Taikomumas rūšimsTestasImuninis Bestuburiai Stuburiniaikomponentas (sliekai) Žuvys Paukščiai ŽinduoliaiI Pakopa: AtrankaHematologija: pilna kraujo kūnelių Bendras +a + + +apskaitaDiferencinė kraujo kūnelių apskaita Bendras + + + +Hematokritas Bendras - + + +Leukokiritas (leukocitų tūris) Bendras - + - +Organų svoris (blužnies, užkrūčioBendras - + + +liaukos (thymus), bursa, limfinių mazgų)Histologija (blužnies, užkrūčio liaukos Bendras + + + +(thymus), bursa, limfinių mazgų, somatopleuros,inkstų)Žaizdų gijimas Uždegimas + + - -NK ląstelių aktyvumas Nespecifinis + + + +Makrofagų fagocitozė ir žudomasis Nespecifinis + + + +aktyvumasLizocimo aktyvumas Nespecifinis + + + +Agliutinacijos testas Humoralinis + + + +Chemiliuminescencija (H 2 O 2 produkcija) CMI - + - +Organų atmetimas (graft rejection) CMI + + + +Melanomakrofagų centrai CMI - + - -II Pakopa: Visuotinė analizė (Comprehensive)Imuninių ląstelių kiekybinė apskaita BendrasPaviršiniai žymenys + b + + (viščiukai) +Citometriniai tyrimai (Flow citometry) + + - +Natūralių imunoglobulinų apskaita Humoralinis - + + (viščiukai, +laukinės antysPlokšteles sudarančių lastelių testas Humoralinis + + + +Limfocitų blastogenezė CMI + + + +Mišrus leukocitų atsakas CMI + + - +Citotoksinių T-limfocitų aktyvumas CMI + + - +Uždelsto tipo hiperjautrumo atsakas CMI - - + +Makrofagų atsakai Nespecifinis + - +Melanino susikaupimas - + - -Chemotaksis - + - +Pinocitozė -NBT (tetrazoliomėlio) redukcija Nespecifinis + + + +Limfokinų kiekybinė apskaitaTirpūsmediatoriai- (±) + +(viščiukai)III Pakopa: Šeimininko atsparumas infekciniam užkrėtimui (Host Resistance Challenge - angliškai)Mirtingumas Visuotinis + + + +Bakteremija/viremija/parzitemija/auglių Visuotinis + + + +apskaita ir trukmės vertinimasSpecifinių antikūnių kiekybinisvertinimasTestasCMI – Cell-mediated Immunitya – pilnas keolomocitų (coelomocyte) apskaičiavimasb – keolomocitų ląstelių paviršiaus biožymenysHumoralinis - + + +ImuniniskomponentasBestuburiai(sliekai)Žuvys19Paukščiai Žinduoliai

Pirmąją pakopą sudaro bedrieji imuninių funkcijų atrankos tyrimai, kurie santykiškai yra lengvi ir nebrangūs, nes jiemsatlikti nereikia daug specializuotos įrangos. Ląstelių sukeliamam imunitetui tirti reikia nedaug brangios įrangos. Taimikroskopas diferenciniam kraujo ląstelių tyrimui bei limfoidinių organų histologinio vientisumo tyrimui. Žaizdų gijimasduoda informaciją apie uždegimo atsaką ir ląstelių dalijimąsi. Citotoksinių T-limfocitų, natūralių kilerių, NK, aktyvumasvertinamas pagal chromo (radioaktyvaus 51 Cr) išskyrimą, makrofagų fagocitozė pagal fluorescuojančių mikro-sferų(karoliukų/šratelių) ar dažytų mielių ląstelių susikaupimą makrofaguose. Lizocimo aktyvumo nustatymas imunodifuzijaagaro gelyje gali taip pat būti atliktas beveik su bet kuriuo iš gyvūnų. Visi čia minėti tyrimai duoda daug informacijosapie nespecifinius imuninius atakus. Dar 1980-1988 metų laikotarpiu yra atlikta nemažai bandymų su įvairiais gyvūnaisaudinių ar organų atmetimui (graft rejection) nustatyti: audinių persodinimas sliekams ir pelėms, žvynų persodinimasžuvims ar raupo susidarymas paukščių kiaušinių embrionuose. Tai informacija apie ląstelinį munitetą, CMI.Liuminescencijos registravimo aparatūra leidžia matuoti makrofagų chemiliuminescenciją (matuojama liuminolochemiliuminescencija, sukeliama makrofagų išskiriamo H 2 O 2 kiekio); testas priklauso CMI tyrimų grupei. Humoralinisimunitetas gali būti vertinamas lengvai, kiekybiškai nustatant cirkuliuojančių antikūnių ar faktorių kiekį avies eritrocitųhemagliutinacijos testu ar rozetės susidarymu su avies ar triušio eritrocitais.Antrosios pakopos tyrimai turėtų būti atliekami, kai reikia nuodugniau suprasti, kaip veikia imunotoksiniai agentai arstresoriai. Testai, kurių dauguma ištobulinti, dirbant su pelėmis, nėra pilnai pritaikyti kitoms rūšims, trukdo taip patstandartizuotų reagentų trūkumas. Labai daug testų gali būti naudojami II pakopoje, tačiau kai kuriems reikia specifinėsaparatūros. Paminėsime keletą iš jų.1) B- ir T-limfocitų paviršiaus biožymenys, naudojami kiekybiniam limfocitų grupių apskaičiavimui ir išskirstymui įpogrupius (dažniausiai tai yra specialiai – fluorescentiškai ar kaip kitaip vizualizuoti antikūniai limfocitų ląsteliųpaviršiaus receptoriams, komerciškai gaminami pelėms, viščiukams, bet kitiems gyvūnams beveik jų nėra);2) citometrinis (flow cytometry) atskyrimas ląstelių populiacijų, panaudojant šviesos sklaidą ir granuliuotumo kriterijusgali būti gera alternatyva nepigiam paviršiaus žymenų testui, jei prieinama ši brangi aparatūra;3) natūralių imunoglobulinų (IgG, IgM) kiekybinis vertinimas lengvai atliekamas radialine imunodifuzijos technika arELISA testais (komerciškai ir mokslinėse laboratorijose yra pagaminti antiimunoglobulinai daugelio stuburiniugyvūnų – žinduolių, paukščių, žuvų);4) mtavimas plokšteles suformuojančių ląstelių duoda informaciją apie skaičių imunocitų, gebančių suformuotiantikūnius;5) limfocitų blastogenezės bandymas (matavimas 3 H-timidino įjungimo į ląsteles) matuoja vieną iš anksčiausių ląsteliųatsako į stresorius stadijų ląsteliniame (ne hunoraliniame) imunitete ir yra taikomas daugybėje gyvūnų rūšių;6) citotoksinių T-limfocitų bandymas (dar vienas radioaktyvaus chromo išskyrimitestas), kartais jam atlikti reikia rūšiaispecifiškų reagentų, panaudojant ląsteles-taikinius; tai gali apriboti jo taikymą;7) limfokinų kvantifikavimas, t.y. matavimas cirkuliacijoje esančių interferonų ir interleukinų ar makrofagų bei limfocitųgeba gaminti tuos junginius plačiai naudoti žinduolių imunologijoje ir mažesniu laipsniu viščiukuose ir žuvyse;8) uždelsto tipo hiperjautrumo reakcija yra in vivo bandymas, matuojantis imuninės sistemos keliolikos komponentųintegraciją; jis apjungia ląstelių migracijos, migracijos, sukeltos limfokinų produkcijos, inhibicijos stresorių aplinkojematavimus; tokie atsakai gali būti sukeliami antigenų (pavyzdžiui Mycobacterium tuberculosis);9) in vitro testų makrofagų funkcijoms nustatytiyra nemažai (chemiliuminescencija, chemotaksis, fagocitozė, pinocotozė,tetrazolio nitro-mėlio redukcija, melanino susikaupimas žuvų leukocituose), ir visi jie duoda atsakymą apie nespecifinioimuninio atsako integralumą;10) šeimininko atsparumo infekciniams patogenams rodikliai apima ne tik išgyvenimą, bet ir patogenų replikacijos kiekįir trukmę, specifinius apsauginius imuninės sistemos mechanizmus, leidžiančius spręsti apie HMI ir CMI atsakus.Apibendrinant galima pasakyti, kad imunologiniai žuvų biožymenys, kurie gerai reaguoja į eksperimento būdu sukeltąaplinkos stresą ir naudingi monitoringui būtų šie (Weeks ir kt., 1992):1) sumažėjęs limfocitų skaičius,2) sumažėjęs limfocitų mitogeninis atsakas (vystymasis ntiesioginiu ląstelės dalijimusi),3) padidėjęs leukokritas (leukocitų vidaus tūris) granuliocitų ir makrofagų hipertrofijos rezultate,4) granuliocitų ir makrofagų hipertrofija,5) padidėjusi fagocitozė ir pinocitozė, arba sumažėjusi fagocitozė,6) padidėjęs makrofagų kiekis ir degeneravusios struktūros makrofagų kiekis,7) padidėjęs jautrumas bakterinėms infekcijoms,8) sumažėjęs lizocimo aktyvumas,9) sumažėjęs natūralus citotoksinis T-limfocitų aktyvumas (radioaktyvaus 51 Cr išskyrimas),10) padidėjusi autofagija (autofagocitozė) ir padidėjęs “kvėpavimo sprogimas” (respiratory burst – angliškai).Tenka pastebėti apie ypatingą eksperimento sąlygų ir aklimatizacijos įtaką žuvų imunologiniams tyrimams bei tokiųbandymų ypatingą kokybės kontrolę. Žuvų stresoriams, keičiantiems imuninės sistemos aktyvumą ir interferuojantiemssu aplinkos teršalų efektais, priklausytų: socialiniai individų santykiai, transportavimas, laikymas rankose. Nustatyta, kad20

jau po poros minučių transportavimo konteineriuose, vyksta žuvų imunologiniai pokyčiai. Stresą imuninei sistemaisukelia ir individų laikymas grupėmis talpose, imuninė sistema streikuoja žuvyse, kurios buvo išgąsdintos grobuonies ardominuojančio partnerio. Visi šie eksperimentiniai duomenys rodo, kad cheminių toksinių medžiagų efektų imunineižuvų sistemai bandymai turi būti kruopščiai paruošti, nes žuvys gerai jaučia pakitusią aplinką, ir neaklimatiuoti individaigali rodyti nemažai neigiamų ir išdidintų efektų, tiesiogiai nesusijusių su tiriamos cheminės medžiagos, jos koncentracijostoksiškumu.7.5. Imuninės sistemos reakcijos kaip suminių efektų ir integralinių funkcijų pasireiškimasPosakis “Organizmo ginybinė funkcija” senai yra tapęs populiariu imuninės sistemos bendruoju sinonimu arbaapibūdinimu, tačiau, toks pasakymas praktiškai mažai ką reiškia individualesniame pačios imuninės sistemosapibūdinime ir tik žymi bendrąjį šios sistemos uždavinį šeimininko organizme. Imuninės sistemos komponentų gausa,tarpusavio komponentų sudėtingi ryšiai ir reguliacija atsispindi ir kompleksiškame jos veikime, bei sukeliamuoseefektuose (reakcijose). Kalbėti apie abstrakčią, vieną, išgrynintą funkciją galima būtų tik atskirų imuninės sistemoskomponentų ar jų grupių kontekste. Kad imuninė sistema tinkamai funkcionuotų, reikalingi sekantys jos funkciniaikomponentai, kurie kažkuo primena kariuomenės strateginius funkcijos ir organizacijos elementus:1) atpažinimo sistema (ir funkcija), skirta identifikuoti įsiveržėjo buvimą vidaus teritorijoje; tai molekuliniame lygmenyjeatlieka įvarios imuninės sistemos atpažinimo molekulės;2) dispozicijos sistema (kariuomenės turėjimas), skirta nužudyti ar kitaip eliminuoti įsibrovėlių grėsmę, dispozicijaatliekama tiek molekuliniame, tiek ląsteliniame lygmenyse;3) komunikacijos sistema, skirta koordinuoti aktyvumus (funkcijas) įvairių atpažinimo ir dispozicijos sistemų ar jųgrandžių (komponentų).Taigi, šalies gynybos sistemoje vyksta panašiai: 1) treniruoti stebėtojai (žvalgai) identifikuoja priešą, 2) ginklai ir kariai jįneutralizuoja, 3) radijo ryšys padeda visiems bendrauti, kartu koordinuojant veiksmus. Tai vienas iš optimaliausiųsudėtingos gynybos sistemos efektyvaus darbo (funkcionavimo) būdų. Taigi, toliau, lentelėje pateiksime kompleksinesimuninės sistemos reakcijas arba efektus, kaip atskirų imuninės sistemos komponentų struktūros ir jų funkcijos sistemą.Imuninės sistemos atsakų požiūriu, imunitetą galima išskirti į NESPECIFINĮ ir SPECIFINĮ.NESPECIFINĮ IMUNITETĄ sudaro dviejų tipų atsakai: fagocitozė ir uždegimas. Polimorfonukleariniai leukocitai(neutrofilai) ir mononukleariniai fagocitai (makrofagai, kilę iš monocitų) daugiausiai atlieka nespecifinio imunitetofunkcijas, prarydami ir suardydami svetimus agentus. Uždegimas yra lydimas fagocitinių ląstelių infiltracijos(prasiskverbimo ir pasiskirstymo) į audinį sužeidimo ar infekcijos vietoje. Neutrofilai yra trumpai (apie 2 dienas)gyvenančios ląstelės, specializuotos mikroorganizmų, papuolusių į cirkuliaciją ar audinius prarijimui ir suardymui.Audiniuose tai jie atlieka po infekuotos vietos infiltravimo (prasiskverbimo ir pasiskirstymo). Makrofagai gali keliauti,būti prisitvirtinę organe ar gali būti taip pat infiltruojantys. Tokios prisitvirtinę ląstelės, kaip kepenų ar blužniesmakrofagai valo kraują nuo svetimų dalelių, tuo tarpu judrios ląstelės, tokios kaip alveolių makrofagai patruliuojaplaučiuose. Prasiskverbiantieji makrofagai diferencijuoja iš monocitų, kai palieka cirkuliacinę sistemą ir audinius.Audinių makrofagai yra vienas iš uždegimo atsako komponentų. Fagocitiniai ir uždegimų aktyvumai gali būti padidintilimfocitų produktais, tokiais kaip specifiniai opsonizacijos (užgriebimo/pagavimo antikūniai ir tirpūs tarpininkai,aukščiau aprašyti) limfokinai. Iš granulinių limfocitų išsivystę NK ląstelės yra svarbūs imuniės priežiūros (kontrolės)žinduolių ląstelės. Kadangi NK ląstelės gali atpažinti paviršiaus biožymenų pokyčius, vykstančius virusais infekuotoseląstelėse ar kai kuriose vėžinėse ląstelėse, jos gali būti svarbios, užkertant kelią metastazėms ir virusų sukeltiemsaugliams. NK ląstelės taip pat gali būti aktyvuojamos limfokinų, tokių, kaip IL-2 interleukino.SPECIFINIS IMUNITETAS susidaro iš dviejų pagrindinių komponentų:1) ląstelių (sukeliamą) imunitetą (cell-mediated immunity, CMI – angliškai), ir2) humoralinį (humoralinės kilmės) imunitetą (humoral-mediated immunity, HMI – angliškai).Ląstelių sukeliamas imunitetas, CMI. Pirmiausiai CMI inicijuoja ląstelės, bręstančios užkrūčio liaukoje (thymus), t.y.T-limfocitai. CMI atsakai apima imuno-reguliciją, uždelsto tipo hiperjautrumą, imuninę priežiūrą, audinių(persodintų organų) atmetimą ir atsparumą virusinėms, bakterinėms, pirmuonių ir grybų infekcijoms. PirmiausiaiCMI atsakas charakterizuojamas T-limfocitų įjautrinimu, vykstančiu po antigeno pateikimo (makrofagais ir dendritinėmis– APC ląstelėmis) ir pasireiškiančiu T-limfocitų diferenciacija ir proliferacija į efektorines, reguliuojančias ir atmintiesląsteles. Makrofagai taip pat pateikia T-limfocitams tirpiuosius faktorius (monokinus, tokius, kaip IL-I) ir yra būtinispecifiškai funkcionuoti visoms T-reguliuojančiosioms ląstelėms: T-helperiams (T H ), T-supresoriams (T S ). Skiriamos irT-uždelsto tipo hiperjautrumo (T DTH ) ląstelės. Kai kurios efektorinės T-ląstelės (dabar vadinami T-kileriai) gali lizuotivėžines taikinio ląsteles, išskirdamos limfotoksinus ir dar vadinamos citotoksinėmis T-ląstelėmis (T C ). Manoma, kad T Cląstelės yra svarbios specifinėje gynyboje prieš neoplastines ar virusais infekuotas ląsteles. Reguliatorinės T H ir T Sląstelės skiriasi savo funkcijomis (arba greičiau, tos skirtingos funkcijos gali būti apsprendžiamos ir tų pačių T-ląstelių,sekretuojančių skirtingus citokinų derinius/rinkinius): T H greitina B-limfocitų atsaką į antikūnius bei kitas T-ląsteliųfunkcijas, o T S ląstelės inhibuoja arba supresuoja abiejų tiek T- ir B-ląstelių funkcijas. Ląstelių migracija į uždegimovietas yra reguliuojama limfokinų, tokių, kaip MAF (makrofagus aktyvuojančio faktoriaus) ir MIF (Migraciją21

inhibuojančio faktoriaus). Atminties ląstelės yra vgaminamos kiekvienam T-limfocitų tipui ir tokia gamybą stimuliuojaantigenai.Humoralinis (humoralinės kilmės) imunitetas, HMI. Jis charakterizuojamas antikūnių gamyba. Kaip minėta anksčiau,tai B-ląstelės proliferuoja ir diferencijuoja į plazmos ląsteles, kurios ir sintezuoja bei sekretuoja antikūnius į limfinę ircirkuliacinę sistemas. Papildomai kai kurios B-ląstelės diferencijuoja į atminties ląsteles, užtikrinančias greitesnį atsaką įantrą kartą pasikartojantį antigeno poveikį. Visų 5 klasių antikūnių (IgM, IgG, IgA, IgE ir IgD) pagrindinis vaidmuo yraapginti šeimininką nuo infekcinių susirgimų ir jis apima sekančias funkcijas:- Virusų neutralizaciją Tai specifinis antikūnis susiriša su virusų prisitvirtinimo vietomis ląstelėse taikiniuose, tuopačiu blokuodamas jų prisitvirtinimą.- Opsonizaciją Virusų ar bakterijų padengimą (apvilkimą) antikūniais; tai daro šiuos infekcijos agentusjautresniais fagocitozei neutrofilų ar makrofagų, kurie turi tų antikūnių receptorius (vietas),t.y. taip vadinamus Fc receptorius.- Nuo antikūnių priklau- ADCC (Antobody-dependent cell cytotoxicity) apima leukocitų susirišimą su ląstelėmis-taisomąląstelių citotoksiš- kiniais per antikūnių tiltelius, po ko leukocitai gali lizuoti ląsteles-taikinius.kumą (ADCC)- Komplemento tarpinin- Antikūnio susirišimas su ląstele-taikiniu gali aktyvuoti komplemento (C’) sistemą.kaujamą ar inicijuojamą Sistema, susidedanti iš daugiau, nei 20 serumo baltymų, sąveikaujančių vienų su kitais,lizęapsprendžia (atlieka) ląstelių-taikinių lizę (t.y. neoplastinių arba vėžinių, transplantuotų, t.y.persodintų ląstelių, bei bakterijų ar virusų. (paruošta pagal Weeks ir kt., 1992).Toliau pateikiame SPECIFINIO IMUNITETO reakcijas, sukeliamas, dalyvaujant CMI ir HMI.7.5.1. Pirmojo tipo reakcijos (anafilaksinis šokas, nedelsiamas arba ūminis hiperjautrumas), kuriose dažniausiaidalyvauja IgE, yra antigeno ir antikūnio sąveika kamieninės ląstelės (bazofilo) paviršiuje. Šių reakcijų netu išskiriamimediatoriai, t.y. tokios molekulės tarpininkai, kaip histaminas, anafilaksinė, lėtai reaguojanti medžiaga (Slow ReactingSubstance of Anaphylaxis, SRSA, - angliškai), serotoninas ir heparinas (pastarasis stipriai mažina kraujo krešėjimą). Jossukelia uždegimą, pabtinkimą (edemą), ir kraujagyslių išsiplėtimą. Antikūnis, homocitotropinis antikūnis, cirkuliuojakraujyje, bet pasižymi dideliu giminingumu kamieninių ląstelių (bazofilų) paviršiui ir rišasi su jų paviršiaus receptoriais.Šios reakcijos, greitai vykstančios po pakartotino poveikio, apima reakcijas, vykstančias kvėpavimo sistemoje (astma,sloga (rinitas), odoje (dilgėlynė – urticaria – angliįkai ir lotyn.), virškinimo trakte (maisto alergijos), bei kraujagysliųsistemoje (anafilaksinis šokas). Pirmojo tipo reakcijos gali būti labai stiprios, sąlygojančios apsunkintą kvėpavimą,kraujospūdžio netekimą, anoksiją (deguonies trūkumą), audinių/organų patinimą, pavyzdžiui, plaučių beibronchospazmas, kas gali būti mirtina (Tmbrell, 2003).7.5.2. Antrojo tipo reakcijos (citolitinės) apima laisvus antikūnius IgG, IgM, IgA ir antigenus, surištus su tokiomisląstelėmis, kaip leukocitai, eritrocitai ir trombocitai, kurie yra agliutinuojami antikūnių. Taikinys dažniausiai yra kraujoląstelės, o rezultatu gali būti hemolitinė anemija, leukoitipenija ir trombocitopenija. Agliutinacija gali taip pat stimuliuotikomplemento kaskadą. Tai fiziologiškai aktyvių baltymų kaskada , kurios pasėkoje išskiriami kininai, histaminas irlizosomų fermentai, kurie gali apspręsti ląstelių lizę. Galutiniu rezultatu gali būti stiprus kraujo ląstelių netekimas dėl jųlizės, ar dėl agliutinuotųjų kompleksų pašalinimo blužnyje. Pavyzdžiui vaisto aminopirino, kaip ir kitų vaistų,vartojimas gali sukelti ūminę ir stiprią granuliocitopeniją (granuliocitų (bazofilų, eozinofilų, ir net neutrofilų)nepriteklių kraujyje) dėl agliutinacijos ir leukocitų pašalinimo (Tmbrell, 2003).7.5.3. Trečiojo tipo reakcijos (Arthus, toksinės precipitacijos reakcijos) yra tos, kuriose sąveikauja laisvasantigenas ir laisvas antikūnis (dažniausiai IgG), sudarydami imuninį kompleksą, kuris gali išsėsti kraujo induose. Darkartą (kaip ir kitų tipų reakcijose) gali būti aktyvuojama komplemento sistema. Kompleksų išsėdimas ir komplementoaktyvacija gali atvesti į kraujagyslių trombozę ir uždegimą. Pagrindiniai taikiniai yra oda, sąnariai (reumatoidinis artritas),inkstai (tokios pažaidos, kaip kamuolėlinis inkstų uždegimas - glomerulonefritas), plaučiai ir kraujo cirkuliacinė sistema.Taigi, tokiu atveju dalyvaijantys antigenai yra savi – baltymai ar makromolekulinęs struktūros. Tai, pavyzdžiui, geraiišnagrinėta hidralazino (vazodiliatoriaus, - kraujagysles plečiančiojo ir kraujospūdį mažinančiojo vaisto) atveju,Maždaug po 18 mėnesių vartojimo 27 % pacientų kyla pašalinis jo veikimo efektas - odos raudonoji vilkligė, LE (lupuserythematosus angliškai ir lot.). Susiformuoja antikūniai (bendrai vadinami Antibranduoliniais antikūniais ANA) priešsavus antigenus: prieš viengrandę DNR ir dezoksiribonukleo- baltymus, tokius, kaip histonai. Randami antikūniai priešsintetinio hidralazino-baltymo konjugatus, bei prieš įvairius kitus ląstelinius ir audinių komponentus, tokius, kaip DNR irimuniglobulinai (imunoglobulinai IgG ir IgE veikia dvejopai: tiek kaip auto-antikūniai, tiek ir antigenai, sudarydamiimuninius kompleksus, stimuliuojančius komplemento sistemą, kas sumoje toliau veda į uždegimą, PMN leukocitų ir22

makrofagų infiltraciją (prasiskverbimą) ir lizosominių virškinimo fermentų išskyrimą, t.y. tolesnį ląstelių irimą.Taigi,susidaro įvairūs auto-antikūniai, ir, jei antigenai išskiriami dėl ląstelių suirimo, tai III tipo imuninių reakcijų kompleksaisusidaro ir išsėda kapiliaruose (mažose kraujagyslėse) ir sąnariuose, duodami daugybės simptomų atsiradimą(Tmbrell, 2003).Lentelė 7.7. Imuninio atsako stimuliavimo mechanizmai (kompiliuota pagal Tmbrell, 2003; Plyfair ir Bancroft, 2004).23REAKCIJŲTIPASANTIGENOTIPASANTIKŪNNIOTIPASREAKCIJA (FUNKCIJA)I TipasAnafilaksinės reakcijosŪMINISHIPERJAUTRUMASLaisvasantigenas+Reaguojantis antikūnis,IgE, prisitvirtinęs prie kamieninėsląstelės (bazofilo)Šių ląstelių degranuliacijair mediatorių (molekuliųtarpininkų) išskyrimasII Tipas+CitolitinėsreakcijosAntigenas, susirišęssu ląstelės membranaLaisvi antikūniai:IgG, IgM, IgAAgliutinacija su komplementofiksavimu ir lizėDalyvaujant IgM ir komplemento sistemai, tokio komplekso susiformavimą ant kraujo ląstelių (eritrocitų) paviršiausskatina visa eilė vaistų (cheminių medžiagų); vyksta citolitinės reakcijos (eritrocitų hemolizė) ir vystosi hemolitinėanemija bei inkstų nepakankamumas (Rose ir kt., 1986).III TipasToksinėsprecipitacijos(Arthus)reakcijosLaisvas tirpus antigenas,esant antikūniųpertekliui+Laisvas antikūnisPrecipitino kompleksas,nusėdęs kraujagyslių epitelyjeIV TipasLąstelių sukeliamos(tarpininkaujamos) hiperjautrumoreakcijosUŽDELSTASHIPERJAUTRUMASAntigeninis ląsteliųmembranos komponentas+Aktyvuota T-ląstelė– limfocitai kileriaiLąstelės mirtis, ir po jossekanti fagocitozėV TipasSTIMULIUO-JANTYSISNormali tiroidinė(skydliaukės) ląstelėarba kasos ląstelė sunormaliu savuojuantigenu++IFNγsekrecijaAntikūnis + INF γ, interferonas,išskiriamas kaip citokinasvirusinės infekcijos metuTBAtsiranda MHC II klasės antigenaiT ląstelėms prieš jų pačių (tiroidiniųląstelių) paviršių, tada B ląstelės aktyvuojamosir gamina antikūniusprieš skydliaukės ar kasos ląsteles.7.5.4. Ketvirtojo tipo reakcijos (ląstelių tarpininkaujamos reakcijos, uždelstas hiperjautrumas) yra tos, kuriosepakitusi ląstelės membrana yra taikiniu aktyvuotiems T limfocitams arba kileriniams limfocitams, kurie atakuoja ir suardo

antigeninę ląstelę. Gali būti išskiriami įvairūs mediatoriai, tokie, kaip limfokinai, kurie sukelia limfocitų, makrofagų irbazofilų agregaciją. Bet kuris organas ar audinys gali būti taikiniu, įskaitant ir kepenis, kaip kad būna halotano(operacinės, narkotinės medžiagos) sukelto hepatito (kepenų uždegimo) atveju. Jei organas-taikinys yra pagrindinis,pasėkos gali būti sunkios (Tmbrell, 2003).7.5.5. Penktojo tipo stimuliuojančiosios reakcijos (autoimuninės). Jos atsiranda, kai normali tiroidinė(skydliaukės) ląstelė arba kasos ląstelė su normaliu savuoju antigenu patenka ir reaguoja su antikūniu ir interferonugamma, INF γ, kuris imuninės sistemos ląstelių yra išskiriamas kaip citokinas virusinės infekcijos metu. Audiniųląstelėse atsiranda MHC (pagrindinio audinių suderinamumo komplekso) II klasės antigenai T ląstelėms (T limfocitams)prieš pačių audinių (tiroidinių ląstelių) paviršių, tada B ląstelės (B limfocitai) aktyvuojamos T limfocitų ir gaminaantikūnius prieš skydliaukės ar kasos ląsteles (Plyfair ir Bancroft, 2004).7.5.6. Ūminio atsako fazės baltymai. Tenka pastebėti, kad ūminės fazės atsako metu keliolikos baltymų kiekiskraujo serume išauga 1000 kartų ir daugiau, ir tokie atsakai susiformuoja apytikriai per valandą ir daugiau. Daugelisjų yra sintezuojami kepenyse. Citokinai (IL-1, IL-6, TNF), steroidiniai hormonai, neuroendokrininiai faktoriai veikiakepenis, kurios sekretuoja ūminio atsako fazės baltymus:1) Proteazių inhibitorius (α-1 antitripsiną, anti-chimotripsiną),2) Komplemento komponentus (C1, C2, C3, C4, C5, C6, C9),3) Transporto (pernašos) baltymus (haptoglobinus (suriša hemoglobiną), ceruloplazminą (skaido ROS)),4) Krešėjimo faktorius (fibrinogeną, kitus krešėjimo faktorius);5) Antibakterinius agentus (C-reaktyviuosius baltymus),6) Nežinomos funkcijos baltymus (serumo amiloidinį A baltymą, α-1 rūgšties glikoproteiną).Ūminio atsako fazės metu albumino, transferino ir lipoproteinų kiekis kraujyje sumažėja.7.6. Imuninės sistemos atsakai į chemines medžiagas: veikimo mechanizmaiCheminių medžiagų sukeltas imunotoksiškumas kaip minėta šio skyriaus pradžioje gali pasireikšti cheminėmsmedžiagoms inhibuojant imuninę sistemą, t.y. jos atskirus organus, kas vadinama imunosupresija (immunosuppression –angliškai), bet gali vykti ir imuninio atsako stimuliacija chemine medžiaga. Tenka nepamiršti, kad imunodeficitas yra tiekįgimtasis tiek įgytasis, ir įgimtojo imunodeficito pasėkoje išsivystę neigiami efektai ir susirgimai (infekciniai) gali slėptiar būti sustiprinami cheminių medžiagų poveikio.7.6.1. Cheminių medžiagų sukeliama immunosupresija tai imuninės sistemos organų ir ląstelių populiacijųfunkcijų inhibavimas arba toksinis atsakas į svetimų organizmui medžiagų poveikį, kai galutiniame efekte nukenčiaimuninės sistemos komponentai (kaip citotoksinės autoimuninės trombocitopenijos atveju). Rezultatas gali būti antriniaiefektai – jautrumas infekcijoms, kartais net hiperjautrumo (ūminio stipraus – I tipo reakcijos, ar uždelsto – IV tiporeakcijos ar apjungtos įvairių tipų reakcijos (žiūrėti žemiau)) ar net autoimuninės reakcijos po poveikio aplinkos teršalaisžmogaus ar gyvūnų gyvenamosiose vietose, ar pramoniniais teršalais žmonių darbo vietose, ar (dažniausiai) vaistųžmonėms sukeliami pašaliniai efektai. Efektų ir mechanizmų tokių cheminių medžiagų sukeliamos imunosupresijos galibūti daug, tačiau pakenkiami paprastai pirminiai ir antriniai limfoidiniai organai. Pažymėtina, kad, dažniausiai. dozėsatsakopriklausomybė nėra stebima, kadangi atsakas priklauso nuo vidinių imuninės sistemos reakcijų tipo Tačiaupelėms, pavyzdžiui, TCDD dozė, slopinanti imuninės sistemos aktyvumą (antikūnių susidarymą) 50 % (ED 50 ) yra lygi 1.0µg/kg. Tačiau gali pasireikšti imunotoksinių atsakų dažnio (pasikartojimo) priklausomybė nuo poveikio trukmės irstiprumo derinio. Cheminės medžiagos poveikio pobūdis – pakartotinas ar chroniškas (ilgalaikis) poveikis - yraesminis imunotoksinėms reakcijoms pasireikšti. Nera žinomų poveikio trukmės ar imunotoksinių reakcijų sekosapibendrintų charakteristikų. Pavyzdžiui, halotano (operacijų narkozės medžiagos) naudojimo atveju yra svarbu skaičiuspoveikių, kuris yra apytikriai lygus keturiems. Kraujospūdį mažinančio ir kraujagysles plečiančio vaisto hidralazinosukeltai raudonąjai vilkligei pasireikšti vidutiniškai reikia 18 mėnesių. Daugeliui imuninių reakcijų sukelti būtinaspakartotinas medžiagos poveikis. Kai kurio tipo imuniniuose atsakuose kartais užtenka minučių trukmės pakartotinopoveikio antigenu (aplinkos teršalu), kad įjautrintam individui būtų sukeliamas labai stpirus imuninės sistemos atsakas.24Lentelė 7.8. Cheminių medžiagų imunosupresinis poveikis imuninei sistemai ir jo charakteristikos.Cheminė medžiaga arfizikinis-cheminisVeikimo vieta, mechanizmasfaktoriusHalogeninti aromatiniai angliavandeniliai, HAHEfektai

Tetrachlorodibenzodioksinai,Labai stipriai veikia Užkrūčio liauką (thymus), jos epitelio Imunosupresija. SumakonkuruojaTCDD (1.0 µg/kg) ląsteles, kurios turi TCDD receptorių. Kiti junginai, kuriežėja serumo imunoglobu-su TCDD už šį receptorių, taip pat sukelia šios linų, limfocitų atsakai, padidėjaliaukos atrofiją. Suardomas T limfocitų jautrumas infekc.brendimas,diferenciacija.TCDD, HAH, PAH –policikliniaiSąveika su vidaus ląstelių receptoriumi, kuris veikia kaip Imunosupresijaaromatiniaiangliavandeniliailigando-aktyvuojamas transkripcijos faktorius, kurio produktasveikia imuninę sistemą nežinomu mechanizmuPCB, PBrB, heksachlorociklobenzenasAtrofija pirminių ir antrinių limfoidinių organų paveiktų šiais Imunosupresija (padidėjajunginiais gyvūnų ir žmonių, imunoglobulinų, cirkuliuojančių kvėpavimo takų bei kitokiųkraujo serume, ir antikūnių atsako į antigenus. sumažėjimas infekcijų)ChlordanasTas pats. Bei T-limfocitų kontaktinio hiperjautrumo mažėjimas Imunosupresija. (Reikiametabolinės aktyvacijos∗toksiškumui pasireikšti)3,3’,4,4’-TetrachloroazoksiMažina Užkrūčio liaukos svorį, sumažėjusi antokūnių gamyba Imunosupresija.(Matomai,benzenas (iį pesticidų gamyblužnyje, makrofagų funkcijų inhibicija, kaulų čiulpų ląstelių reikia metabolinės aktyvacijosbos ir skilimo)formavimosi slopinimasinhibicijai pasireikšti)Toksafenas (insekticidas) Sumažėjusi antokūnių gamyba, uždelsto hiperjautrumo atsakų Imunosupresija.sumažėjimas, sumažėjusi makrofagų fagocitozėPentachlorfenolis, PCP(pesticidas)Padidėję piktybinių auglių, sumažėjęs atsparumas virusinėms infekcijoms,T-limfocitų citotoksiškumo sumažėjimas, padidėjusi muliacija.Imunosupresija ir imunosti-makrofagų fagocitozėAromatiniai angliavandeniliai, AHPAH:3-Methylcholanthrenas,Benzo(a)pyrenasLąstelių vidaus kalcio atsargų išeikvojimas, išankstinis signalo Imunosupresija. (Reikiaperdavimas vedantis į toleranciją. Sumažėjusi antikūnių metabolinės aktyvacijosDimethylbenzanthracenas gamyba plaučių limfmazgių ląstelėsetoksiškumui pasireikšti)Policikliniai aromatiniaiangliavandeniliai, PAH7,12-Dimetilbenz[a]antracenasOrganiniai tirpikliai:Benzenas, N-heksanasBenzenasTioliniai junginiai irhidrochinonasKovalentinis sąryšis ir su limfoidinės sistemos ląstelių DNR,sąlygojantis replikacijos suardymą, ląstelių proliferacijosstabdymą (klono paplitimą) ir funkcija, vedanti į citotoksiškumąImunosupresija. (Reikiametabolinės aktyvacijostoksiškumui pasireikšti)Sumažėjusi blužnies antikūnių gamyba, sumažėjęs atsparumas Imunosupresija.bakterinėms infekcijoms ir augliamsTas patsImunosupresija. (Reikiametabolinės aktyvacijos)Tas pats, tik taikinys kaulų čiulpų kamieninės ląstelės. Susiformavusaplastinei anemijai, mažėja limfocitų populiacija, inhibuo-anemija (padidėja jautru-Imunosupresija, aplastinėta imunoglobulinų gamyba. Benzenas metabolizuojamas kaulų mas infekcijoms) (Reikiačiulpuose, o vienas iš galimų metabolitų yra reaktyvus chinonas metabolinės aktyvacijos(oksidacinės pažaidos). Polihidroksibenzeno metabolitai yra toksiškumui pasireikšti)labiausiai imunosupresyvūs, ir pats benzenas (kaip ir fenolis)žymiai mažiau toksiškas limfoidinėms ir mieloidinėms ląstelėmsBlokuoja hidrochinono sukeltą supresiją mitogeno-stimuliuotosžiurkių limfocitų proliferacijos bei blužnies ląsteliųagliutinaciją, rodo, kad reaktyvūs su tioliais chinonai yrakritiniai/toksiški junginiai, susidarę bioaktyvacijoje25Panaikina imunosupresiją,sukeltą hidrochinonoEtanolis + benzenas CYP2E1 indukcija etanoliu padidina benzeno mielotoksiškumą Padidina imunosupresiją,sukeltą benzenoBenzenas + propilenglikolisCYP2E1 inhibicija propilenglikoliu sumažina benzeno imunoirmielotoksiškumąTrichloretilenasBenzenasAnglies tetrachlotidas2-metoksietanolisEtanolisPanaikina imunosupresiją,sukeltą benzeno (nes nebesusidarobenzeno metabolitų)TirpikliaiSumažėję humoralinio (antikūnių reguliuojamo) ir ląstelinio imuImunosupresija. (Reikianiteto atsakai, kaulų čiulpų kamieninių ląstelių kolonizacijos inhimetabolinės aktyvacijosbicijatoksiškumui pasireikšti)Imunotoksinis. Kartu ir hepatotoksinisImunosupresija. (Reikiametabolinės aktyvacijostoksiškumui pasireikšti)

N-heksanas2-MetoksietanolisKiti aplinkos taršalaiSieros dioksidas Sumažėjęs atsparumas bakterinėms infekcijoms ImunosupresijaDialkilalavas (Dialkyltin)ir kiti organiniaialavo junginiai(organotins - angliškai)Labai stipriai ir selektyviai veikia Užkrūčio liauką. Suardo Tlimfocitų brendimą, diferenciaciją, bet neveikia B-limfocitųfunkcijos. Mielotoksinis veikimas bei toksiškumas nelimfoidiniamsaudiniams.ImunosupresijaGlikolio eteriaiDimetilnitrozaminasSudaro kovalentinius ryšius su DNR, sąlygoja replikacijossuardymą, ląstelių proliferaciją ir funkcijas, vedančias įcitotoksiškumąImunosupresijaImunosupresija (Reikiametabolinės aktyvacijostoksiškumui pasireikšti)Aromatiniai aminai: Mechanizmas panašus į benzeno ir kitų aromatinių junginių ImunosupresijaBenzidinaiSunkieji metalai: švinas, Daugybinis veikimas; oksidacinės pažaidosImunosupresijakadmis, metilgyvsidabrisOzonas Oksidacinės pažaidos ImunosupresijaOro taršalai Oksidacinės pažaidos azoto oksidų atveju ImunosupresijaDizelinio motoro išmetamosAlveolių makrofagų ir polimorfonuklearinių, PMN leukocitų Imunosupresijadujospakitimai, sumažėjusi interferono gamybaAnglies degimo suodžiai Sumažėjusi blužnies antikūnių gamyba ImunosupresijaCigarečių dūmai Slopinamas atsakas į mitogenus (potencialius kancerogenus),padidėjęs IgE kiekisImunosupresija ir imunostimuliacijaAlavas (maisto skardinės) Sumažėję blužnies antikūnių atsakaiImunosupresijaTitano dioksidas (dažuose, Makrofagų morfologijos ir fermentų gamybos sutrikimai Imunosupresijacigaruose)Švinas (dažai, baterijų gamyba,Serumo imunoglobulinų ir komplemento sumažėjimas, Imunosupresijadujų degimas, meta-sumažėję seilių IgA, nuo antikūnių priklausomo (B-limfocitų arlų lydymas, suvirinimas) plazmos ląstelių) ląstelių citotoksiškumo sumažėjimasSilicis (stiklo pramonė, kal-Pakitusionakasyba, T- ir B-limfocitų funkcijos, antibranduolinių Imunosupresijašlifavimas smėliu) antikūnių susiformavimas ir autoimuninįs ligosKadmis (galvanizacija, dažų,Pakitusios T- ir B-limfocitų funkcijos, antibranduolinių Imunosupresijabaterijų gamyba, metalųantikūnių susiformavimas, antikūnių prieš inkstų kamuolėliųlydimas)(glomerulų) pagrindo membranas susiformavimasGyvsidabrio junginiai (dažai,Antikūnių susiformavimas, sumažėjęs neutrofilų chemotaksis, Imunosupresijavaistai, fungicidai, ju-hipergamaglobulinemijavelyrika)Berilio druskos (elektronika,Uždelstas (imuninių ląstelių) hiperjautrumas, limfocitų Imunosupresijaatominė pramonė, lydi-transformacija, limfokinų produkcijanių gamyba, kosmonautika)Pesticidai Daugybinis veikimas; oksidacinės pažaidos ImunosupresijaFosforo organiniai junginiai,karbamatiniaiInsekticidai, pvz.: malationas,parationasDietilstilbestrolis, DES,(kontraceptikas)Daugybinis tiesioginis ir netiesioginis veikimas.Enzimologiniame lygmenyje – imuninės sistemos ląsteliųserininių proteazių inhibicija: 1) ypatingai limfocitų irmonocitų membranose, 2) komplemento ir trombino sistemoje– suminis ardantysis poveikis jų imuninei funkcijai. Ląstelėsfunkciniame lygmenyje tai: oksidacinės pažaidos, signaloperdavimo kelių, kontroliuojančių ląstelių proliferaciją irdiferenciaciją, keitimas. Netiesioginis poveikis per nervųsistemą apima: pakitusį cholinerginį tonusą (signalus) įlimfoidinius organus, GABA (gama-aminosviesto rūgšties)-neuromediatoriaus perdavimo sutrikimų efektus. Chroniškiefektai apima: pakitusį metabolizmą ir prastą maisto medžiagųtiekimą ir dėl to sekančią imunodepresiją.Imunosupresija(Kai kuriemstoksiniamsefektams pasireikšti reikiametabolinės aktyvacijos)Vaistai, antibiotikai: individualusis veikimas, sukeliąs panašius galutinius efektusMatomai, hormoninės reguliacijos keliuImunosupresija26

Ciklosporinas A, vienasiš 25 gryboTolypocladium inflatumciklosporinųCiklosporinas A irTakrolimas (Sacromycesgrybo metabolitas) beiFK 506Ciklofosfamidas(citostatikas, antikancerogeninisagentas)Riebalų rūgščių metabolizmo blokada membranose – signalo Imunosupresijaperdavime: pažeidžiama diacilglicerolio geba stimuliuotibaltymų kinazės C (proteinkinazėsC) aktyvumą. Pasekmė: T- irB- limfocitų proliferacijos, išlikimo ir signalų molekuliųgamybos inhibicijaInaktyvacija, suardymas kalcineurino signalų, reikalingų IL-2 Imunosupresijageno transkripcijai, apibendrinus – tai T-ląstelių receptoriausperduodamo signalo inhibicija, sąlygojanti citokinų IL-2, IL-3, IL-4, TNFα ir GM-CSF produkcijos sumažėjimąCitostatikas, alkilinantysis agentas., naudojamas priešvėžinėje te-Imunosupresija, (Reikia me-rapijoje.Veikia greitai proliferuojančias ląsteles – kaulų čiulpuosetabolinės aktyvacijos toksiš-pasireikšti) (atrodo, taipir limfoidiniuose audiniuose, ypač B-limfocitus. Sudaro kovalen-kumutiniusryšius su DNR, sąlygoja replikacijos suardymą, ląstelių pat ir neutrofilų pagrindu pasireiškiaantrinis proliferaciją ir funkcijas, vedančias į citotoksiškumąimunodeficitas)Flucytozinas Vartojamas prieš Candida, Cryptococcus Neutropenija, geltligė(Imunosupresija)Steroidai Priešuždegiminiai vaistai Neutrofilų pagrindu pasireiškiaantrinis imunodeficitasCitoredukciniai agentaiOpiataiOrganų transplantacijosvaistaiŽIV (AIDS) terapijoschemikalaiTrichotecenaiT-2 toksinasAflatoksinasOchratoksinas AVortmaninas(Wortmanin)Ląstelės ciklo stabdymo, signalo perdavimo inhibitoriai,apoptozės skatintojaiNarkotinis veikimas, matomai, per CNS-limfoidinių organųsąveikos (pastarųjų inervacijos, stimuliavimo) inhibiciją [Yraparodyta, kad pelėms chroniškas morfino įvedimas sukelialimfoidinių organų atrofiją, sumažina santykį CD4 + CD8 + (Tlimfocitųkilerių ir helperių, atitinkamai) užkrūčio liaukoje irstipriai mažina NK aktyvumą laukinio tipo pelėse. Nė vienas iššių efektų nestebėtas po morfino poveikio mutantinėse pelėse,neturinčiose MOR geno). Tai rodo, kad MOR geno produktasyra pagrindinis molekulinis taikinys, veikiant morfinui imuninęsistemą.Veikimo mechanizmai įvairūsVeikimo mechanizmai įvairūsMikotoksinaiDaugybinis veikimas, oksidacinės pažaidos (ypač plaučiuose)Sudaro kovalentinius ryšius su DNR, sąlygoja replikacijossuardymą, ląstelių proliferaciją ir funkcijas, vedančias įcitotoksiškumąFizikiniai-cheminiai faktoriaiUV spinduliuotė Citokinų perduodami/reguliuojami antigenų pristatymopokyčiai, sąlygojantys Th1 aktyvaciją ir jautrumą Th 2atsakams. Dalinės oksidacinės pažaidosJonizuojančiojispinduliuotėYpatingai stiprios, letalios ir subletalios oksidacinės pažaidosįvai-riose ląstelės makromolekulėse, struktūrose, gyvybiniuoseprocesuoseImunosupresijaImunosupresijaImunosupresijaImunosupresijaImunosupresija27Imunosupresija(Reikia metabolinės aktyvacijostoksiškumuipasireikšti)ImunosupresijaImunosupresijaDulkės, silicio dalelės Plaučių alerginės ir oksidacinės pažaidos ImunosupresijaAsbestasImunosupresijaŽmonių laisvalaikio praleidimo medžiagos (narkotikai)

Etanolis2005 metų duomenimis, citokino TNF-α procesingo inhibicijaetanoliu yra tiesioginis etanolio efektas ląstelių membranoms iryra grįžtamas jei etanolis metabolizuojamas, ar jo vartojimasnutraukiamas. Mechanizmas, atsakingas už šį efektą yraalkoholio indukuojama mononuklearinių fagocitų TNF-α(TNF) supresija. Anksčiau parodyta, kad alkoholis dalinaiinhibuoja TNF-α procesingą TNF konvertuojančiu fermentu(TACE) žmogaus monocituose. Piktnaudžiavimas alkoholiusenai žinoma neigiamai veikia įgimtą ir įgijamą (atminties)imunitetą ir organizmą daro jautrų infekcijoms. Čia neminimaskitas, oksidacinėmis pažaidomis ir hepatotoksiškumu pagrįstasalkoholio metabolito acetaldehido poveikis, bei narkotinisalkoholio poveikis membranoms ir kraujagyslių pralaidumui.28Imunosupresija(kitas etanolio toksinismetabolitas – acetaldehidaspasižymi daugybiniuoksidaciniu stresiniuveikimu)Tabako dūmai (žiūrėti aukščiau šioje lentelėje) ImunosupresijaOpiataiRašyta šios lentelės skyriuje: “Vaistai, antibiotikai:Imunosupresijaindividualusis veikimas”KokainasKaip ir morfinas, kokainas keičia (moduliuoja) imuninės Imunosupresijasistemos ląstelių bendravimą (reguliacijos kelius).Kanabinoidai:Tetrahidrokanabinoidas,THC, ir kiti arbamarichuana (žmonijosistorijoje naudota virš4000 metų)ImunosupresijaPastarąjį dešimtmetį identifikuoti 2 kanabinoidų receptorių tipai:CB1 plačiai paplitęs žinduolių audiniuose ir didžiausia koncentracijarandamas smegenų neuronuose. CB1 receptoriai keičia (yraapjungti su) adenilato ciklazės ir jonų kanalų aktyvumą. CB2 (irCB1) receptoriai rasti imuninės sistemos ląstelėse (leukocituose)pelės blužnyje, promyelocitinių leukeminių ląstelių HL60 linijoje(Munro et al.1993), periferiniuose audiniuose. CB2 apjungti suadenilato ciklazės inhibavimu (G-baltymo inhibicinė versija –Gi)Abu receptoriai selektyviai suriša ∆ 9 -THC, aktyvųjį marichuanoskomponentą, ir anandamidą (arachidoniletanolamidą), vidauląstelių kanabimimetinį eikozanoidą, pvz., imuninėse ląstelėse(leukocituose). Kanabinoidinės sistemos (THC ir kitų) junginiųefektai: 1) pakenkta IL-2 gamyba (transkripcija blužnies ląstelėse2) inhibuota IL-2 indukuojama DNR, RNR, ir baltymų sintezėžmogaus ir pelės limfocituose. (Trisler et al., 1993), 3) mažosanadamido, D8-THC, D9-THC , and CP 55,940 dozės(~10 -5 M)inhibuoja T and B limfocitų proliferaciją, 4) D9-THC gali trukdyti IL-2 signalo kaskadai NK – natūralių kilerių klone, 5) makrofagųfunkcija žlugdoma, dozuojant THC in vitro and in vivo.(Coffey et al., 1997). Esant normaliam procesui, gavę tam tikrusaktyvacijos signalus, T-limfocitų - TH cell ląstelės pradeda sekretuoti IL-2 ir IL-2R, jos taip pat pradeda proliferuoti, atsakydamosį IL-2 susirišimą su IL-2R. Papildomai šiam dauginimosi atsakui,išauga limfocitų cito-toksiškumas ir limfokinų, tokių, kaip INF-gTNF-b, ir TGF-b; B ląstelių augimo faktoriai - IL-4, IL-6, irhematopoetiniai augimo faktoriai - IL-3, IL-5, and GM-CSF.Cheminių medžiagų (toksinų) veikimo vietos. Tai gali būti labai įvairūs įmuninės sistemos organai, bet tai dažniausiaipriklauso labiau nuo sukeliamos imuninės reakcijos tipo, nei nuo cheminės medžiagos pasiskirstymo organizme. Daugelismedžiagų, kurios sukelia imuninės sistemos atsaką, gali sukelti anafilaksines reakcijas, tokias, kaip astmą, odos alergijąae net anafilaksinį šoką. Tai jau savo veikimo pobūdžiu imunostimuliacijos efektai. Tačiau astmos pavyzdys rodo, kad jąsukeliančio imunotoksinio agento poveikio vieta nebūtinai turi būti plaučiai. Panašiai medžiagos, patenkančios pervirškinimo sistemą gali sukelti ne tik diareją, bet stiprias odos alergines reakcijas (dilgėlynę ir kt.). Taigi, koks busorganas-taikinys dažniausiai priklauso nuo ypatingo atsako labiau, nei nuo poveikio aplinkybių ar junginio pasiskirstymoorganizme. Tačiau yra ir išimčių, pavyzdžiui IV tipo (ląstelių sukeliamos) imuninės reakcijos, nukreiptos prieš ląsteles, irčia taikiniu tampa ląstelės, paveiktos svetimu organizmui junginiu. Halotanas, pavyzdžiui, metabolizuojamas kepenyse, irkepenys tampa imuninės sistemos taikiniu, susiformuojant halotano sukeltam hepatitui (kepenų uždegimui) Dabartiniuoseoperacinei pilnai narkozei skirtiems anestetiniuose mišiniuose be halotano dedami metabolizmo (citochromo P-450monooksigenazių) inhibitoriai, kurie stabdo halotano transformaciją ir imunotoksinių metabolitų bei reaktyvių deguonieformų, ROS, susidarymą. Kita išimtimi yra nepaprastai reaktingi cheminiai junginiai, kurie reaguoja su baltymais odoje ar

plaučiuse, ir tada tie ląstelių pakitę baltymai tampa imuninio atsako taikiniais tiek poveikio vietoje, tiek ir kitose vietose.Taigi imuniniai atsakai gali būti nedelsiami ar uždelsto veikimo, vietiniai ar plačiai išplitę ar net sisteminiai. Gamtinėscheminės medžiagos, pavyzdžiui, pentadecilkatecholis, randamas nuodingoje gebenėje, mikotoksinai, tokie kaipaflatoksinas B, ochratoksinas A, trichotecenai, T-2 toksinas ir kiti , maisto papildai (tartazinas) ar maisto sudėtinės dalys(kiaušinio baltymas) taip pat gali sukelti imunotoksinį atsaką. Tačiau įvairiems individams jis bus skirtingas ar jo net visaigali nebūti. Kartais struktūriškai artimi cheminiai junginiai nėra imunotoksiški. Dar daug reiškinių tenka aiškintis, tačiaususikaupia vis daugiau įrodymų, kad cheminių junginių poveikyje imuninė sistema sukelia žmonėms daugelį neigiamųefektų. Daugelis imunosupresinių (augimo, citokinų gamybos slopinimo bei apoptozės įjungimo) efektų yra pakankamaivienareikšmiškai aiškūs, kai slopinama limfoidinių organų, audinių ląstelių (pavyzdžiui kaulų čiulpų) veikla ar sukeliamajų degeneracija, nors ir čia tenka aiškintis, ar veikia pagrindinis cheminis junginys, ar jo metabolinis produktas, susidaręspo aktyvacijos I fazės transformacijos reakcijose. Pavyzdžiui, hidrofobiškas benzenas, kuris yra taip pat lakus ir kurioapie 60-70 % yra pašalinama, iškvepiant per plaučius, kaupiasi organe-taikinyje – kaulų čiulpuose. Šiose ląstelėse (kaip irmakrofaguose, neutrofiluose bei Kupferio ląstelėse) yra labai stipri mieloperoksidazė, ir, matomai, katalizuoja metabolinębenzeno aktyvaciją, susidarant toksiniams produktams (fenoliui ir kitiems), iš kurių labiausiai toksišku įtariamas hidro- (irsemi-)chinonas. Rezultate susiformuoja aplastinė anemija, pasireiškianti limfocitų populiacijos kiekio sumažėjimu,sumažėjusia imunoglobulinų produkcija bei susilpnėjusiu atsparumu indekcijoms. Priskirimas medžiagų (vaistų,ksenobiotikų) imunosupresoriams, t.y. ar cheminės medžiaga veikia kaip imunosupresorius, priklauso ir nuo mūsųpožiūrio į patį imunosupresijos reiškinį, teisingiau jo mechamizmą. Jei vertiname galutinį efektą ląstelių (imuninių arbendrai kraujo) populiacijų lygmenyje, pavyzdžiui trombocitų (leukocitų), eritrocitų skaičiaus sumažėjimą, tai tikraigalime šiame lygmenyje kalbėti apie imunosupresinį leukocitams, o teisingiau pačiai hematopoetinei sistemai reiškinį.Tačiau trombocitopenija ir eritropenija savo mechanizmu, kaip autoimuninė reakcija savais antikūniais prieš šias ląsteles(trombocitus, eritrocitus), nešančias savo paviršiuje antigenus (pavyzdžiui, susirišusį ląstelių paviršiuje peniciliną, kuriamir pasigaminę antikūniai) mažai ką bendro turi su imunosupresija, tai – imunostimuliacija. Todėl imuninės hemolitinėsanemijos, trombocitopenijos atvejai nagrinėtini labiau autoimuninių reakcijų ar imunostimuliacijos skyrelyje. Visumojedaug informacijos apie cheminių junginių (ksenobiotikų) imunosupresinį aktyvumą šeimininko ląstelėse yra susikaupę ištyrimų su gyvūnais. Žmonių tyrimų duomenų apie ksenobiotikų sukeliamą imuninę disfunkciją yra gan ribotai. Tačiauklinikiniai duomenys rodo, kad imunotoksiškumas, gautas bandymuose su graužikais, gali būti naudojamas žmoniųRizikos vertinimui.Dean ir bendraautoriai (2001), aptardami imunotoksiškumo testų strategiją Rizikos vertinimui, pastebi, kad:1) imunologai, dirbantys toksikologijoje ištobulino specifines testų baterijas imunotoksiškumo testavimui(limfoidinių organų svorio, sudėties, histologijos pokyčių analizę, imunofenotipinę analizę, atliekamą citometriniaistyrimais, ar įvairią funkcinę analizę (B-, T-limfocitų, NK mononuklearinių fagocitų in vitro antigeno sukeliamosužadinimo) - žiūrėti, pavyzdžiui, lentelę 5.10),2) kadangi visko ištirti neįmanoma, tai tos testų baterijos taikomos atitinkamomis pakopomis (lygmenimis), irfunkcinės testų grupės (minėtos pirmame punkte) tikslas įvertinti šeimininko organizmo atsparumą,3) paprastai imunosupresijos agentų efektams nustatyti užtenka keletos – 2-3 imuninių parametrų ir ypatingai,nuo T-limfocitų priklausomų antikūnių atsako (susidarymo) rezultatai gerai rodo vyksta, yra ar neimunosupresija.4) nėra vienintelio imuninio testo, kuris parodytų ar nuspėtų pakitusį šeimininko atsparumą, nors kai kurie testaileidžia prognozuoti 70 % tikslumu.5) ksenobiotikų apspręstas šeimininko atsparumas infekcijoms glaudžiai susijęs su imuninėmis funkcijomis, norspačių imuninių funkcujų pokyčiai įvyksta mažesnių dozių lygmenyje.7.6.2. Imunotoksiniai junginiai, kurių toksiškumui pasireikšti reikia metabolinės aktyvacijos. Tokiecheminiai junginiai, kaip tirpiklis benzenas, citoredukciniai vaistai, pesticidai, mikotoksinai ir policikliniai aromatiniaiangliavandeniliai, ne patys veikia imuninės sistemos ląsteles, bet jų metabolitai. Bendrai paėmus, biocheminiai metabolitųtransformacijos keliai susiformavo tam, kad patekusius svetimus cheminius junginius padarytų mažiau toksiškais irdaugiau tirpiais vandenyje, juos greičiau šalinant iš organizmo. Tačiau eilėje atvejų ksenobiotikai gali būtibiotransformuojami į aktyvius ir labiau toksiškus metabolitus, kurie po bioaktyvacijos pasižymi imunotoksiškumu.Bioaktyvacijos reakcijos (detoksikacijos I fazės reakcijos), katalizuojamos cit. P-450 monooksigenazių kepnyse,gali sukelti imunotoksiškumą, dėl tokių reaktingų tarpinių produktų, kaip epoksidai, laisvieji radikalai, chinonai,N-hidroksilo dariniai. Be to, papildomai cit. P-450 monooksigenazių reakcijų metu šį citochromą po oksidacijos atgalredukuojant NADP(H), gaminasi ROS – reaktingos deguonies formos ir kyla oksidacinės makromolekulių ir membranųpažaidos. Tai sukelia sekantys tirpikliai: benzenas, anglies tetrachloridas, etanolis, N-heksanas, 2-metoksietanolis. Čiatrumpai panagrinėsime ciklofosfamido, Cy, (citostatiko, aktyvaus ląstelių ciklo inhibitoriaus) aktyvacijos metabolitus irimunotoksiškumą. Kitų medžiagų metabolitus žiūrėti tolimesniuose “Metabolinės transformacijos” skyriuose.Pats Cy neturi jokio alkilinančiojo ar citotoksinio aktyvumo. Oksidacijos reakcijos mikrosomų cit. P-450 fermentais,29

30CH 2 - CH 2 ClCl-CH 2 -CH 2H 2 C NHN –CH 3NH 2 OH 2 CCl-CH 2 -CH 2PCH 2 - CH 2 ClOH 2 C OAzotinėsgarstyčios,CiklofofamiKepenųtiesiogiaiMikrosomosAldehidoCiklofosfamidas 4-hidroksiciklofosfamidas 4-ketociklofosfamidasCYP2BdehidrogenazėFosforamido Spontaninis AldehidoGarstyčios + Akroleinas Aldofosfamidas KarboksifosfamidasskilimasdehidrogenazėSpontaninisskilimasAzotinės garstyčiosPav. 7.10. Ciklofosfamido metabolinės aktyvacijos keliai.ir ypač CYP2B izoforma bei sekanti aldehido dehidrogenazė pagamina reaktingus metabolitus. Bet kurie cit. P-450induktoriai, pavyzdžiui barbitūratai, didina ir Cy metabolizmą. Didelės Cy dozės taip pat sukelia paties Cy metabolizmą,ir Cy klirensas pagreitėja. Pradinis cit. P-450 oksidacijos produktas, pasigaminęs iš Cy yra 4-hidroksiciklofosfamidas ( 4-OHC), kuris turi mažą imunosupresijos aktyvumą. CD8 T-limfocitai yra jautresni, nei CD4. Svarbi yra pusiausvyrojeesanti 4-OHC tautomerinė forma, aldofosfamidas. Šio tarpinio produkto spontaninis skilimas duoda du toksiniusjunginius: akroleiną ir fosforamido garstyčias, - pastarosios ir turi didžiausią biologinį (imunotoksinį) poveikį. Kiti 4-OHC metabolitai – 4-ketociklofosfamidas ir karboksifosfamidas patys irgi yra mažai toksiški, tik karboksifosfamidasspontaniškai skyla, sudarydamas azoto garstyčias taip pat mutageninį, imunotoksišką junginį. Šie junginiai yrapagrindiniai skilimo produktai ir randami šlapime.7.6.3. Imunosupresinė ir imunostimuliacinė terapijos. Imunosupresiniai vaistai taikomi įvairiems, ne tikimuniniams susirgimams gydyti, audinių atmetimo reakcijoms, isivystančioms po organų persodinimo operacijų, slopinti.Žinoma, šie vaistai ar metodai pasižymi ir pašaliniais efektais. Sekančioje lentelėje pateikta keletas imunosupresinėsterapijos atvejų. Pažymėtina, kad tokia imunosupresinė terapija yra nukreipta ne prieš limfoidinius organus arkamienines, toliau besivystančias imunines ląsteles. Ji skirta paveikti jau diferencijavusias ir specializuotas ląsteles,tokias, pavyzdžiui, kaip B-limfocitai, arba signalus perduodančias komunikacijos (reguliacijos funkcijų) molekules,tokias, kaip citokinai. Imunosupresine terapija gydytos autoimuniniai, kolageno, kraujagyslių ir chroniškų uždegimųsusirgimai, taip pat, kaip ir naudojama transplantuotų organų atmetimo panaikinimui. Tačiau terapeutinė imunosupresijadažnai lydima bakterijų, virusų, grybų ir parazitų infekcijų įsigalėjimo. Imunosupresinio gydymo kito pobūdžiokomplikacija yra dažnas antrinis vėžio išsivystymas. Dalinis ar pilnas antrinių piktybinių auglių sunykimas dažnaiįvyksta, kai imunosupresinė terapija yra užbaigiama. Statistinė analizė ligos istorijų inkstų persodinimo operacijųpacientų, kurie išgyveno po transplantacijos 10 metų, rodo, kad 50 % jų išsivysto vėžys. Stebėti žymiai dažnesni tokievėžio atvejai imunosupresijos metu: 1) odos ir lūpų vėžys (21 x daugiau, nei eilinės gyventojų populiacijos) , 2) ne-Hodgkin’o limfoma (28-49 x daugiau), Kapoši sarkoma (400 – 500 x daugiau), gimdos kaklelio vėžys (14 x daugiau ).Lentelė 7. 9. Imunosupresinis gydymasVaistas/metodas Poveikio taikinys Pagrindinis taikymassusirgimamsKorstikosteroidaiCitokinai (IL-1,6; TNF);Ląstelių migracija;UždegimasHiperjautrumuiAutoimuniniams efektamsCiklofosfamidas B-limfocitai Autoimuniniai efektaiAzatioprinas Ląstelių dalijimasis Organų persodinimasCiklosporinas; FK 506 IL-2 (t.y. T-ląstelių aktyvacija) Organų persodinimasAntikūniai prieš limfocitus(t.y. prieš CD3)Antikūniai prieš citokinus(t.y. prieš TNFα)Limfocitai (T- ir B-)CitokinaiOrganų persodinimasReumatoidinis artritasKrono liga (žarnyno infekciniai ir

31imuniniai citotoksiniai pažeidimai)Antihistamininiai preparatai Histaminas AlergijosKaip matome iš pateiktų pavyzdžių, kai kurie imunosupresinio gydymo atvejai įjungia metodus (antikūniai priešimuninės sistemos ląsteles ar komunikacines molekules), kurie pagal savo in vivo veikimo mechanizmus priklausoimunostimuliacijai.7.6.4. Imunostimuliacija: hiperjautrumas ir alergija. Imuninės sistemos atsako į chemines medžiagas -antigenus, kaip cheminės medžiagos-baltymo konjugatus. Paprastai imuninė sistema reaguoja tada, kai medžiaga arbiologinė molekulė ar (mikro-)organizmas atpažįstami kaip antigenai (pirminis aktas). Tiesiogiai vien tik į cheminęmedžiagą kaip antigeną imuninė sistema reaguoja gerai tada, kai: 1) tai yra didelės molekulinės masės junginys(3000 – 5000 Da), ir 2) medžiaga(-os) atpažįstama kaip svetima, “nesava” imunologiškai kompetentiniais limfocitais.Taigi svetimi žmogaus organizmui baltymai (ar peptidai), tokie, kaip bičių įgėlimo nuodų komponentai, žiedadulkiųdalelių mišiniai, žiurkės šlapimas ar namų dulkių erkių išskyros yra potencialūs antigenai ir žinomos medžiagos, kuriossukelia alergiją žinomais immuninės sistemos veikimo mechanizmais. Aiškiai, daugelis cheminių medžiagų (300 – 500Da molekulinio svorio) yra per mažos būti antigenais. Žinoma, kad tokios mažo molekulinio svorio cheminėsmedžiagos veikia kaip haptenai: jos turi būti surištos su didesne nešiklio molekule, surišančiu baltymu, kadstimuliuotų imuninį atsaką. Tiesa ta, kad mažos molekulinės masės (300 – 500 Da) cheminės medžiagos dažniausiai yrachemiškai aktyvūs/reaktingi junginiai, kurie gali reaguoti su baltymais ar kitomis makromolekulėmis. Buvo bandytaidentifikuoti cheminius junginius, kaip potencialius alergenus pagal jų struktūros elementų gebą reaguoti su baltymais.Rasta, kad gerai reaguoja su baltymais diizocianatai ir rūgščių anhidridai, ir kad kai kurie iš šių cheminių junginiųnustatyti kaip kvėpavimo takų alergenai.haptenas+Baltymas Cheminė Konjugatas(peptidas)medžiaga(haptenas)Antigenas (konjugatas) Limfocitas Antikūniai+Galimaskompleksoišsėdimas įnuosėdasKompleksasPav. 7.11. Antigeno (cheminės medžiagos)-baltymo kojugato susidarymo, šį procesą sekančios antikūnių susiformavimoreakcijos bei antigeno-antikūnių komplekso susidarymo schema.Lentelė 7.10. Cheminių medžiagų sukelti imuninės sistemos hiperjautrumo efektai.Cheminė medžiagaar fizikinis-cheminis Vartojimo pobūdis, veikimo mechanizmai (jei žinomi)faktoriusir kiti duomenysPramonės medžiagos ir kiti cheminiai junginiaiEtilemdiaminasDiizocianatai (TMI, TDI – tolueno diizotiocianatas, naudojamas poliuretaninių plastmasiųgamyboje; apie 5 % darbininkų sukelia astmąHDI, MDI)Metalų druskosEfektaiHiperjautrumas

32Ftalio rūgšties anhidridasTrimelitinis anhidridasFosforo organiniai junginiaiFermentai, skalbimomilteliuose ir patysskalbimo milteliaiFenilglicino rūgštieschloridasPiperazinasAmproliumohidrochloridasAntihistaminaiAnestetikaiAmpicilinasSpiramicinasAntibiotikų dulkėsChinidinasKraujo plazmospakaitalaiAliuminio druskos(antiprespirantai)Kai kurie dizelinio kuro(motoro) išmetami degimoproduktai, naftosdegimo suodžiaiFtalatai – naudojami klijų, dirbtinės odos gamybojeDviems procentams visų dirbančiųjų sukelia astmąVaistai, didinantys imuninės sistemos jautrumąHiperjautrumasAdjuvantai: agentai, didinantys imuninės sistemos jautrumąImuninį atsaką sukelia CD4 TH2-limfocitai; ilga atmintis Didina alergines(saugojimas)reakcijasElgiasi kaip adjuvantai - didina alerginį jautrumą įprastiniamsalergenams.Formaldehidas (iš ciga-Padidintarečių dūmų, smogo, degiatsparumas bakterinėms infekcijomsnimo krosnių, automobiliųišmrtimųAzoto oksidai,[azoto dioksidas]Mikro (1-100 µm) ir nano(10 nm – 1 µm) dalelėsMedvilnės dulkėsMedžio dulkėsGyvūnų produktaiKvepalų komponentaiAzoto oksidams būdingas veikimas, matomai pagrįstas oksidaciniustresu ir NO veikimu; didina alerginį jautrumą įprastiniams alergenams,[plaučių limfmazglių ląstelių antikūnių pakitimai]Imuninį atsaką sukelia CD4 TH1- ir TH2-limfocitaiDidina odos ir kvėpavimotakų alerginesreakcijasImunostimuliacijaKvėpavimo takųsusirgimaiDidina alerginesreakcijasHiperjautrumasIL-2 Imuninį atsaką sukelia CD4 TH1-limfocitai Didina vakcinų efektyvumąMaisto medžiagosGliukozėGrūdai ir miltaiKasos ekstraktaiPapainasŽalios kavos pupelėsRicinos pupelėsPelėsiaiIL-6 ir TNF gamyba, gali vystytis nuo dozės priklausomasūminės fazės atsakas; antikūnių, dalyvaujančių autoimuninėsereakcijose gamyba (pavyzdžiui, artrito atvejais)Neigiamas poveikis piklauso nuo krakmolo (gliukozės) kiekioInsulino efektaiImunostimuliacija, hiperjautrumoreakcijos, autoimuninėsHiperjautrumasImunostimuliaciniai metodai ir agentai, naudojami klinikoje. Tai individualių citokinų panaudojimasatskirų dažniausiai vėžinių ar kitų letalių susirgimų gydymui. Realiai iš didelio citokinų skaičiaus tik nedaugelis yra

naudojami klinikoje (terapijoje). Bendriausiu požiūriu, citokinai su apribotu ląstelių-taikinių spektru, tikėtina, kadgeriausiai tinkami gydymui. Toliau pateikiame keletą pavyzdžių (nepilną sąrašą) citokinų, ir kokiems susirgimams gydytijie taikomi:1) Kolonijas stimuliuojantieji faktoriai (Colony stimulating factors (CSFs) – skirti gydyti hematologiniams sutrikimams,susijusiems su vėžio terapija (supresine ar chemoterapija);2) Eritropoetinas (EPO) – anemijai, susijusiai su inkstų liga;3) IFN-ß – išsėtinei sklerozei (multiple sclerosis);4) IFN-γ - chroniškai granulomatozei (chronic granulomatous disease, GCD)5) Augimo hormonas - augimo hormono deficito atvejais;6) IL-2 – inkstų vėžio, melanomos atvejais;7) IL-11 – skirtas gydyti trombocitopenijai, sekančiai po didelių chemoterapinių vaistų dozių.Kaip minėta anksčiau, dar vieną įvairių gerųjų citokinų grupę sudaro daugybinėmis (ir daugumoje priešvėžinėmisfunkcijomis) pasižymintys: 1) onkostatinas M, 2) leukemijos inhibicijos faktorius, 3) transformuojantysis augimofaktorius.7.6.5. Autoimuninės reakcijos. Paminėsime pačius bendriausius autoimuninių susirgimų atvejus, kuriuos sąlygojadaugumoje vaistų vartojimas, o kartais ir maisto komponentai.Pirma tai yra įvairios hematologinio nepakankamumo rūšys: neutropenija, trombocitopenija, imuninė hemolizė. Jųsukėlėjai yra įvairūs antibiotikai, nesteroidiniai priešuždegiminiai vaistai (NSAIDs), antikonvulsantai ir kiti.Antra, tai sisteminė liga – raudonoji vilkligė (systemic lupus erythemtosus). Ja labai serga tie asmenys, kuriųorganizme cheminių medžiagų transformacija, ir, konkrečiai, II fazės reakcijos – acetilinimas – vyksta lėtai, ir/arba kurietui antikūnių HL-A DR3 alelę. Ypač sunkiai išgijama, jei vilkligės priežastimi buvo lėto klirenso vaistai, kokie yraplatinos, aukso junginiai.Trečia, maisto produktuose ir aplinkoje esančios cheminės medžiagos taip pat gali sukelti autoimuninius susirgimus,tokius, kaip: a) autoimuninis skydliaukės uždegimas, sukeltas, naudojant didelį kiekį jodo (strong associations havebeen found to exist between the consumption of iodine and autoimune thyroiditis), b) skleroderma (odos ir poodiniųsluoksnių kietumas), kylanti nuo L-5-hidroksitriptofano, silicio, anilino darinių (dažų), c) inkstų imuninisglomerulonefritas (kamuolėlių uždegimas), (Dean ir kt., 2001) .Autoimuninės ligos savo prigimtimi yra daugiafaktorinės. Autoimuniniai efektai arba atsakai gali vykti, kaipreakcija į normalius šeinmininko audinius, bet tas nebūtinai rodo ligą, nors yra išankstinis polinkis ligai. Kitasatvejis yra, kada autoimuninės reakcijos įgauna patologinį pobūdį, nes sąlygoja struktūrinį ir funkcinį audiniųpažeidimą. Keletą autoimuninių susirgimų priežasčių čia paminėsime:1) Autoimuniniai atsakai gali būti ląstelių sąlygoti, t.y. ląstelių prigimties, nes reguliuojami CD4 ir/ar CD8 T-limfocitų;.tai būtų ląstelinės autoimuninės reakcijos;2) Dažniau autoimuniniai atsakai kyla iš atakų antikūnių, kuriuos gamina specifinės B-limfocitų ląstelės; šiuo atvejuprocesas (arba B-ląstelės) yra stipriai skatinamas citokinų; tai būtų humoralinės autoimuninės reakcijos;3) Autoimuninės reakcijos gali būti priklausomos nuo genetinio polimorfizmo T ląstelių receptoriuose ar nuo vaistų(cheminių medžiagų) metabolizmo fenotipų; pavyzdžiui, autoimuninės sisteminės vilkligės (lupus erythematosus) ryšyssu pagrindiniu audinių suderinamumo kompleksu (MHC), jo halotipu HLA-DR3, tai būtų genetinės kilmėsautoimuninės reakcijos;4) ne imunologiniai, epigenetiniai faktoriai – stresas ir dieta, infekciniai agentai gali būti pagrindiniai autoimuninėsligos vystymesi, tai būtų aplinkos sąlygotos autoimuninės reakcijos; .Bendrieji vaistų veikimo mechanizmai: imuninė hemolitinė anemija ir kiti. Yra daug eksperimentinių ir klinikiniųįrodymų, kad visa eilė vaistų sukelia imuninę hemolitinę anemiją, veikiant imuninio komplekso mechanizmui. Labaidaug vaistų, patekę į kraują, būna labiau giminingi jų atitinkamam antikūniui, nei ląstelių membranoms, tad pašalinisneigiamas imuninės sistemos sukeliamas efektas veikia stipriau, nei tiesioginis gydomasis. Toks stiprus giminingumasbūdingas vaistams chininui, chinidinui, stibofenui, todėl jie, būdami plazmoje, susijungia į imuninius kompleksus,absorbuotus ant ląstelių (eritrocitų) membranų bei aktyvuoja komplemento sistemą. Sensitizuotiems pacientams užtenkalabai nedidelės vaisto dozės. Serumo antikūnis prieš vaistus (mažo molekulinio svorio chemines medžiagas, nebaltymus) paprastai būna IgM, ir jis stipriai aktyvuoja komplementą. Nėra tiksliai parodyta (1986 m. duomenys),kodėl kartais toks imuninis kompleksas sukelia vien eritrocitų destrukciją, o kitais kartais – vien trombocitųsuirimą. Jei atliekamas Antikūnių vaistui testas (DAT, Drug Antibody Test – angliškai) serume, tai jis dažniausiai būnateigiamas dėl komplemento, paprastai esančio eritrocitų paviršiuje, net jei imunoglobulinai nėra susekami. Kylaneaiškumas, kas vyksta iš tikrųjų, kodėl imunoglobulinai ir komplementas (jau faktiškai imuninis kompleksas) vienumetu nenustatomi ant eritrocitų paviršiaus, nors jie visi turėtų būti išsidėstę ten pat. Tai gali įvykti, kai imuniniskompleksas nesusiriša stipriai su eritrocotų paviršiumi, gali disocijuoti nuo ląstelių ir gali būti laisvas susirišimui su kitaiseritrocitais. Tokio pobūdžio susirišimas paaiškina, kodėl toks mažas vaisto komplekso kiekis gali sukelti tokios33

daugybės eritrocitų ląstelių suardymą. In vitro reakcijos (agliutinacijos, lizės, ir įjautrinimo antiglobulino serumui)vyksta tik tada, kai paciento serumas, vaistas ir eritrocitai yra inkubuojami kartu.Lentelė 7.11. Cheminių medžiagų sukeliamų imuninės sistemos autoimuninių reakcijų charakteristikos.Cheminė medžiaga arfizikinis-cheminisVeikimo vieta, mechanizmasEfektaifaktoriusKai kurie aplinkos taršalaiOrganiniai tirpikliai Odos sisteminiai ir inkstų susirgimai vystosi auto-imuninių Sisteminė vilkligė, glome-Sunkieji metalai kompleksų pagrindurulonefritasNikelis Daugybinis veikimas Hiperjautrumas, alergijaPCBsVisi, matomai, kaupiasi skydliaukėje. Galutinis efektas tas pats Skydliaukės uždegimasJodastiroiditas –skydliaukės uždegimasSkydliaukės uždegimasLitisSkydliaukės uždegimasOrganiniai ir neorganiniai Autoimuninių susirgimų ligų sukėlimasImunostimuliacijagyvsidabrio dariniaiVidaus ląstelių faktoriusIL-2 Citokinas Skydliaukės uždegimasPenicilinas,PenicilaminasCefalosporinai (cefalotinas,cefaloridinas, cefaleksinas,cefazolinas, cefamandolas)Hidralazinas(vazodilatorius, beihipotenzinio veikimo)Vaistai, antibiotikai: individualusis veikimas, sukeliąs panašius galutinius efektusSukeliama antikūnių prieš peniciliną ar konkretų cefalosporinąkomplekso su komplemento sistema nusėdimo ant eritrocitųpaviršiaus ir sekančios po to eritrocitų membranos lizėskomplemento proteolitiniais fermentais ir kitais faktoriais34Imuninė hemolitinėanemija (Autoimuninėsreakcijos, t.y. imunostimuliacija)Antibranduoliniai antikūniai prieš savus antigenus: viengrandę Autoimuninės reakcijosDNR ir DN-baltymus – histonus. Antikūniai prieš hidralazinobaltymokonjugatus, bei kitus ląstelių (audinių) komponentus, Odos alerginė reakcija:(Imunostimuliacija)pvz., imuniglobulinus.raudonoji vilkligė, LE(Lupus erythematosus)Vieningas daugelio grupių vaistų veikimo mechanizmas: Imuninė hemolitinė anemija arba trombocitų lizėAcetaminofenasAminopirinasp-Aminosalicilinė rūgštisAntazolinasChlorpromazinasChlorpropamidasHidralazinas9-HidroksimetilelipticinijusMetotreksatasINFα - interferonasMetildopaMefenaminė rgštisPenicilinas∗ProbenecidasChininasRifampinasStibofenasSulfonamidai∗DipironasInsulinasIzoniazidasChinidinasStreptomicinasTriamterenasAcetazolamidasChlortiazidasMažo molekulinio svorio cheminės medžiagos iššaukia antikūnių Autoimuninės reakcijos– IgM susiformavimą, o pastarieji stipriai aktyvuoja komplementą. (Imunostimuliacija)Vaistai, patekę į kraują, būna labiau giminingi jų atitinkamamantikūniui plazmoje, nei ląstelių paviršiui, kas sukelia susijungimąį imuninius kompleksus, absorbuotus ant ląstelių (eritrocitų)membranų paviršiaus bei aktyvuoja komplemento sistemą. Toksimuninis kompleksas sukelia eritrocitų, o kartais ir trombocitųdestrukciją.Be minėto aukščiau mechanizmo dar gali susirišti su eritrocitais,ir hemolizės priežastimi gali būti dalinai ir vaisto adsorbcijos irabsorbcijos mechanizmasIzoniazidui būdinga sisteminė vilkligė,Antikūniai susidaro prieš antigeno molekules, kurios yra adhezavęsiant trombocitų pviršiaus. Bendro imuninio komplekso suHemolitinė anemija, kartaisūminė kraujo hemolizė kra-\ ujagyslių viduje; hematurija,inkstų nepakankamumas.Sensitizuotiemspacientams užtenka labainedidelės vaisto dozės.Dažniausiai sutinkamosII tipo – citotoksinėsreakcijos.Autoimuninės reakcijos(Imunostimuliacija)Tie patys efektaiAutoimuninės reakcijos(Imunostimuliacija)

Aukso druskosp-aminosalicilinė rūgštisRifampicinasChinidinasL-TriptofanasVinil chloridasSilicisHidrochlortiazidasOchratoksinas AVortmaninas (Wortmanin)IgM, komplementu įtakoje trombocitai lizuokami. Suminisefektas yra trombocitų skaičiaus sumažėjimasTas pats vyksta, bet tik perdozavus vaistąTrombocitopenia35Autoimuninis sklerodermitas(sukitėjusi oda irpoodinis sluoksnis)Tie patys efektai: hemolitinėimuninė anemija∗ - gali sukelti visų tipų hiperjautrumo reakcijas (I, II, III, IV) kartu, todėl yra jautriems asmenims labai toksiški.7.7. Imuninės sistemos būklės testavimo metodai medicininėje klinikoje ir toksikologijojeImuninės sistemos efektai sveikatai:-padidėjęs jautrumas infekcijoms(bakterinėms ir virusinėms);- hiperjautrumas,-autoimuninės reakcijos (skydliaukėsdisfunkcija, kasos – I-inis dabetas, artritas, vitiligo)Imuninių ląsteliųpaviršiaus biožymenys:(Diferenciacijos klasteriai,CD: CD3, CD4, CD8 ir t.t.)Humoralinisimunitetas:antikūniaiIgG, IgM,IgA, IgELimfoidinių organų būklė(svoris, dydis, kt.)HistomorfologijaIMUNOLOGINIAIŽYMENYSLąstelių funkcijos I:Imuninės komunikacijosmolekulės - citokinai.Hematologiniai parametrai: automatinis ir diferenciniskraujo tyrimai. Automatinis kraujo tyrimasEritrocitai, RBC Hematokritas, HCT, Hemoglobinas, HGBTrombocitai, PLT, Trombokritas, PCT, Vidut HB tūris.e, MCHLeukocitai, WBC, Trombocitų pasiskirst., Vid.eritroc V, MCVDideli tromboc, P-LCR, Eozinofilai, EO, Vid.tromboc.tūris MPVNeutrofilai,Bazofilai, BASOLimfocitai Diferencinis kraujo tyrimasMonocitai Retikuliocitai ir t.t.Plazminės ląstelėsPav. 7.12. Imunologinių žymenų tyrimo lygmenys.Atskirų patogenųbiožymenys: antikūniaiprieš individualiusvirususir bakterijasLąstelių funkcijos II:-oksidacinio “sprogimo”testas;- Ig indukcijos testas ir kt.7.7.1. Standartinių testų lygmuo. Senosios metodikos Standartiniai testai apima nedelsiamo hiperjautrumo testavimąsekančiose organų sistemose: a) odos (kontaktinio alerginio dermatito ar kontaktinio hiperjautrumo tyrimai) ir kvėpavimo(alergenų sukeltos astmos ar slogos). Kiekvienu atveju pirminis poveikis (indukcija, įjautrinimas) yra būtini tolesniemsimuniniams atsakams (iššaukimui, sukėlimui) pasireikšti. Cheminiai junginiai, sukeliantys, pavyzdžiui, alergijąplaučiuose, gali būti tiek tiesioginiai alergenai, tiek ir jautrumą didinantys agentai (adjuvantai). Ypatingais darbo vietosestebimos alergijos atvejais atliekama specifinių alergenų paieška kontroliuojamomis sąlygomis: bronchų provokacinistestas. Odos alergijai nustatyti skirtas odos įbrėžimo (įdurimo) ir alergenų užnešimo senasis testas yra daugiaunaudojamas jautrumui įvairių šaltinių baltymų kilmės alergenams nustatyti (šieno, žiedadulkių, maisto medžiagų, namųdulkių erkių). Mažo molekulinio svorio cheminių medžiagų (vaistų, pesticidų, dažų, kosmetikos priemonių, namųapyvokos produktų) potencialus alergiškumas vertinamas testuose su jūrų kiaulytėmis pagal kontaktinio dermatitožymenis. Tai Jūros kiaulyčių maksimizacijos testas (žiūrėti skyrių 6, lentelę 5.2) ir Buehler absorbuojančio lopinėliotestas, o stebimi efektai – odos paraudonavimas ir patinimas. Nors šių efektų registravimas vizualus (balų sistema) irganėtinai subjektyvus, bet cheminis junginys laikomas įjautrinančiuoju, jei 30 % gyvūnų atsako į dirginimąmaksimizacijos teste arba 15 % Buhler teste. Neseniai ištobulintas ekonomiškesnis ir mažiau subjektyvus testaskontaktiniam hiperjautrumui cheminiams junginiams nustatyti, panaudojant peliukus. Tai vietinių limfinių mazgųtestas (Local Lymph Node Assay, LLNA, skirtas vertinti limfocitų proliferacinius atsakus į vietiniai (tam tikroje srityje)dozuotą agentą. Dažniausiai dozavimui pasirenkama ausis, o tiriama artimiausių drenuojančių tą organą ar audinį (kaklo,sprando) limfinių mazgų būklė. Europos Tarpagentūrų koordinacijos alternatyviųjų metodų įteisinimo Komitetas,ICCVAM (Interagency Coordinating Committee on the Validatioj of Alternative Methods – angliškai) nesenai patvirtinoLLNA testą kaip alternatyvų jūrų kiaulyčių testams.

367.7.2. Struktūrinių testų lygmuo. Tai bendriausi organizmo apžiūros bei limfoidinių organų ar audiniųhistopatologijos testai. Dėl imuninės sistemos sudėtingumo dažnai naudojamas pakopinis testavimo būdas. Tad pirmosstruktūrinių tyrimų pakopos testai būtų: 1) Užkrūčio liaukos ir kitų limfoidinių organų svoris (bei dydis), 2) šių organųhistopatologija, 3) lyginamasis kraujo ląstelių skaičiavimas (žiūrėti lentelę 5.5 ir tolesnius paaiškinimus). Pastarojiklinikinė rutininė hematologija kartu su klinikinės chemijos (serumo imunoglobulinų lygmenimis) duoda bendrąjąinformaciją apie žmogaus imuninės sistemos statusą. Tiek struktūrinis, tiek ir funkcinis yra pelių ausies tinimo testas(Mouse ear swelling test, MEST). Kartu su LLNA, MEST yra naudojamas kaip alternatyvus testas jūrų kiaulyčiųbandymams. Tai ir hematologiniai duomenys (kraujo ląstelių ir ypatingai leukocitų formų) skaičius7.7.3. Funkcinė analizė. Įgimto imuniteto vertinimui, priešingai įgijamam imunitetui, cheminio alergeno dozė/kiekisyra svarbesni, nuspėjant imuninės sistemos pažaidas ar organizmo jautrumo infekciniams agentams ir vėžinėms ląstelėmspokyčius. Todėl I tyrimų pakopoje įvedama funkcinė imuninės sistemos ar jos komponentų analizė, ir ji apjungia: 1)antikūnių reguliuojamus atsakus, 2) T-ląstelių įjungiamus (tarpininkaujamus) atsakus, 3) NK ląstelių aktyvumą, 4)makrofagų fagocitinio aktyvumo testai. Matomai, ankstesnieji imunoprecipitacijos testai gali atitikti funkcinės pirmos (1)analizės tipą ir atspindėti antigenų struktūrines determinantes. Imunoprecipitacija gaunama, kai antigeno molekuliųsudėtyje yra keliolika vienodų antigenų savybių haptenų (t.y. determinančių arba apsprendžiančiųjų struktūrų) ir į tokįtirpalą pridedama specifinių antikūnių. Tada susidaro stambūs molekuliniai agregatai, iškrentantys į nuosėdas.Diagnostikos tikslais tokios precipitacijos reakcijos yra naudojamos antigeno tipui ir antikūnių specifiškumui nustatyti.Tam naudojami, pavyzdžiui, difuzijos agare ar imunoelektroforezės metodai.7.7.4. Eksperimentiniai, pre-klinikiniai (invaziniai, destrukciniai) tyrimai. Imunoagliutinacijos reakcijanaudojama Kumbso antiglobulininiame teste, skirtame kraujo grupei nustatyti kraujo perpylimo atvejais bei kitaismetodais nenustatomų vienodų (izo-) antikūnių išryškinimui. Imunoagliutinacija vyksta, kada tirpale vienu metu būnastambios dalelės (kraujo forminiai elementai, bakterijos), turinčios paviršiuje antigenines determinantes ir antikūniaijoms. Tada gali vykti jungimosi (agliutinacijos) reakcijos, susidarant stambiems dribsniams. Agliutinacija yra bakterijųbaltymų (pvz., tuberkuliozės mikobakterijų) ir hormonų inaktyvacijos kraujyje, šlapime viena iš grandžių. Ne visadaaglitinuojantieji antikūniai geba savarankiškai vykdyti agliutinaciją, pavyzdžiui, kito organizmo eritrocitų (tada tokieantikūniai laikomi nepilnais). Tačiau papildomai įdėti kiti antikūniai prieš žmogaus imunoglobulinus, Ig, sukelia bendrąvisų komponentų agliutinaciją, nes vienu galu rišasi su Ig, o kitu - su eritrocitų pavišiuje prie antigenų prisijungusiaisnepilnaisiais antikūniais.Laboratorinių gyvūnų funkciniuose imuno-tyrimuose dažniausiai naudojama pelių ar žiurkių imuninės sistemos gebaatsakyti į avies eritrocitus. Atsakas įvertinamas pagal nustatomą antigenui specifiškų antikūnių, suformuojamų blužniesląstelėmis, skaičių (Jerne bandymas) arba vertinant antigenui specifiškus antikūnius serume ELISA metodu. Kadangiavies eritrocitai yra T-limfocitų antigenas, T ir B ląstelės, taip kaip ir antigeną pateikiančios ląstelės turi būti funkciškaiaktyvios, jei vyksta sėkminga imunizacija.T-ląstelių funkcija gali būti papildomai nustatoma, vertinant blužnies ar limfos mazgų ląstelių proliferacijos(dauginimosi) atsaką, pagal įjungiamą tričiu žymėtą timidiną. (ląstelės turi būti gautos iš anksčiau imunizuoto gyvūno irin vitro aktyvintų specifiniu antigenu).7.7.5. Imuninių ląstelių molekulinių paviršiaus žymenų bei citokinų analizės lygmuo: imuno-deficitonustatymas. Kai atliekamas gilesnis imunotoksinio agento vertinimas (tyrimų lygmenyje), atliekami labiau išvystyti IIpakopos testai. Tai apima tiek pačias bandymo idėjas (dizainą), tiek ir naudojamus metodus. Pavyzdžiui, gali būtivertinamas gyvūnų atsparumas, iššaukiant imunines reakcijas infekciniais agentais ar transplantuotomis vėžinėmisląstelėmis. Testai gali apimti imuninės sistemos ląstelių žymenų specialiąją citometrinę analizę (flow-citometric analysis– angliškai). Ji gali būti naudojama kiekybiškai įvertinti atskirų tipų kraujo ląsteles: T-limfocitų, B-limfocitų, NKląstelių, mieloidinių ląstelių skaičių. Monoklonaliniai antikūniai, MnclA, prieš specifinius ląstelinius markerius,naudojami atskirti pavyzdžiui, paviršiaus molekules turinčius T-limfocitus (CD3, CD4 ar CD8 biožymenys,atitinkamai, T-, Th ir Tk limfocitams). Naudojant MnclA galima galima atskirti kitų limfocitų paviržiaus biožymenis(makromolekules – receptorius), susijusius su limfocitų aktyvacija. Įvertinimas limfocitų specifinių paviršiausantigenų citometrine technologija yra sėkmingai naudojamas matuoti leukemijos ir limfomų progresijai arregresijai, ŽIV infekcijai bei visas ligas, susijusias su stipria imunosupresija. Tačiau tai, kad silpni ir vidutiniaikiekybiniai pokyčiai imuninių ląstelių populiacijose yra svarbūs klinikoje, nėra tiksliai nustatyta. Antra vertus, šalia kitųtestų šis citometrinis ir monoklonalinių antikūnių metodas, padedantis vertinti įvairių poklasių ir pogrupių limfocitų kiekįpagal specifines jų paviršiaus molekules ir jų prieinamumą monoklonaliniams antikūniams, yra gan svarbus klinikinėjediagnostikoje, nes leidžia tai atlikti periferinio kraujo mėginiuose ir duoda vertingos informacijos, kai šie rezultataiyra lyginami su kitų testų duomenimis. Serumo antikūnių kiekis matuojamas ELISA metodu. T- ir B-ląstelių funkcijagali būti įvertinta pagal jų proliferacijos ir atsako į citokinus laipsnį, kutyvuojant juos su įvairiais mitogenais (forbolo

esteriais T-limfocitams). Deguonies ”pliūpsnis” iš neutrofilų (ROS gamyba) – chroniškai granulomatozei vertintigali būti sekamas reakcijose su NBT – tetrazolio mėlio dažu. Citokinų paveikslas (kokybė ir kiekis) kūno skysčiuosegali būti matuojami informacinės RNR ekspresijos analizės metodais (dvikryptė elektroforezė agarozėje, specifinisdažymas), ar tiesiog pačius baltymus ELISA metodu (Enzyme Ligand Immuno-Sorbent Assay – angliškai), citometrine(flow-cytometric) analize. Specialiosios (žyminčiosios-indikatorinės) ląstelių linijų kultūros naudojamos citokinųaktyvmo testavimui. [Kai kurių imunotoksinių agentų įtaka limfocitų aktyvacijos ir jų signalo perdavimo analizeinaudojami tokie išvystyti metodai, kaip apoptozės nustatymas, pagrįstas komercinių testų rinkinių panaudojimu, in vitrokinazės reakcijos vidaus ląstelių signalo perdavimo analizei ar kompleksas senųjų, patobulintų metodų, tokių, kaipląstelių kiekio įvairiose ciklo dalyse nustatymas pagal DNR dažymą ir po to sekančią tą pačią citometrinę (flowcytometric)analizę, ir imunoblotingas, imunoprecipitacija, vidaus ląstelių dažymas specialiais su antikūniu sujungtaisfluorescuojančiais dažais, mitochondrijų membranos potencialo matavimas (fluorescuojantis hidrofobinis katijonas, flowcitometrinėanalizė) bei gliukozės pernašos į ląsteles radioktyvia žyme tyrimas]. Šiandie egzistuoja keliolika specialių“šeimininko atsparumo bakterijoms ar virusams, parazitams ar net vėžiui” modelių sistemų, kuriomis galima nustatyti, aršeimininko organizmo imunosupresija imunotoksinėmis medžiagomis veda į ligos pagilėjimą. Tačiau gan sudėtinga“šeimininko atsparumo modelių” bandymų rezultatų interpretacija reikalauja gero supratimo: a) paties naudojamomodelio, b) įvairių imuninės sistemos komponentų vaidmens organizmo gynyboje prieš tą konkretų patogeną, ir c)laipsnio, kaip teisingai gali būti pamėgdžiojami(-as) žmonių susirgimai(-as).7.7.6. Imuninių testų grupės. Laboratorinių gyvūnų imunosupresijos analizė. (Dean ir kt., 2001). Ji skirtingaiatliekama su graužikais ir su primatais. Pastarieji patiria mažiau invazinių tyrimų. Pažymėtina, kad čia rekomenduojamipirmos pakopos tyrimai kiek skiriasi nuo Weeks ir kitų (1992) aprašytų I ir II pakopos imuninių tyrimų, skirt7stuburiniams aplamai (šią lentelę lyginti su lentele 7.6).Lentelė 7.12. Bandymai, naudojami gyvūnų imunosupresijai vertintiTyrimų lygmuo Graužikai PrimataiPradinis verinimasHematologijaHematologija(I “Pakopos” tyrimai)Kaulų čiulpų histomorfologija -Limfoidinių organų svoris ir histomorfologija-Pirminis antikūnių atsakasSerumo Ig lygmuo(Humoralinio imuniteto statusas)NK (natūralių kilerių) ląsteliųaktyvumasNK ląstelių aktyvumasLąstelių paviršiaus žymenų analizė Paviršiaus žymenų analizėAukštesnio tipo vertinimas CTL (citotoksiniai T-limfocitai) ir/ar -(II “Pakopos” tyrimai)DTH (uždelsto tipo hiperjautrumas)Natūralaus imuniteto – mononukleariniųMØ, funkcijų tyrimaifagocitų, MØ, funkcijų tyrimaiApoptozėApoptozėCitokinų analizėCitokinų analizėŠeimininko atsparumo tyrimai -7.7.7. Imuninių testų grupės. Laboratorinių gyvūnų autoimuninių reakcijų analizė.Autoimuninių efektų, sukeltų įvairių ksenobiotikų, nuspėjamasis vertinimas yra atliktas eilėje laboratorijų. Remiantisįgyta eksperimentine patirtimi, dabartiniu metu siūlomos keturios atrankos metodologijos:1) autoimuninių susirgimų dažnio pakitimų monitoringas (pastovūs matavimai), naudojant autoimuniškai jautriusgraužikus;2) imunoglobulinų kompleksų ar imunoglobulinų nusėdimų nustatymas, naudojant imunohistologinę techniką;3) serumo antikūnių padidėjusio kiekio (lygmens) monitoringas;4)Pakinklinių limfmazgių testo (PLNA) taikymas, panaudojant reporterinius (žinomus, specialiai parenkamus) antigenus.Autoimuninių reakcijų (efektų) priežastimis gali būti ne tik ksenobiotikai, bet ir įvairios infekcijos, pavyzdžiui, virusinės.Todėl bendrieji gyvūnų autoimuniniai tyrimai yra žymiai platesni. Kai kurie jų pateikti lentelėje 7.13.Lentelė 7.13. Bandymai, rekomenduojami gyvūnų autoimuninėms reakcijoms vertintiEksperimentiniai modeliai, skirtiModeliai, skirti vertinti ksenobiotikų gebąauto-imuninių reakcijų tyrimamssukelti auto-imunines reakcijasOrganui specifiškų autoimuninių reakcijų tyrimas Pakinklių limfmazgių bandymas (PLNA – Popliteal37

38• Imunizacijos sukeltų: (EAE, AA) – eksperimentinioautoimuninio encefalito (Experimental Autoimmuneencephalitis – angliškai) ir autoimuninio artrito analizė• Spontaninis transgeninių pelių testas autoimuniniamdiabetui (I tipo, nenutukusių individų) išsivystyti• Toksinės medžiagos (streptozotocino, Cd) sukeltoautoimuninio atsako tyrimaiSisteminių autoimuninių reakcijų tyrimas• Alogeninių reakcijų analizė• Vaisiaus užkrūčio liaukos pašalinimas (Neonatalthymectomy - angliškai)• Spontaninis pelių NZM (New Zealand Mixed –angliškai) – polinkis išsivystyti raudonąjai vilkligei(lupus)lymph node asay);Padidėję titrai antikūnių, veikiančių prieš patiesorganizmo komponentus (audinius, ląsteles, etc.)Ig – imunoglobulinų kompleksų (arba nuosėdų) analizė,t.y. imunohistocheminis imuninių kompleksų dažymas)Gyvūnų spontaninių reakcijų modeliai7.7.8. Imuninių testų grupės. Žmonių imuninio statuso analizė.Kadangi visko ištirti neįmanoma ir daug ką – taip pat brangu, todėl yra ištobulintos specifines testų baterijosimunotoksiškumo testavimui. Testų baterijos taikomos atitinkamomis pakopomis (lygmenimis), ir funkcinės testųgrupės (minėtos pirmame punkte) tikslas įvertinti šeimininko organizmo atsparumą,Lentelė 7.14. Tyrimai, rekomenduojami naudoti bendrąjam žmonių imuninio statuso vertinimuiPagrindiniai testai Bendrieji indikatoriai (žymenys) Tyrimų procedūrosI lygmens testai. •Bandymų metodai turi būtiTuri būti atliekami standartizuoti tarp laboratorijų;kartu su bendrųjų •Rezultatai turi būti kliniškai interpretuojami;sveikatos tyrimų sąrašubei kartu su imuninės •Turi būti nustatyti tiriamų parametrų dydžiųbūklės klausimų anketapalyginamieji intervalaiII. lygmens testai.Turi būti atliekami,kada yra gauta klinikiniųduomenų iš pirmojolygmens testavimorezultatų•Bandymų metodai yra mažiau standartizuoti;•Bandymų rezultatai sunkiau paaiškinami;• Tiriamųjų parametrų dydžių palyginamiejiintervalai mažiau kokybiški (netaip gerai apibrėžti)1. Hematologija: pilnas ir diferencinis kraujoforminių elementų tyrimas2. Ūminės fazės baltymai (CRP – Cross-Reacting Proteins)3. HI (humoralinis imunitetas): serumo IgG,IgA, IgM antikūnių lygmenys4. Ląstelių imunitetas (CMI – Cell MediatedImmunity - angliškai): uždelsta odos reakcija1. Limfocitų ir kitų imuninės sistemos ląsteliųpaviršiaus biožymenys (CD3, CD4, CD8,CD2).2. HI (humoralinis imunitetas): pirminis antikūniųatsakas į imunogeną; bendras serumo IgE;antrinis antikūnių atsakas į baltymus ir polisacharidiniusantigenus3. Ne-specifiniai antikūniai: auto-antikūniaiprieš branduolį (ANA), DNR, mitochondrijas,RA – reumatoidiniai antikūniai; granuliocitų /leukocitų funkcijos (oksidacinis prasiveržimas/sprogimas)4. Serumo mėginių banka papildomai analizei.Tokio pobūdžio kompleksinių tyrimų duomenų vertinimui turėtų būti taikoma Akivaizdumo svorio metodologija (WOE– Weight of Evidence approach – angliškai), kokia yra taikoma. Aplinkos taršos efektų kiekybinėje palyginamojojeanalizėje, kurioje parametrai (ir juos patvirtinantys dydžiai) būtų vertinami balais (daugikliais) pagal išdėstytąhierarchiniu būdu svarbos skalę (seką)..7.8. Imuninės sistemos būklės biožymenysJie gali būti bendriausiai suskirstomi į: imuninės sistemos organų būklės charakteristikas, ląstelių (dominuojančiųimuninės organizmo reakcijos metu ar tokios chroniškos pasėkoje) analizės kokybinius ir kiekybinius duomenis,specifinius antikūnius, citokinus (komunikacines imunines molekules), komplemento sistemos komponentų būklę, ir jų(šių kelių biožymenų) stambesnius derinius, nusakančius dažniausiai įgytą specifinį atsaką, būdingą abipusiai tiekantigeno tipui, tiek ir audiniui/organui, bei pažeidimo stiprumui (laipsniui).

7.8.1. Ląstelių lygmuo ir kiti tradiciškai naudojami senieji žymenys. Pirmiausiai, tai klasikinių kraujo kūneliųapskaita gaunamas jų tarpusavio kokybinis ir kiekybinis santykis, ar tiesiog vien skaitlingumo nuokrypis nuohomeostazės intervalo ribų (sveiko būvio normos). Lentelėje 7.13 pateikiamos sveiko žmogaus įvairių leukocitų rūšiųhomeostazės kiekybinės normos.Lentelė 7.15. Sveiko žmogaus leukocitų kiekis viename mikrolitre kraujo.Leukocitai ∗ Vidutinis kiekis, N/µl Normos ribos, N/µlGranulocitai (sudaro apie 60 % arba 50 – 70 % visųkraujo leukocitų)Neutrofilai (neutrofiliniai granulocitai) 4150 712-7588Eozinofilai (eozinofiliniai granulocitai) 165 0-397Bazofilai (bazofiliniai granulocitai) 44 0-112Limfocitai (sudaro 25 – 40 % visų kraujo leukocitų) 2185 1029-2341Monocitai (sudaro 4 – 6 % visų kraujo leukocitų) 456 66-846Visi leukocitai 7000 2800-11200∗ Leukocitai skaičiuojami taip pat kaip ir eritrocitai mikroskopo didinimo lauke standartinėje (Goriajevo) skaičiavimokameroje, kraują analizei skiedžiant bent 10 kartų, nes leukocitų žymiai mažiau, nei eritrocitų (naudoja kalibruotą pipetę,praskiedžia 0,3 % acto rūgštimi, į kurią pridėta Metileno mėlio) užnešdami tik 0.1 µl praskiesto kraujo. Leukocitųskaičiaus 1 µl kraujo rezultai apskaičiuojami, remiantis kameros tūriu ir praskiedimų skaičiumi.Sveiko žmogaus kraujo leukocitų skaičius svyruoja tarp 4000 – 10000 viename mikrolitre (N/µl). Leukocitoze vadinabūklę, kada 1 µl kraujo leukocitų N > 10000, leukopenija – kada < 4000. Leukocitozė stebima, vykstant uždegiminiamsprocesams arba esant labai sunkiai susirgimų formai – leukozei. Esant infekciniams susirgimams, stebimi būdingiįvairių leukocitų formų santykio pakitimai. Pavyzdžiui, ūmios ir stiprios bakterinės infekcijos pasižymi (yra lydimos)neutrofiline leukocitoze (neutrofilų skaičiaus padidėjimu) bei sumažėjimu limfocitų ir eozinofilų. Neutrofiliniaigranulocitai (sudarantys iki 93-96 % visų granulocitų) dar yra vadinami polimorfonukleariniais leukocitais (jie irfagocituoja bakterijas ir audinių irimo produktus bei ardo savo lizosomomų fermentais – proteazėmis, peptidazėmis,lipazėmis, dezoksiribonukleazėmis ir oksidazėmis). Jie gerai geba gauti energiją iš anaerobinės glikolizės ir todėlegzistuoja net audiniuose, turinčiuose labai mažą deguonies kiekį, t.y., kuriuose vyksta uždegimas, patinimas(pabrinkimas) (bendrai dar vadinama granulioma – “uždegimo gumbu”) ir kuriuose yra prasta kraujotaka (prastakraujotaka neveikia tiesiogiai pačios limfos tekėjimo, nes limfagyslės ir limfiniai kapiliarai nepriklausomai nuo kraujokapiliarų yra keliais lygmenimis išsidėstę audiniuose/organuose). Pavyzdžiui, pūlinis sluoksnis audinyje susidarodažniausiai iš neutrofilų ar jų likučių. Lizosominiai fermentai, išsilaisvinantys, neutrofilams irstant, sukelia uždegimožidinį supančių audinių suminkštėjimą (t.y. absceso arba pūlinio židinio susiformavimą). Tolesnė kova su infekcija poūminių efektų pasireiškimo pereina į monocitozės stadiją (monocitai, susiformavę kaulų čiulpuose, o ne retikuloendotelinėjesistemoje, pasižymi pačia didžiausia fagocitozės geba iš visų forminių kraujo elementų). Šios ląstelės visadadideliais kiekiais randamos limfiniuose mazguose, alveolių sienelėse, kepenų ertmėse/sinusuose, blužnyje ir kauliniameaudinyje. Jei svetimkūniai negali būti fermentų suardomi (ar silpnai jų ardomi), tai histiocitai (subrendę, nejudriais tapęmonocitai) sudaro atskiriančią sieną aplink svetimkūniusLeukopenija – patologinis leukocitų skaičiaus sumažėjimas (arba labai sunki forma – agranulocitozė) atveda į ryškųorganizmo apsauginių jėgų sumažėjimą kovoje su bakterinėmis infekcijomis. Leukopenijos atvejais sumažėja neutrofilųskaičius, ji stebima ir sepsio metu, miliarinės tuberkuliozės lydimos blužnies padidėjimo. Imunosupresiniai efektaiYra keletas anemijos rūšių. Vaistų sukeliama hemolitinė imuninė anemija kaip autoimuninis komplemento reakcijųkatalizuojamas eritrocitų (ar trombocitų) ardymo procesas buvo jau minėta aukščiau. Šios apžvalgos tikslas nėra nemažokiekio kitų, įskaitant piktybines formas, anemijų analizė. Tačiau prisimintina, kad kamieninių ląstelių (iš kurių kylaleukocitai) dauginimasis baltojoje ataugoje ir brendimas kaulų čiulpuose gali būti slopinamas tais pačiais fizikiniais(radiacija) ir cheminiais faktoriais (benzenas, citostatikai), kaip ir eritrocitų gamyba. (p. 24, t.3, Schmidt, Thews, 1987,rus.k.)7.8.2. Įvairių tyrimo lygmenų kompleksiniai ir naujieji imuninės sistemos biožymenys. Juos pateiksimesekančioje lentelėje. Pažymėtina, kad atskirų imuninės sistemos biožymenų galinčių išryškinti individualių mažomolekulinio svorio cheminių medžiagų poveikį faktiškai nėra. Gaunamas, dažniausiai, skirtingas individualiaicheminei medžiagai ir organizmui įvairių lygmenų žymenų derinio paveikslas. Imuninės sistemos atsakai į biologinėskilmės antigenus (ir biožymenys) gali persidengti su cheminių agentų indukuojamais biožymenimis. Kita vertus, reikiaatsiminti, kad imuninės sistemos sutrikimai yra procesai, dažnai laipsniškai atsispindintys hematologiniuoseparametruose. Pavyzdžiui, piktybinė anemija, besivystanti dėl antikūnių prieš Vidinį faktorių (Intrinsic Factor, IFangliškai),surišantį vit. B12 skrandyje, ir transportuojantį jį absorbcijai žarnyne (ileum), pereina sekančius morfologiniuskraujo kūnelių pakitimus: 1) neutrofilų hipersegmentaciją, 2) makrocitozę, 3) anemiją, 4) leukopeniją, 5)trombocitopeniją, ir pagaliau 6) megaloblastinius pakitimus kaulų čiulpuose, lydimus periferinio kraujo pakitimų.39

40Lentelė 7.16. Įvairios imunopatologijos biožymenys, jų reikšmė ir galimi pasireiškimo molekuliniai mechanizmaiSusirgimas ar veikimo reikšmė Imuninis biožymuo Mechanizmas ar kitos detaliospastabos, efekto priežastysImuninės sistemos organų būklė (histologinė, patologinė) kaip biožymuo, ryšys su kitais biožymenimisAtitinkamos srities organų infekcija Padidėję limfmazgiaiLimfocitų dendritinių ląstelių apsunkintaspasikeitimas su limfa (šalinimas,saugojimas, gamyba ir jų sekrecija įlimfą). Kraštutiniu atveju gali žymėtipiktybinę ligą - limfogranulomatozęKaklo limfmazgių padidėjimasAtitinkamos srities organų infekcija Padidėję tonzilės, adenoidaiStiprus uždegimas (?).Hemolitinė anemija, leukocitopenijair trombocitopenija. (stiprus kraujoląstelių netekimas) gali būti rezultatucheminių medžiagų, vaistųpoveikio imuninei sistemaiLimfocitų apsunkintas pasikeitimas sulimfa. Kraštutiniu atveju vienas išleukozės biožymenų (šalia blužniespadidėjimo bei limfmazgių pakitimų)Padidėjusi blužnis (splenomegalija)ir stiprus kraujo ląstelių netekimas(dėl jų lizės ir dėl agliutinuotųjųkompleksų pašalinimo blužnyje)Stiprūs limfinės sistemoscirkuliacijos sutrikimai - leukostazėsImuninės sistemos (ir kraujo) ląstelės kaip biožymenysUždegiminiai procesai, irLeukocitozė: leukocitų N > 10000 /Leukozė - sunki susirgimo forma µl kraujoImuninės organizmo sistemossilpnumas ir žlugimasHelmintiniai parazitaiTam tikro tipo alerginės reakcijos, kirminųinvazija, autoimuniniaisusirgimaiŪminė ir stipri bakterinė infekcijaMedikamentinis gydymas: steroidai,imu ranas, ciklofosfamidas, X-spinduliuotėVirusais infekuotų ląstelių bei vėžiniųląstelių lizavimas, bei imuninio atsparumoprieš daugelį virusų, grybų irkeletą bakterijų aprūpinimasImuninio atsparumo prieš daugelį bakterijųir keletą virusų užtikrinimas, didinantnespecifinį imuninį atsaką prieššiuos agentusVaistų sukelta ląstelių hemolitinė anemija(lizė komplemento fermentais) dėlautoimuninės reakcijosimunokomplekseLeukopenija: leukocitų N < 4000 / µlkraujoKartu stebimas dėl tų pačių priežasčiųir eritrocitų skaičiaus sumažėjimasEozinofilaiKamieninės ląstelės (Mast cells)Eozinofilų skaičiaus padidėjimas užnor mos ribų ( 100-350 N/µl) -eozinofilijaNeutrofilų skaičiaus padidėjimasLimfocitų ir eozinofilų sumažėjimasNeutrofilaiT-limfocitų funkcijos (ypač kilerių,t.y. CD8 ląstelių) sumažėjimasB-limfocitų funkcijaEritrocitų skaičiaus kritimasPriklausomai nuo organizmo vietoskurioje yra išsidėstę paveiktilimfmazgiai, dalinai galima spręstiapie paveikiamą organą ar jų grupes(prisiminti principą “Local lymphnode assay”)Gerklės sritis ir kt.Antrojo tipo reakcijos (citolitinės) apimalaisvus antikūnius IgG, IgM, IgA irjų sąveiką su antigenais, surištais sutokiomis ląstelėmis, kaip leukocitai, eritrocitaiir trombocitai, kurie yra agliutinuojamiantikūnių. Šių II tipo reakcijų(citolitinių) taikinys ir yra kraujo ląstelės.Vyksta stiprus kraujo ląstelių netekimasdėl jų lizės ir dėl agliutinuotųjųkompleksų pašalinimo blužnyjeTai gali žymėti limfmazgiųsvyruojantys padidėjimai, ribojamifizinio aktyvumoPatologinis leukocitų skaičiaus sumažėjimassepsio, imunosupresijos metudėl jonizuojančiosios radiacijos, citostatikų,benzeno poveikioTuri lizuojančius fermentus bei kitasmolekules – tarpininkus ir ardo tuospatogenus, kurie negali būti fagocituoamidėl dydžioImunodeficitas neutrofilų supresijospagrinduInkapsuliuotus Pneumococcus, Haemophillusinfluenza patogenus turintys pacientaiir dažnai sergantys šiomis infekcijomisdažnai turi B-limfocitų pažaidasGali kilti dėl geležies ir B12 vitaminotrūkumo, kitų kraujodaros sutrikimųkaulų čiulpuose

Piktybinė anemija (autoimuninė)(p. 724, Burtis, Ashwood, 1996)Virusinių, bakterinių, riketsijų infekcijųžymuo; vaistų sukelta ląstelių lizė, (komplementofermentais) dėl autoimuninėsreakcijos imunokomplekse. Ypač vengtinesteroidinių priešuždegiminių vaistųAlergijos (šieno karštinės, astmos, dilgėlynės)ir parazitinių invazijų žymuoAntikūniai prieš cheminę medžiagą.Kiekis didėja infekcijų metu. Žymiankstyvą imuninį atsakąAntikūniai prieš IF Vidinį Faktorių,surišantį vit.B 12 skrandyje ir transpor-Tuojančio vit.B 12 į žarnyną.Eritrocitų ir kitų kraujo kūnelių kiekiosumažėjimas (anemija), lydima leukopenijos,trombocitopenijos.Papildomas rodiklis – padidėjęs eritrocitųtūris (increased MCV of RBCs)Trombocitų skaičiaus kritimas(trombocitopenija). Jei ji vaistų sukelta,gali išnykti per keletą ar daugiau parųpo vaisto vartojimo nutraukimo, jeivaistai greit pašalinami iš or ganizmoImunoglobulinai kaip biožymenysIgEIgM (dėl cheminių medžiagųsukeliamos produkcijos - ankstesnysis1986 metų požiūris)Citofilinis antikūnis, žymintis baltymų IgE (pelės ir žmogaus)sukeltą (ar cheminių medžiagų –haptenų IgG1 jūrų kiaulyčiųsusirišusių su baltymu) astmą ar slogąAntrinis atsakas į tą patį antigeną po IgGpirminės infekcijos; jo padidėjakepenų chroniškų susirgimų atvejuPastovus (įgimtas) vietinių organizmosekretų gynybos prieš patogenus žymuo.Trūkstant IgA, vystosi reumatoidinisartritas, raudonoji vilkligė, piktybinėanemijaIgA (Apytikriai 1 iš 700 žmonių neturi šioimunoglobulino ir kenčia nuo kvėpavimotakų, virškinimo organų ir genitalijų pastoviųinfekcijų)41Dėl ilgalaikio ~ 5 m. vit.B 12 trūkumo.Sutrikdomas (ar jo visai nelieka) –B 12 -IF komplekso transportas žarnyne.Dėl paties žarnyno malabsorbcijosDėl anaerobų Clostridium deficile irkitų žarnyne, kobalaminą naudojančiųsavoms reakcijomsGali kilti dėl geležies ir B 12 vitaminotrūkumo, kitų kraujodaros sutrikimųkaulų čiulpuosePadidintas jo kiekis ypač specifiškasparazitinių kirminų nustatymui.Yra B-limfocitų paviršiaus receptoriusantigenų surišimui ir sekretuojamasankstyvoje plazmos ląstelių stadijoje;Fiksuoja komplementą.Kiekis mažėja,kai mažėja B-limfocitųJei antigenas patenka per kvėpavimotakus, tai dažnėja kvėpavimo greitisLabiausiai paplitęs kraujo imunoglobulinas;vienintelis Ig, pernešamasper placentąRandamas serume, seilėse, piene, ašarose.Blokuoja patogenų patekimą progleivėtąsias membranas ir adhezijosgleivėtuose paviršiuose.Funkcija nėra aiški IgD Randamas ant B-ląstelių paviršiausAntikūniai prieš cheminę medžiagą – IgG1λ 1 ir IgM1λ 1(Paul., 1987) vol. 3,p.329 (In Rus.)4-hidroksi-3-nitrofeniląII-o tipo citolitinės hiperjautrumoreakcijosIgG ir IgMJei antikūniai susiformuoja (B-limfocitųpaviršiuje) prieš gripo virusą arprieš stabligės toksiną,, tai ilgainiuiformuojasi antikūniai prieš savąjąDNR ir IgG autoantikūniaiIg M (anti-tetanus)IgM (anti-influenza)IgM (anti- DNR - šeimininko) irIgG autoantikūniaiPrieš paties organizmo antigenus IgM (normaliai jo mažai gaminama) p. 193Pastovus (įgimtas) vietinis organizmo HAMLET – Human Alphalactalbumingynybos prieš vėžines ląsteles žymuoMaking Lethal to Tumor CellsPiogeninės (karštinės) infekcijosPastoviai atsikartojančiosAbu šie antikūniai atsakingi už daugelįimuninių atsakų į daugelio bakterijų irkeletos virusų invazijasRandamas motinos piene, apginakūdikį nuo ankstyvųjų vėžiopasireiškimųImunoglobulinai kaip imunodeficito biožymenys (Playfair ir Bancroft, 2004)Agamaglobulinemija (Brutono liga)B-limfocitų absoliutus nebuvimas beiAntikūnio dėl didelio kieko skirtingųmutacijų tirozino kinazės geneBendrasis kintamas imunodeficitas Hipogamaglobulinemija IgA ir/ar IgG kiekiai maži, nepaisantnormalaus B-loimfocitų skaičiaus. Pastariejinebegali tinkamai vystytis įplazmos ląsteles.Ūminis imunodeficitasHiper-IgM (susijęs su Xchromosoma)(IgM – didelis kiekis, IgA ir IgG –Geno CD40 mutacija T-limfocituose,sutrikęs reguliacijos perjungimas išIgM į IgG, bei T-limfocitų ir

mažas)makrofagų sąveika sutrikusiBesimptomatinis IgA deficitas Būdingas 1iš 800 kaukaziečiųJob sindromas – besikartojančiios Hiper-IgESerumo IgE per didelisodos infekcijosKomplementas ar jo sistemos elementai kaip biožymenysSuriša bakterijas (jų ligandus: LPS,teichoinę rūgštį, hidroksilo- ir aminogrupes) [Staphylococcus, Streptococcus,Pseudomonas]C3b – opsoninas, aktyvuoto komplementomolekulė-receptorius, reaktyvustioesteris serume. Jei yra trūkumaskomplemento sistemos C3 elemento, -Tarpininkas tarp fagocitų paviršiausreceptoriaus C3b molekulės irbakterijos (komplemento aktyvacija –C3bBp). Tada dažniausiai stebimaOrganizmo gynybos priešbakterinius patogenus/ląsteles žymuoC5, C6, C7, C8, ir daug C9 agreguojatarpusavyje, sudarydami porąJei yra trūkumas komplementosistemos C5−9 elementų, -Tiesioginių Imuninės sistemos komponentų funkcijų analizėChroniškos granulomatozės vertinimas Išskirti NeutrofilaiT- ir B-ląstelių funkcijos vertinimaspagal jų proliferacijos ir atsako įcitokinus laipsnį42infekcija šių rūšių bakterijomisSuformuoja poros pavidalo kanaląmikroorganizmų plazminėjemembranoje –Membranos atakoskompleksą, MAC. Stebima infekcijaNeisseria bakterijomisDeguonies ”pliūpsnis” iš neutrofilų(ROS gamyba): tetrazolio mėlio dažoNBT oksidacijos reakcija.Histamino išskyrimas?T- ir B-limfocitai Ląstelių kultyvavimas su įvairiaismitogenais (forbolo esteriais T-limfocitams)MPO – mieloperoksidazės deficitas Fagocitinėse ląstelėse Candida, Aspergillus infekcijosdažnosIndividualių imuninių ląstelių paviršiaus diferenciacijos klasteriai (CD)-molekulės kaip biožymenysAktyvūs ar ne∗ T-, B-limfocitai, NK,Makrofagai. Leidžia diagnozuotileukemijos ir limfomų progresijąar regresiją (vien CD3, CD4, CD8, -p. 204, Playfair & Bancroft, 2004)CD3, CD4, CD8, CD16, CD19 (Medic.Diagnost Centr, Grybo g-vė, Vilnius)T-limfocitų , NK, Makr. paviršiausdiferenciacijos molekulėsAktyvūs ar ne T-limfocitai CD3 Aplamai T-limfocitų paviršiausreceptoriusAktyvūs ar ne T-helperiai CD4 T helperių biožymuo, susirišantis suMHC II (Pagrindiniu Audinių suderinamumokompleksu) bei ŽIVreceptorius (gliukozės transporteris?)Aktyvūs ar ne citotoksiniai T-limfocitaiCD8Citotoksinių T-limfocitų biožymuo,receptorius, surišantis MHC IAktyvūs ar ne NK ir Makrofagai CD16 (sinonimas FcγRIII) Natūralių kilerių, NK, ir Makrofagųbiožymuo, padeda fagocitozeiAktyvūs ar ne B-limfocitai CD19 B-limfocitų paviršiaus diferenciacijosmolekulė, kostimuliuoja B-ląstelesDendritinių ląstelių, DC, monocitų,makrofagų, granuliocitų receptorius(biožymuo)CD14Bakterijų LPS surišimasMakrofagai, B-limfocitai (eozinofilai) CD32 (sinonimas FcγRIIr), CD35 Rūgštinė fagocitozėAtminties leukocitų buvimas CD44 Leukocitų adhezijaAplamai leukocitai CD45 Limfocitų aktyvacijaRandamas daugelyje imuninių ląstelių CD46Reguliuoja komplementą bei yrareceptorius tymų virusuiMakrofagai CD64 (sinonimas FcγRI) Rūgštinė fagocitozėMakrofagai CD89 (sinonimas FcRα) CitotoksiškumasCitokinai kaip biožymenysUždegimo reakcijos. Taikiniaihepato-citai, endotelio ląstelės,hipotaliamas, T- ir B-limfocitai,Auglių nekrozės faktorius, TNF-α,Interleukinai IL-1, IL-6Sekretuoja: makrofagai, dendritinėsląstelės, T-limfocitai. Funkcijos: indukuoja ūminės fazės atsakus, surenka

makrofagaiChemotaksis link pažeidimo (infekcijos)vietos. Taikiniais yra pačios įvairiausiosląstelėsAntivirusinis aktyvumas. Taikiniaivisos imuninės ląstelėsChemotaktiniai citokinai – chemokinai:IL-8, MIP-1α, RANTES, MCPInterferonas α (sekretuojamakrofagai) β, (sekretuoja fibroblastai)ir γ (sekretuoja NK, T-limfocitai)ląsteles į uždegimo židinį; sukeliakarštį aktyvuoja fagocitus, sukelia Igsekretuojačių B-limfocitų prolifracijąSekretuoja: leukocitai. Funkcijos; limfocitųjudėjimo krypčių reguliavimas,limfoidinio audinio vystymasis,surenka fagocitus į uždegimo židinįFunkcijos: 1) antivirusinio aktyvumoIn-dukcija, 2) I klasės MHC (Audiniųsuderinamumo komplekso) ekspresija,3) didina NK ląstelių citolitinįaktyvumąProliferacija. Taikiniais yra Natūralių IL-15 Ląstelių klonų pasidauginimas –kilerių, NK ląstelės bei T-limfocitaiproliferacijaDiferenciacija. Taikiniais yra Natūraliųkilerių, NK ląstelės, T-limfocitaiInterleukinai IL-12, IL-18Bei MakrofagaiIFNγInhibicija. Taikiniais yra makrofagaiir T-limfocitaiKiti uždegiminio procesobiožymenysYra identiškas makrofagų sekretuojamampirogenui (endogenouspyrogen, EP), karščio sukėlėjui kūneFagocitai išskiria bakterinėsinfekcijos metuCitokinai: IL-10, TGFβKalikreinas ir kininaiIL-143Sekretuoja: makrofagai, dendritinėsląstelės, neutrofilai, NK, T-limfocitai.Funkcijos: sekrecija IFNγ NK ir T-ląstelėmis; T-ląstelių citolitinio aktyvumopadidėjimas; I tipo T-limfocitųdiferenciacija; makrofagų aktyvacija.Sekretuoja: makrofagai, dendritinėsląstelės, T-limfocitai. Funkcijos: inhibuojamakrofagų aktyvaciją, kontroliuojaper didelį uždegimą, skatinaB-limfocitų augimą, skatinachronišką fibrozę.Išskiriamas Neutrofilų, stimuliuojakomplemento sistemą, didina histaminosukeltą kraujagyslių laidumo efektą,aktyvuoja skausmo receptorius, galingifagocitų chemotaksio induktoriaiEP, IL-1, LEM (leukocitų vidinis tarpi-ninkas(Leukocyte Endogenous mediator)gali būti išslirti streso sąlygomis,net jei mikrobinės infekcijos nėraKiti imuninių ląstelių sekretuojami baktericidiniai agentaiLaktoferinasSuriša geležį, reikalingą bakteerijųaugimuiDestrukciniai lizosomų fermentai Suardo išorėje esančias biologinesmedžiagasImuninės sistemos komponentų suma (bendras paveikslas) kaip biožymuoPrasta mitybaAntrinis imunodeficitas: antikūniųtrūkumasBaltymų energijos, geležies ir cinkodeficitasTrauma: nudegimai, žaizdos, chirurginėAntrinis imunodeficitas: citokinų, Kraujyje esančių pašalinimoIntervencija, blužnies pašalinimas monocitų trūkumas(klirenso) sutrikimaiUždegimas, III tipo hiperjautrumoreakcijaIgM, IgG kompleksų su antigenukiekio padidėjimasNedelsiamas (ūminis) hiperjautrumas – I IgE (citofilinio antikūnio) susirišimas Histamino išskyrimas, kraujagysliųtipo hiperjautrumo reakcijasu kamieninėmis ląstelėmissienelių lidumo didėjimasInfekcija: ŽIV, CMV, EBV, tymų,raupsų, TB, sifilio, bruceliozės,maliarijosT-limfocitaiVėžinės ir virusais infekuotos ląstelėsVėžinės ir virusais infekuotos ląstelėsAktyvuoti citokinais makrofagai,neutrofilai – Daugybiniai žymenysAktyvuoti citokinais NK - naturalūskileriai. Citokinai: Interferonas α irUžmušamos kai kurios antigenusturinčios ląstelės, ne visos

Limfoadenopatija (limfmazgių liga),autoimuninių reakcijų kiekio augimas,Leukemija / limfoma (bendras navikiniopobūdžio ligų pavadinimas)Baltymų netekimas:diarėja, nudegimaiDiabetas, inkstų nepakankamumas,hemochromatozėReaktyvusis artritas (ReA) arbapagalklinikinius simptomus oligoartritasβ, - Daugybiniai žymenysStebimas padidėjęs PI3K signaloaktyvumas limfocituose. Fosfoinozitol-3-kinazės kelio produktai, IP3 (ir glicerofosfatas)įjungia per Tec-šeimos (Btk)tirozinkinazę ir Ca 2+ mobilizaciją B-limfocituose, bei per Akt (proteinkinazęB (PKB) ) T-limfocituose jų augimą,metabolinį aktyvumą, ląstelių cikloaugimą (proliferaciją).Daugybiniai imuninės sistemos biožymenysDaugybiniai imuninės sistemos biožymenysAntigenai, patenkę į sinovinį audinį,sk,ystį sukelia II ir IV tipo hiperjautrumoreakcijas, HSR44Pelėse su PI3K signalo aktyvumo padidėjimulimfocituose stebima limfoadenopatija,leukemija ir limfoma(Ohashi,2002; Kishimoto ir kt., 2003).Priežastis: stipri T-limfocitų proliferacija,sukeliama T-limfocitų , surištųMHC (pagrindinio audinių suderinamumokomplekso peptidais ir B7 ligandais(per TCR ir CD28 receptorius)) beiIL-2 ir kitų citokinų produkcija, skati-Nanti tolesnę proliferaciją. B-limfocituoseBCR receptoriaus signalai beiIL-4 sujungimas taip pat iššaukia proliferaciją.Abiem atvejais proliiferacijayra slopinama PI3K inhibitoriais.Ciklosporinas A, slopinąs citokinųIL-2, IL-3, IL-4, TNFα ir GM-CSFprodukciją ir pačią PI3K, gali būtinaudingas slopi nant piktybinę T-limfocitųproliferaciją (žiūrėti apieciklosporiną lentelėje 5.3)Sukėlėjai: Yershinia enterocolitica,Sal monella enterica, Chlamydiatrachomatis,Campylobcter jejuni.Mechanizmas – po žarnyno ar uretrosinfekcijos vyksta patogenų antigenųtransportas į sinovinį(sąnario)audinįLyme artritas - oligoartritas II ir IV tipo hiperjautrumo reakcijos Infekuotas sinovinis audinysŪminė reumatinė karštinė (AcuteRheumatic fever (ARF), - karštinė,širdiesraumens uždegimas, oligoartritasII ir IV tipo hiperjautrumo reakcijos,HSRSukėlėjas: Streptococcus pyogenesAntigeninė mimikrija: M baltymas/rau-menų baltymasChroniškas agresyvusis hepatitasGlomerulonefritasIV tipo hiperjautrumo HSR,citotoksi-niai limfocitai, infekuotųhepatocitų pažeidimai, chroniškaskepenų užde-gimasIII tipo hiperjautrumo reakcija,HSRSukėlėjas: hepatito B virusasSukėlėjas: Streptococcus pyogenes∗ - tai kartu reiškia ir ar yra šios ląstelės aplamaiPapildomi specifiniai auglių ir kancerogeninių procesų imuninėje sistemoje biožymenys yra kai kurie fermentiniaiaktyvumai sisteminėje cirkuliacijoje (kraujyje), kaip rezultatas auglių nekrozės arba ląstelių membranų laidumo didėjimo.Čia paminėsime keletą sutinkamų leukemijos, limfomų atvejais. Tai Šarminė fosfatazė (nėra specifiškas žymuoleukemijai, randamas kraujo serume kaulų, kepenų auglių atvejais, leukemijos ir sarkomos atvejais), Laktatdehidrogenazė(randamas kepenų, limfomų, leukemijų ir įvairių organų pažeidimo atvejais), terminalinė dezoksitransferazė (sutinkamasleukemijos atvejais), timidino kinazė (nustatoma įvairių leukemijų, limfomų, plaučių auglių atvejais), (Burtis ir Ashwood,1996).7.8.3. Mimikrija ir imuninės sistemos biožymenys (pagal Plyfair ir Bancroft, 2004, p. 177, 195 )Yra nepaprastai daug molekulinės mimikrijos (pamėgdžiojimo) pavyzdžių tarp patogenų ir jų šeimininkų. Buvimasšitokių “pamėgdžiojančių” šeimininko ląstelių makromolekules antigenų nėra vien tik chroniškų infekcijų priežastis,

tokie antigenai sukelia autoimunines reakcijas. Sekančioje lentelėje pateikiami virusų, bakterijų, grybų, pirmuonių irkirminų gaminami antigenai, nurodant, kokiam šeimininko organizmo baltymui yra absoliučiai (bent jau imuniškai)panašus konkretaus patogeno gaminamas antigenas.Lentelė 7.17. Įvairios mimikrijos biožymenys ir jos pasireiškimo molekuliniai mechanizmaiOrganizmas Šeimininko baltymas, kuriamgaminamas mimikrinis antigenas (galibūti biožymuo)Efektas Antigenus pristatančiomsląstelėms, APC, bei kiti toksiniai efektaiVirusaiVaccinia IL-1β receptorius/citokinas Blokuoja temperatūros kilimą (karštinę)Epstein-Barr virusas IL-10 Proteasomų inhibicija, prieš-uždegiminisCitomegalovirusasβ2 mikroglobulinas; chemokinoreceptorius;+ IL-10 citokinas/receptorius,Sumažėjusi endocitozė, dendritinių ląstelių,DC brendimo inhibicija, ekspresijanefunkcionalaus MHC-I struktūros surišančiokomplekso (jauko/ spastų), proteasomųinhibicija; +imunosupresijaHerpes simplex Komplemento receptorius 1PoliomelitoAcetilcholino receptoriusHepatito BPagrindinis mielino baltymasPasiutligė (Rabies) Insulino receptoriusAdenovirusasα-gliadino receptorius (Autoimun)Beždžionių herpes IL-8 receptoriusvirusasSarkomos virusas Šeimininko onkogenai(katės, pelės, kt.)BakterijosStreptokokai A grupės Žmogaus miokardo miozinui (Autoimun) Streptokinazė, hialuronidazė bei streptolizinas –toksinai-fermentai suardantys fagocitus,padedantys mikrobams išplisti (praskinanrtyskelią) audiniuose, ypač jun giamajame,fibrinolizėKlebsiellaTreponema (sifilis)MikoplazmosCampylobacter jejuniHLA B 27 (Autoimun)Kardiolipinas (fosfolipidas) (Autoimun)I kraujo grupės antigenas (Autoimun)Periferinių nervų gangliozidai(Autoimun)M. tuberculosis Fagocitinių-lizosominių funkcijų ar fagosomųbrendimo inhibicija; superekspresija inhibitoriniųmolekulių ( IL—10, TGFβ, NO), sutrikusi IL-12ir sumažėjusi CD-1 receptoriaus gamyba,sumažėjusi MHC II klasės komponentų sintezėSalmonella, Cholera,Shigella,E.coli patogen.štamaiLeishmania donovani irkt.Enterotoksinai sukelia diarėją, išplitimą. Pvz..,choleros toksino B subv. rišasi, A subv. kelia[cAMP], kas veda į skysčių netekimą (panašiaiE. coli, Shigella)Limfoidinės architektūros suardymas; sutrikusiIL-12 gamyba, sutrikdyta kostimuliuojančiųmolekulių ekspresija (CD19, CD28, CD81)GrybaiCandida Komplemento receptorius 3 Tai reiškia, kad Candida receptorius suriša pagrindinįkomplemento narį – konvertazę C3,nuo kurios priklauso galutiniai efektai – uždegimas,ar fagocitozė bei antikūnio-antigenokomplekso pašalinimasPirmuonysPlasmodium (maliarijossukėlėjas)Užkrūčio liaukos (Thymus) hormonas45

46Trypanosoma cruziSchistosomaAugalų cheminėsmedžiagosŽmogaus širdies ir nervų antigenaiKirminaiGlutationtransferazėAugalų kilmės medžiagosSužlugdo autoreaguojančių B-limfocitųsupresiją (atranką kaulų čiulpuose) betlabiausiai – aktyvuoja polikloniniuslimfocitus (B-ląsteles), kurie pradedagaminti didelius kiekius IgM, nukreiptone tik ir ne tiek prieš mikrobiniusantigenus, kiek prieš savas ląsteles.Jei antikūniai susiformuoja (B-limfocitų paviršiuje) prieš gripo virusą ar prieš stabligės toksiną, (Ig M-anti-tetanus, IgManti-influenza),tai ilgainiui lygiagrečiai formuojasi antikūniai prieš savąją DNR, bei sutrinka B-limfcitų reguliacijabei susiformuoja (o su augančiu limfocitų klonu) ir pasidaugina IgG autoantikūniai.Pabaigoje verta dar kartą paminėti, kad paminėti, kad imunosupresija šalia kancerogeniškumo indukcijos(skatinimo), kokancerogeniškumo ir citotoksiškumo yra vienas iš epigenetinių kancerogeniškumo mechanizmų, oimunosupresuojantys junginiai, tolygiai kaip ir kokancerogenai ar kancerogenezės promotoriai (skatinantieji) beicitotoksiniai junginiai gali būti navikų susidarymo ir ypač išplitimo priežastimi.7.9. Apibendrinimas: imunologinių metodų ir biožymenų klasifikacijos nauda, vertinantcheminių medžiagų sukeliamą riziką žmonių imuninei sistemai7.9.1.Cheminių medžiagų imunotoksinių efektų klasifikacijos. Ankstesniuose skyriuose apibendrinti cheminiųmedžiagų ivairūs imunotoksiniai veikimo mechanizmai (lentelės 7.4, 7.6 ir 7.7, skyreliuose 7.6.1, 7.6.4 ir 7.6.5.atitinkamai) leidžia susumuoti bendriausius ksenobiotikų efektus imuninei sistemai. Pagal poveikį ir efektus,ksenobiotikus galėtume skirstyti į:1) imuninės sistemos supresorius, slopinančius pačius įvairiausiu ląstelių funkcijas, fermentų aktyvumus,pažeidžiančius jų struktūrą ir ardančius reguliacinius (komunikacinius) ryšius;2) imunostimuliantus, sąlygojančius hiperjautrumą ir alergiją;3) adjuvantus, didinančius jautrumą patogenams ar cheminiams antigenams;4) autoimuninių reakcijų induktorius.Rizikos grupės ir suminių imuninių efektų svarba. Tokia bendriausia neigiamų imuninei sistemai efektų klasifikcijaleidžia apibendrintai pažvelgti į atitinkamas darbo/profesijos ir gyenimo stiliaus žmonių rizikos grupes, vertinant suminįįvairių patogenų ir cheminių medžiagų veikimą, netgi genetinės įvairovės fone. Pavyzdžiui, daug patogeninių(mikro)organizmų mimikrijos atvejų pagal veikimo mechanizmus ir imuninės sistemos biožymenis priskiriamiautoimuninėms reakcijoms, todėl ypač tikėtina ir galima prognozuoti, kad suminis autoimuninis efektas pasireikš,veikiant atitinkamais cheminiais junginiais ir patogenais. Specifinis tam tikrų žmonių grupių ir individų jautrumas beabejo yra individualiai apspręstas, tačiau jautrumo biožymenys (kaip minėta ankstesniame Biožymenų analizės skyriuje)gali būti nustatomi. Tai dar sykį parodo asmens individualių ligos simptomų istorijos analizės svarbą.Įvairiapusis aplinkos medžiagų (agentų) imunosupresinis veikimas. Kaip galima pastebėti, nagrinėjant pristatytascheminių medžiagu efektų lenteles, dėl imuninės sistemos sudėtingumo viena ta pati medžiaga dažnai pasižymidaugybiniu poveikiu įvairioms imuninės sistemos dalims ir komponentams. Aplinkos medžiagų sąlygota imunosupresijagali pasireikšti:a) specifiniu toksiškumu vienam ląstelių tipui (pavyzdžiui NK ląstelėms – natūraliems kileriams, T- limfocitams(TCDD, ciklofosfamido vienas iš poveikių), ar benz[a]pireno bei kitų PAH sąlygota sumažėjusi antikūnių(imunoglobulinų) gamyba plaučių limfmazgių ląstelėse produkcijai,b) slopinimu kaulų čiulpų limfocitų pirmtakų ląstelių (kaip tai daro benzenas ir halogenaromatiniai junginiai),c) inhibicija citokinų (pavyzdžiui IL-1, “uždegimų citokino”, IL-2) sintezės ir sekrecijos (kaip tai vyksta ciklosporinoA, kanabinoidų poveikyje), arbad) poveikiu citokinų receptoriams (chlordano, kadmio poveikis) ir T- ir B-limfocitų ar NK ląstelių funkcijų sutrikimosukėlimu.Kai kurie medžiagų mišinių komponentai pasižymi netgi priešingais veikimo mechanizmais ir efektais (pavyzdžiui,formaldehidas ir kiti cigarečių dūmų komponentai). Todėl daugybės cheminių medžiagų ir biologinių agentų sukeliamųefektų ir jų veikimo mechanizmų vertinimui netgi dalinė ar formali imuninės sistemos biožymenų ar komponentųklasifikacija turi būti naudinga.

7.9.2. Imuninės sistemos komponentų (narių) biožymenų bendriausia klasifikacija. Sisteminimo aspektaiimunologijoje yra gana formalūs. Nemažai painiavos net ląstelių skirstyme, jų pavadinimuose, apibūdinimuose beivystymosi schemose, pristatytose netgi prestižiniuose žinynų tipo leidiniuose. Tai, matomai, kyla dėl pačios imuninėssistemos sudėtingumo ir daugybės ląstelių populiacijų vystymosi stadijų. Pavyzdžiui:1) įvairi “kamieninių” ir “stiebinių” ląstelių terminologija (pristatyta skyreliuose - Mast Cells, MC, žiūrėti 7.2.1, 7.2.2;“stem” ir “mast” cells – angliškai) ir jos trumpas vartojimo kontekstas, kartais neleidžia tekste tiesiogiai atskirti, kadakalbama apie kaulų čiulpų pradines, tolesnį vystymąsi patiriančias ląsteles (“Stem Cells”, tik keliuose leidiniuose josvadinamos logiškiau “bone marrow progenitor cells”), ir kada kalbama apie atskirus specializuotus audinius(kraujagysles, žarnyną) supančias imunines, (pagal struktūros elementus priklausančias kraujyje esantiemsgranuliocitams) ląsteles (”Mast Cells”), gebančias sekretuoti daugybę uždegimų mediatorių, įskaitant ir histaminą; dardaugiau, tiek daug chemokinų/citokinų sekretuojančios MC, kaip užegimui svarbios imuninės sistemos ląstelės visaiužmirštamos, kai aprašomos citokinų (net uždegiminių, tokių, kaip IL-1) funkcijos, ar CD klasterių lokalizacija;dažniausiai minimi makrofagai, o MC – pamirštamos, nes jos nepriklauso lengvai tiriamoms kraujo/limfos cirkliacijosląstelėms!2) tai, kad bazofilai (priklausantys granuliocitams) yra MC ląstelių pirmtakai, daug kur iš vis nepastebima, o terminas“mieloidinis” - tarsi pakibęs ore, ir daugelyje apžvalgų iš vis neaiškinama, kad šiam tipui priklauso visi granuliocitai(išsivystę iš mieloidinio pirmtako ląstelių);3) monocitai dažnai kaip makrofagų pirmtakai visai užmirštami ir net schemose neegzistuoja.4) B-limfocitų ir plazmos ląstelių tarpusavio ryšys daug kur neminimas (t.y., kad plazmos ląstelės yra B-limfocitų, kaippirmtakų, subrendusi forma), taip pat ir pats faktas, kad antikūnius, IgE, IgM, IgA, IgD ir sekretuoja plazmos ląstelės.Kas iš tiesų imunologijoje šiandien nors kiek suskirstyta, sisteminta ar klasifikuota?METODAI. Pirma, tai bandymas ištobulinti ir apjungti ne tik standartinius bendro imunotoksiškumo testavimo metodus,bet svarbiausiai Antra, tai bandyta suskirstyti į grupes įvairių lygių metodus ir jų derinius rekomenduoti pakopiniamsveikatos rizikos vertinimui medicininėje diagnostikoje bei eksperimentinėje imunotoksikologijoje.BIOŽYMENYS klasifikuoti daugiausiai struktūriniu pagrindu. Kito tipo skirstymą atlikti gana sunku, nes vienas ir taspats struktūrinis žymuo priklauso ne tik pagrindiniam imuninių ląsterlių tipui, bet ir daugeliui kitų. Nepaisant šiųsunkumų, Diferenciacijos klasterių, CD, šiandien žinoma virš 166, jų dalis pristatyta skyrelyje 7.3.5 ir lentelėje 7.12.Patys CD klasteriai tarp imuninės sistemos lastelių nėra labai individualūs, ir nors mažesniu laipsniu, yra sutinkami kitotipo ląstelių paviršiuje. Individulūs būtų CD deriniai (rinkiniai). Klasteriai yra skirstomi sekančiomis grupėmis(Salvaggio, Sullivan, 1998):1) T-limfocitams būdingi (T-cell biased – angliškai) ir Užkrūčio liaukai būdingi CD (CD1a,b,c, 2, 2R, 3, 4, 5, 6, 7, 8,27, 28, 45, 45RA, 45RB, 45RO, w60, 98, 99, 99R). Visi jie būdingi T-limfocitams. Dalis jų būdingi timocitams, t.y.užkrūčio liaukos ląstelėms (CD1a,b,c, 2, 3, 27, 99), tačiau kai kuriuos šių CD turi ir Langerhanso ląstelės (CD1a,b,c), B-limfocitai (CD1a,b,c, 5, 27, 28, 45RA, 45RB, 45RO, 98, 99R).2) B-limfocitams būdingi (CD9, 10, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 37, 39, 40, 72, 73, 74, w75, w76, 77, w78, 79a,b, 80, 81),3) Mieloidiniai (granuliocitų, monocitų, neutrofilų), (CD11a, 11b, 11c, w12, 13, 14, 15, 15s, 16a, 16b, w17, 32, 33, 35,64, 65, 66a, 66b, 66c, 66d, 66e, 66f, 68, 87, 88, 89, 91, w92, 93, 101, 114),4) NK ląstelių (CD56, 57, 94), nėra visai specifiški, nes pastarieji du sutinkami T- ir B-limfocituose mažesniu kiekiu,5) Trombocitams būdingi (CD 31, 36, 41, 42a,b,c,d, 51, 61, 107a,b),6) Adhezijai būdingi (CD18, 29, 43, 44, 49a, 49b, 49c, 49d, 49e, 49f, 60, 54, 55, 58, 59, 62E, 62L, 62P, 102, 103, 104),svarbu, kad kai kuriuos būtent tuos pačius adhezijos CD turi ne tik imuninės sistemos ląstelės, bet ir kraujagysliųendotelio ląstelės (CD62P – kartu su trombocitais ir megakariocitais, CD102 – kartu su limfocitais ir monocitais, CD54 –blastai dendritinės ląstelės). Šie biožymenys atsakingi (didina) trombų ir pre-endotelinių imuninių kompleksųkraujagyslėse susidarymą.7) Aktyvacijai būdingi (CD26, 30, 40L, 69, 70, 71, 95, 96, 97), ypač įsimintina, kad prie CD4 T-limfocitų Th1 ir Th2fenotipinių požymių CD 30 rodo aktyvuotus T- ir B limfocitus, embrioninės karcinomos, Hogkin’o limfomos, T-limfoblastomos, proliferuojančių, Reed-Stenberg’o ląsteles; beveik visi biožymenys rodo aktyvuotus T-limfocitus (CD4ląsteles), aktyvuotus B-limfocitus, kai kurie rodo makrofagų kofaktorių ŽIV infekcijai (CD26).8) citokinams būdingi (citokinų receptoriai): CD25, 115, 116, 117, 118, 119, 120a,b, 121a, w121b, 122, 123, 124,w125, 126, 127, w128, 130). Iš jų naudingi ir įdomūs būtų kartu su humoraliniais biožymenimis, pavyzdžiui: a)CD121a, CDw121b, kurie žymi T- ir B-limfocitų, makrofagų, monocitų, timocitų, fibroblastų, endotelio ląstelių IL-1receptorių, nes kartu su histamino, paties IL-1 koncentracija gali liudyti apie uždegimo išsivystymo mastą ir joprognozes, b) CD126, ir CD130 kiekio duomenys gali paremti uždegiminio proceso vyksmą ir antikūnių produkciją(kartu su IgE, IgM, IgA analize bei IL-6 analize) nes žymi IL-6 receptorių aktyvuotose B-limfocituose, plazmos ląstelėse,endotelio ląstelėse, leukocituose, c) CD25 ir CD122 – T- ir B-ląstelių, NK ląstelių ir makrofagų IL-2 receptorius ar jograndinė, jie kartu su IL-2 koncentracija gali žymėti B-limfocitų aktyvaciją; T ir NK ląstelių proliferciją,47

9) ivairūs (bendri leukocitų, monocitų, trombocitų, endotelio, hematopoetinių, plazmos ląstelių, fermentų, virusųir kiti receptoriai, (CD34, 38, 46, 47, 48, 52, 53, 82, 83, 84, 85, 86, 90, 100, 105, 106, w108, 109, 114, 131, 132, 134,135, w136, w137, 138, 139, 140a,b, 141, 142, 143, 144, w145, 146, 147, 148, w149, w150, 151, 152, 153, 154, 155, 156,157, 158a,b, 161, 162, 163, 164, 165, 166).Taip svarbioms uždegimine funkcija ir sekretuojamais citokinais/chemokinais necirkuliacijos sistemos kamieninėmsląstelėms, MC, CD faktiškai nėra pristatomi (paruošta pagal Salvaggio, Sullivan, 1998).Citokinų kaip biožymenų klasifikacija pačioje imunotoksikologinėje ir net imunologinėje taikomojoje literatūrojelabai menka. Galima būtų išskirti sekančias apytiksles citokinų grupes, tačiau jų funkcijos persidemgia:1) Augimo ir diferenciacijos (IL-2, IL-3, IL-4, IL-5, IL-15, M-CSF, G-CSF, GM-CSF).2) Aktyvatorių (IL-1 (α ir β), IL-6, IL-7, IL-8, IL-12, TNF-α, TNF(LT)-β, IFN-α, IFN-β, IFN-γ,3) Inhibitorių (IL-10, IL-13, MIF-makrofagus inhibuojantysis faktorius).Gerą įvairiapusišką citokinų analizę pateikia farmakologai, nagrinėdami aterosklerozės problemas, ir čia bent jauišeinama už imuninės sistemos ribų ir pastebima, kad kai kuriuos citokinus gamina taip pat ir kraujagyslių endoteliobei lygiųjų raumenų ląstelės (Von der Thusen ir kt., 2003).48Pav. 7.13. Atherosklerozės vystymąsi ir uždegimus reguliuojančios interleukinų šeimos, jų veikimo mechanizmai irreceptorių specifiškumas (Von der Thusen ir kt. 2003).7.9.3. Imnotoksikologinių efektų vertinimo rekomendacijos ir šiuolaikinės medicininės diagnostikoscentrai: didelės galimybės ir sisteminės analizės trūkumas. Imunologiniai duomenys yra įjungimi įtoksikologinį cheminių medžiagų, vaistų ir biologinių preparatų rizikos žmonėms vertinimą. Ankstesniame skyriuje(skyrius 7.7) buvo susumuoti imunologinių tyrimų lygmenys: 1) Standartinių testų lygmuo; 2) Struktūrinių testų lygmuo;3) Funkcinė analizė; 4) Eksperimentiniai, pre-klinikiniai (invaziniai, destrukciniai) tyrimai; 5) Imuninių ląsteliųmolekulinių paviršiaus žymenų bei citokinų analizės lygmuo: imuno-deficito nustatymas; 6) Imuninių testų grupės:laboratorinių gyvūnų imunosupresijos analizė; 7) Imuninių testų grupės. Laboratorinių gyvūnų autoimuninių reakcijųanalizė; 8) Imuninių testų grupės. Žmonių imuninio statuso analizė). Jų grupavimas į pakopas (lygmenis) (skyrius7.7.6, lentelė 7.8. “Bandymai, naudojami gyvūnų imunosupresijai vertinti“ ir skyrius 7.7.8, lentelė 7.10. “Tyrimai,rekomenduojami naudoti bendrąjam žmonių imuninio statuso vertinimui”) yra pasiūlytas Amerikos AkademijosAlergijos ir imunologijos Komiteto ir Alergijos ir imunologijos ruošimų programų direkcijos (Salvaggio, Sullivan, 1998).Dėl savo brangumo, imuno-testų nepakankamo naudojimo ir bendros strategijos (reglamento) stokos. šiandieninėimunologinė analizė Lietuvos medicinos įstaigose, centruose faktiškai stokoja sisteminio priėjimo ir vargiai išpildo bentpusę pirmosios pakopos tyrimų, rekomenduojamų naudoti bendrąjam žmonių imuninio statuso vertinimui. Tokiuoseišvystytuose, vienuose geriausių apmokamų medicinos centrų Lietuvoje, kaip UAB “SK IMPEKS Medicinosdiagnostikos centras” V.Grybo 32/10, Vilnius, iš I pakopos tyrimų gerai atliekama hematologinė analizė, t.y. pilnas ir

diferencinis kraujo forminių elementų tyrimas. Tėra skelbiami, kad atliekami C-reaktyvinis baltymas (ūminės fazėsbaltymų atstovas), IgE ir specifiniai kai kurioms bakterinėms ir virusinėms infekcijoms IgM, IgG imunoglobulinai. JeiHematologinė analizės duomenys yra apytikriai normų ribose, tai skaitoma pakankama, nerekomenduojant tolesnių I-ospakopos imuninės analizės testų (Ūminės fazės baltymų (CRP – Cross-Reacting Proteins), HI (humoralinio imunitetotyrimų): serumo IgG, IgA, IgM antikūnių lygmens, ląstelių imuniteto (CMI – Cell Mediated Immunity - angliškai)analizės: odos uždelstos reakcijos). Iš ląstelinio imuniteto nustatomi T-limfocotų bendras, T-helperių, T-kilerių, NK –natūralių kilerių bei B-limfocitų Diferenciacijos klasteriai, CD3, CD4, CD8, CD16, CD19, atitinkamai. Tačiau, kaipmatoma iš lentelės 7.10, tai jau II-ojo lygmens testai, kurie turi būti atliekami, kada yra gauta klinikinių duomenų išpirmojo lygmens testavimo rezultatų.Imunotoksikologiniai laukinių gyvūnų tyrimai stipriai skiriasi tarp bestuburių, ir žuvų, aukštesniųjų stubūrinių.Kaip taisyklė imunotoksikologiniai duomenys sudaro tik dalį kraujo ar limfos enzimologinių ir bendrųhematologinių parametrų.Bestubūrių imunologiniai tyrimai. Štai žemės sliekų Aporrectodea caliginosa, paveiktų diazinonu ir chloropirifosu t.y.fosforo organiniais pesticidais matuoti sekantys parametrai: 1) acetilcholinesterazės aktyvumas ir2) imuninių ląstelių – koelomocitų (coelomocyte – angliškai) gyvybiškumaspagal Neutralaus Raudonojo dažo užlaikymą t.y. lizosomų stabilumo testą (Booth ir O’Halloran, 2001)Stubūrinių imunologiniai tyrimai. Microtu canicaudus – lauko pelėnų, surinktų iš teritorijos, išpurkštos fosforoorganiniais pesticidais, pavyzdžiui azinophos-metil, 1,55 – 4-67 kg/ha doze lauko bandymų sąlygomis, ištirti sekantysparametrai, įjungiant ir imunologinį testavimą:1) smegenų cholinesterazė,2) hematokritas,3) bendras leukocitų skaičius,4) leukocitų diferenciacija,5) plazmos laktato dehidrogenazė, (ląstelių irimo žymuo)6) kreatino fosfokinazė,7) kreatininas ir(raumenų ląstelių energetika)8) šlapimo azotas (baltymų suirimui nustatyti), (Fairbrother ir kt., 1998).Šie pavyzdžiai yra ekspozicijos biomarkeriai, skirti fosforo organinių pesticidų taršos ekologiniams efektams nustatyti,ir jie naudojami greta augimo greičio, reprodukcinės gebos parametrų bendrojo toksiškumo paveikslo papildymui(Galloway, Handy, 2003).Pabaigai su liūdnoka šypsena galima pastebėti, kad ir eiliniai žmonės, besilankantys poliklinikose ir medicinosdiagnostikos centruose, tikrai užsitarnavo daugiau imunotoksikologinių tyrimų, negu kad mokslininkai šiandienatlieka monitoringo tikslais (daugiausiai hematologinius tyrimus) su lauko pelėnais Microtus ar žuvimis, ar netžemės sliekais.7.9.4. Imuninės sistemos biožymenų paveikslai (deriniai) ir patofiziologinės būsenosIntegruotų imuninės sistemos biožymenų paveikslų trūkumas. Tokių rekomendacinių paveikslų literatūroje netneegzistuoja. Tėra fragmentiniai, atskirų biožymenų svarbos tai ar kitai patologinei būsenai ar jos dalimsaprašymai. Tai išimtinai specialisto erudicijos reikalas, nes galų gale, už gerą diagnozę ir vykusiai parinktusbiožymenis jau uždirbami dideli pinigai. Geriausiu atveju galima rasti su T-limfocitais Th1 ir Th2 (CD4 grupėmis)susijusias patofiziologines sąlygas (būsenas ar polinkius), (Salvaggio, Sullivan, 1998). Paveikslą 7.5 papildytų sekantilentelė. Tačiau komplemento ir kitų faktorių (citotoksinių ląstelių dalyvavimo ir t.t.) svarba čia nenagrinėjama).Lentelė 7.18. Patofiziologinės sąlygos, susiję su dominuojančiais T-limfocitų CD4 (helperių) atsakaisCD4 T-limfocitų Vyraujantys sekretuojamiląstelių tipascitokinai ir Patofiziologinės sąlygos, palankios susiformuoti Bendros pastaboskt. funkcijossekantiems susirgimamsCD4 IL-2, IL-3, Ūminis tiroiditas (skydliaukės uždegimas)IL-2: B-limfocitų aktyvacija; Tir NK ląstelių prolifercija.Th1 TNF-α, TNF-β, Išsėtinė sklerozėIL-3: Hematopoezė. GreitinaINF-γ,I tipo diabetaslimfocitų heksozių pernašą, didinavidinės transporto sistemosGM-CSF Krono liga (žarnyno išopėjimas ir patogeninių mikrobųbei grybų invazija)aktyvumą.Maža CD30 ekspresijaIFN-γ (gamina ir NK, CTL): antivirusinisaktyvumas, B-ląsteliųLyme artritas(aktyvacijos CD)Reaktyvusis artritas (Yersinia indukuotasis)IgG reguliacija, makrofagųKontaktinis dermatitasaktyvacija.49

CD4Th2Makrofagų aktyvacijadidelėSąlygiškai IgEmažiau, (o IgM,IgG, IgA, tik esantmažam T-/B- limfocitųsantykiui)IL-3, IL-6,IL-10, IL-13, IL-4,IL-5Didelė CD30 ekspresija(aktyvacijosCD)Makrofagų aktyvacijamažaSąlygiškai IgEdaugiau, (o IgM,IgG, IgA, tik esantdideliam T-/B- limfocitųsantykiui)Ūminė organų atmetimo (“suvalgymo”) reakcija (Acuteallograft refection)50TNF (gamina ir dendritinės ląstelės).Apoptozė. Ūminės fazėsatsakas, uždegimas. (Agresyvūs-citoliziniaikomplementokomponentai)GM-CSF: Granuliocitų-makrofagųkolonijas stimuliuojantysisfaktoriusEsminis hipereozinofilinis sindromasIL-3: Hematopoezė. Greitinalimfocitų heksozių pernašą, didinavidinės transporto sistemosPavasarinis konjuktyvitas (akių jungainės uždegimas)“Viršutinių aukštų” imuniniai susirgimai (sloga, astma, aktyvumą.viršutinių kūno dalių egzema), (atopic disorders, atopic IL-4 (gamina ir natūr. kiler.):eczema)Th2 diferenciacija, B-ląsteliųaktyvacija, Ig reguliacija.Sumažėjęs apgynimas nuo daugelio infekcijųIL-5: B-ląstelių, eozinofilųaugimas, IgA reguliacija.Sisteminė raudonoji vilkligė (Systemic lupuserythematosus)AIDS progresavimas, esant ŽIV infekcijaiIL-6 (gamina ir makrofagai), B-ir plazminių ląstelių diferenciacija,ūminės fazės atsakas;sumoje gamina daugiau IgIL-10: B-ląstelių proliferacija.IL-13: IgE įjungimas, makrofagųinhibicija.CD30 atsakingas už Hodgkin’olimfomą, embrionalinękarcinomą, aktyvuotusT-, B-limfocitusBiožymenų paveikslų kintamumas: laiko komponentė. Tai taip pat paliekamas specialisto orientacijai ir sprendimui,arba iš viso apie tai užmirštama, nors čia diagnostikai svarbiausia būtų derinimas su ligos eigos istorija ir perijodu,praėjusiu po vienkartinio poveikio. Natūralių imuninės sistemos komponentų funkcijų, toksinių agentų poveikio arefektų pusperijodžiai net neminimi poliklinikos ar šiuolaikinių medicinos centrų diagnostikoje ar duomenų analizėjerizikos vertinime. Verta prisiminti, kad imunoglobulinų susiformavimas ir gyvavimas IgE. IgG, IgM ir IgA turi savopusperijodžius (1,5; 23; 5; 6 – dienas, atitinkamai). Aktyvuotų ląstelių buvimas cirkuliacijoje yra ribotas, pavyzdžiui,PMN – polimorfonukleariniai leukocitai (neutrofilai) gyvena dvi dienas, monocitai būna kraujyje 24 valandas.Cheminių medžiagų poveikio imuninei sistemai integralinio vertinimo svarba. Iš tik ką čia išnagrinėtų atvejų matyti,kad konkrečių cheminių medžiagų poveikiai konkrečiam individui patenka į tam tikrą dominuojančių aktyvacijos procesų(ir kartu jų biožymenų) paveikslą, apspręstą bent jau genetiniu vyravimu CD4 T-limfocitų Th1 ir Th2 fenotipiniųpožymių ir atitinkamai aktyvuotų procesų. Ir todėl, jei tik nėra didelė dozė imunosupresinio cheminio agento, koks buscitotoksinis ar autoimuninis cheminės medžiagos poveikis konkrečiam individui, priklausys nuo patofiziologinių sąlygų,palankių susiformuoti atitinkamiems Th1 ir Th2 apspręstiems susirgimams7.9.5. Hiperglikemijos reiškinio paplitimas (visuotinumas) ir reikšmė imuninės funkcijos sutrikimams.Kas svarbu IMUNOTOKSINIAMS EFEKTAMS SUSIFORMUOTI: faktoriai ir efektai vidujeimuninės sistemos komponentų, ar kažkas, kas, ateina iš už imuninės sistemos ribų, t.y. ar“struktūrinės” išorės? Jei taip, tai kas tos ribos, kai makrofagai ar monocitai infiltruoja audinius, pavyzdžiui riebalinį, kurįvis labiau linkstama vadinti hormoniniu audiniu?I. REGULIUOJAMI imuninės sistemos FAKTORIAI: ląstelės (1), citokinai (2) receptoriai (3)1) LĄSTELĖS. Citokinai (IL), Imunoglobulinai (Ig) reguliuoja fagocitines ir kompleksines citolitines reakcijas.Audiniams specifinės reakcijos, pvz., adipocitų infiltracija makrofagais (veikia MPC1 – monocytechemoattractant protein), (Chen ir kt., 2005) , makrofagų ir T-limfocitų suformuojami ir lipidųnuosėdos/kompleksai, kaip aterosklerozės ruoželiai endotelyje (Von der Thusen ir kt., 2003)2) CITOKINAI: Citokinų išmetimas Įjungia “FOTODAUGINTUVO” / “KASKADOS” efektą. Individualus citokinasne tik įjungia KITŲ CITOKINŲ sintezę ir sekreciją leukocituose, BET IR SAVĘS PATIES!TŲ PAČIŲ CITOKINŲ SINTEZĖ IR SEKRECIJA VYKSTA MAŽIAUSIAI KELIUOSEIMUNINIŲ LĄSTELIŲ TIPUOSE

4. RANTES (Regulatedupon Activationnormal T cell expressed& secreted)/CCL53. Monocitųchemoatraktantųbaltymas(MCP)-1/CCL2*2. IL-8/CXCchemokinoligandas(CXCL)81. Eotaksino/CC chemokinoligandas,(CCL)111. Ūminės fazėsir endotelio uždegimocitokinasIL-12. Interleukinas-6(IL-6)(ankstyvasisuždegiminiscitokinas)3. Chemokino IL-8/CXC ligandas(CXCL)8 -skatinamonocitų adheziją prieendotelio ląstelių1. Ūminės fazėsir endotelio uždegimocitokinasIL-12. Interleukinas-6(IL-6)(ankstyvasisuždegiminiscitokinas)5. Chemokinas(MIP)-1α/CCL3(Macrophage inflammatoryprotein) –Uždegimus sukeliantismakrofagų baltymasOdos, plaučių, krūties,hematopoetinio audiniųFIBROBLASTŲ, t.y.“Pluoštų sudarytojų”arba “ląstelių išorėsmatricos gamintojų”sintetinami CITOKINAI(Brouty-Boye ir kt., 2000)Kraujagyslių,žarnynoLYGIŲJŲRAUMENŲląstelių, SMCsintetinamiCITOKINAIKraujagyslių,ENDOTELIOLĄSTELIŲ, ECsintetinamiCITOKINAI4. ChemokinasIl-12(ankstyvasisuždegiminiscitokinas)3. Chemokino IL-8/CXC ligandas(CXCL)8 -skatinamonocitų adheziją prieendotelio ląstelių6. Interleukinas-6(IL-6),(Eozinofilai indukuoja;Mathuret al., 2001)CXC chemo-kinoIL-8 sek-recijąįjungia sunkiejiCd, V7. SužeistifibroblastaisekretuojaTNFNeparenchimos ląstelių –Kupferio, kepenų endotelioHEPATOCITŲsintetinami CITOKINAI(Sintezė išauga uždegiminiųprocesų metu, esant alkoholineidistrofijai, nutukimui),(Drucker ir kt., 2006)CITOKINAICIRKULIACIJOJE,LIMFOJE/KRAUJYJEIRIMUNINĖJESISTEMOJEADIPOCITŲsintetinamiCITOKINAI,ypač po makrofagųinfiltracijos įriebalinį audinį(Schaffer ir kt., 2005)6. Leptinas -padeda(exerts)jautrumąinsulinuipalaikytiAbu yra kepenų ūminės fazėsatsako ankstyvi žymenys1. Interleukinas-6(IL-6)CXC chemokinoMIP-2 sekrecijąįjungiasunkieji Cd, V5.Adiponektinas -priešuždegiminisbaltymas, įtvirtinajautrumą insulinui512. Augliųnekrozėsfaktorius αTNFα)3. Keratinocitųaugimo faktorius(KGF)4. Hepatocitųaugimo faktorius(HGF)5.Hepariną surišantisepidermioaugimofaktorius(HB-EGF)Interleukinas-8,IL-8 sekretuojamas,proteosomųdisfunkcijos metu1. Interleukinas-6 (IL-6), (ankstyvasis uždegiminiscitokinas) sekretuojamasnutukimo ir atsparumoinsulinui būklėj(Fasshauer et al, 2003)2. C-reaktyvusis baltymas,išskiriamas makrofagųpagamintų IL-1,IL-6 poveikyje3. TGF β (Transformuojantysisaugimo faktoriusβ); jo sekreciją didinaINSULINAS ir IL-1 beiTNF-α4.Rezistinas– didinakepenųnejautrumąinsulinuiPav. 7.14. Skirtinga tų pačių ir panašaus aktyvumo citokinų kilmė cirkuliuojančiame kraujyje ir limfoje įvairausstreso, kitų sintetinamų citokinų įtakoje bei hiperglikemijos metu.

52*Patvirtinta, kad MCP-1 iRNR yra labiausiai paplitusi žmonių sisteminės sklerozės (SSc), ir MCP-1 baltymas yra vietose,patiriančiose fibrozę, MCP-1 tiesiogiai pats aktyvina/indukuoja kolageno ir matricos metaloproteinazę-1 ant fibroblastų paviršiaus3) RECEPTORIAI. Receptoriai ar bendri jų subvienetai uždegiminiams citokinams IL-1 (ūminės fazės atsako),IL-6 (be kitų aktyvacijos funkcijų taip pat ūminės fazės atsako) – jie nėra specializuoti atskiromsimuninės sistemos ląstelių grupėms, JIE YRA DAUGELYJE IMUNINIŲ LĄSTELIŲ(Tie patys citokinų receptoriaipriklauso ne tik imuninės sistemos ląstelėms, bet ir hepatocitų,adipocitų, lygiųjų raumenų kraujagyslių vidaus – endotelio ląstelėms. Pavyzdžiui, tai reiškiatiesioginį IL-1 ir IL-6 (ūminės fazės atsako reguliatorių) poveikį be humoralinio bei imuniniųkompleksų adhezijos kraujagyslių endotelio ląstelėms.II. SIGNALŲ SUMAVIMASIS imuninės sistemos VIDUJE (futbolo kamuoliai į tuos pačius vartus) IRENERGETINĖS AKTYVACIJOS VISUOTINUMAS:1) Eksperimentiniai duomenys liudija, kad CITOKINŲ GLIKOZILINIMAS (postransliacinė modifikacija)aktyvina DAUGUMOS jų funkcijas (žiūrėti lentelę 7.1.) (Opdenakker ir kt., 1995). Klausimas apie galimą nespecifinįglikozilinimą ar tradicinio glikozilinimo pagreitinimą Hiperglikemijos atveju.2) Eksperimentiniai duomenys gausiai liudija, kad IŠDIDINTA ENERGETINĖ (SUBSTRATINĖ-METABOLINĖ) LIMFOCITŲ, MAKROFAGŲ AKTYVACIJA ir oksidacinis stresas per arachidoninės rūgštiesmetabolitus (eikozanoidus, leukotrienus) – HIPERGLIKEMIJOS PADARINYSTAI SĄLYGOJA: SANTYKIŠKAI ANAEROBINĖ IMUNINĖS SISTEMOS LĄSTELIŲ PRIGIMTIS:1) GLIKOLIZĖ – Metabolizmo pagrindas;2) Darbas ŽEMO [O 2 ] KIEKIO – UŽDEGIMINIUOSE – AUDINIUOSE;3) UŽDEGIMINIŲ CITOKINŲ IR CHEMOKINŲ PADIDINTA EKSPRESIJA stebima MONOCITUOSE ir/arMAKROFAGUOSE HIPERGLIKEMIJOS ATVEJU (Shanmugam ir kt., 2003)4) T-Limfocitų HIPERAKTYVUMĄ IR AKTYVACIJĄ stipriai SKATINA GLIUKOZĖ, jei yra išoriniųsignalų/citokinų (Rathmell ir kt., darbai 1995-2004)5) Visuotinis Hiperglikemijos sukeltas reiškinys yra NEATSPARUMAS INFEKCIJOMS dėl NEUTROFILŲ(PMN Leukocitų) SUMAŽĖJUSIO AKTYVUMO (chemotaksio, ROS susidarymo, bakterijų fagocitozės) –Medline/PubMed 1996 2004 metų literatūros apžvalga (Turina ir kt., 2004).III. ANALOGIŠKOS SEMANTIKOS (FUNKCIJOS) SIGNALAI iš imuninės sistemos išorės:adipocitų chemo-/citokinai (hepatocitų ir fibrobląstų). KUO PASENĘ arba RIBOTOS Pav.7.2 ir Pav.7.3 pateiktosschemos? Pačios imuninės sistemos analizės požiūriu jos teisingos ir šiuolaikiškos. Bet KOMUNIKACIJOS reiškiniopožiūriu turi trūkumų:a) jos nagrinėja tik pačią imuninę sistemą jos viduje (Pav.7.3),b) vien sąveikos/ryšių tik su nervine ir endokrinine sistemomis nepakanka (Pav.7.2). Kartais, tam tikru perijodu galinevaidinti pagrindinio reguliuojančio vaidmens nervų sistema, tačiau įsijungti hepatocitų siunčiama metabolinėaktyvacija (substratinė ir metabolitų), arba paprasčiausiai susisumuoti citokinai, atėję iš kitų sistemų (žiūrėti pav. 7.14.)Neskaitant citokinų bendros plejotropinės kilmės, būtina pažymėti, kad, priklausomai nuo nutukimo laipsnio,CITOKINŲ SIGNALŲ KIEKIS YPAČ PADIDĖJA IŠ ADIPOCITŲ HIPERGLIKEMIJOS METU.Taigi, čia apžvelgti duomenys rodo, kad su amžiumi ir mitybos įpročiais, žmonės atsiduria tam tikroseSISTEMINIŲ susirgimų rizikos grupėse, o tai reikštų, kad cheminių medžiagų dažniausiai chroniškopoveikio sukeliama rizika gali būti vertiname tik šiame kontekste, būtent tam tikroms rizikos grupėmsir kaip dar vienas organizmo reguliacijos išderinimo sistemine prasme, faktorius.LiteratūraBooth L.H., O’Halloran K. 2001. A comparison of biomarker responses in the earthworm Aporrectodea caliginosa to theorganophosphorous insecticides diazinon and chlorpyrifos. Environ. Toxicol. Chem. 20, p. 2494-502.Brouty-Boye D, Pottin-Clemenceau C, Doucet C, Jasmin C, Azzarone B: Chemokines and CD40 expression in humanfibroblasts. Eur J Immunol 2000, 30:914-919Burtis C.A., Ashwood E.R. Tietz Fundamentals of Clinical Chemistry. 4-th edition. W.B. Sounders and Company,Philadelphia, 1996, 881 pages.

Chizzolini C., Parel Y., Scheja A., Dayer J.-M. Polarized subsets of human T-helper cells induce distinct patterns ofchemokine production by normal and systemic sclerosis dermal fibroblasts. Arthritis Research & Therapy 2006,8:R10Dean J. House R.V., and Luster M.I. Immunotoxicology: Effects of, and Responses to, Drugs and Chemicals. P. 1415-1450, In: Wallace Hayes A. (Ed.). Principles and Methods of Toxicology. Fourth Edition. Taylor and Francis, 2001,1887 pages.Delafuente J.C. Immunodeficiency Diseases. Chapter 57. p. 845-855. In: DiPiro J.T., Talbert R.L., Hayes P.E., Yee G.C.,Posey L.M. (Eds.). Pharmacotherapy. A Pathophysiological Approach. Elsevier, Amsterdam, 1989, 1730 pages.Drucker C., Parzefall W., Teufelhofer O., Grusch M., Ellinger A., Schulte-Hermann R., Grasl-Kraupp B. Nonparenchymalliver cells support the growth advantage in the first stages of hepatocarcinogenesis. Carcinogenesis.2006 Jan;27(1):152-61.Fairbrother A., Landis W.G., Dominiquez S., Shiroyama T., Buchholz P., Roze M.J., Matthews G.B. 1998. A novelmultivariate approach to the evaluation of biomarkers in terrestrial field studies. Ecotoxicology 7, p. 7-10.Fruman A.D. 2004. Phosphoinositide 3-kinase and its targets in B-cell and T-cell signalling. Current Opinion inImmunology, vol. 16, p. 1-7.Galloway T., Handy R., 2003. Immunotoxicity of organophosphorus pesticides. Ecotoxicology, 12, p. 345-363.Hacker J., Heesemann J. (Eds.). Molecular Infection Biology . Interactions between Microorganisms and Cells. SpektrumAcademischer Verlag and John Wiley and Sons, Inc., co-publication, Heidelberg, 2002, 339 pages.Hodgson E. and Smart R.C. Introduction to Biochemical Toxicology. Third Edition. Wiley Interscience. A John Wiley &Sons Inc., New York, 2001, 721 pages (p.Mathur S.K., Espenshade B.M., Varga J., Steven J. Ackerman D.J., Eosinophil-Fibroblast Interactions in Fibrogenesis:Eosinophils Induce Fibroblast Secretion of Interleukin–6 and Expression of Genes Involved in Extracellular MatrixHomeostasis. Chest. 2001;120:S20.)Playfair J., Bancroft G. Infection and Immunity. Second edition. Oxford University Press, 2004, 312 pages.Rose N.R., Friedman H., Fahey J.L. Manual of Clinical Laboratory Immunology. Third Eddition. American Soc.Microbiol., Washington D.C, 19861002 pages.Salvaggio J.E. and Sullivan K.A. The Immune System and the Environment. P. 87-111. In: Rom W. (Ed.). Environmentaland Occupational Medicine. Lippincott-Raven, 1998, 1880 pagesSchaffer A., Scholmerich J., Buchler C. Mechanism of disease: adipocytokines and visceral adipose tissue - emergingrole in nonalcoholic fatty liver disease. Nat. Clin Pract Gastroenterology Hepatol, 2005, v. 2, p. 273-280Shanmugam N., Reddy M., Guha M., Natarajan R. High glucose-inducd expression of proinflammatory cytokine andchemokine genes in monocytic cells.. Diabetes, 2003, vol. 52, p. 1256-1264.Timbrell J. Introduction to Toxicology. Third edition. Taylor and Francis, London, 2002, 215 pages.Timbrell J. Principles of Biochemical Toxicology. Third edition. Taylor and Francis, London, 2003, 394 pages.Turina M., Fry D.E., Polk H.C. Acute hyperglicemia and the innate immune system: clinical, cellular, and molecularaspects. Crit Care Med, 2005, vol. 33, No 7, p. 1624-1633.Von der Thusen J.H., Kuiper J., Van Berkel T.J.C., Biessen E. Interleukins in Atherosclerosis: Molecular Pathways andTherapeutic Potential. Pharmacological Reviews, 2003, vol. 55, No. 1, p. 133-166.Weeks B.A., Anderson D.P., DuFour A.P., Fairbrother A., Goven A.J., Lahvis G.P., Peters G. Immunological biomarkersto assess environmental stress, p. 211-234.Chapter 5 in: Huggett R.J., Kimerle R.A., Mehrle P.M., Bergman H.L.(Eds.). Biomarkers. Biochemical, Physiological, and Histological Markers of Anthropogenic Stress. A specialpublication of SETAC, 1992, Lewis Publishers, Boca Raton, 347 pages.Woodley M., Whelan A. Manual of Medical Therapeutics. 27th Edition. Department of Medicine of WashingtonUniversity. Little, Brown and Company, Boston, 1992; išversta į rusų kalbą 1995: Maskva “Praktika”, 831 psl.Zvon S., Baugh J.E., Arbour-Reily P., Mynatt R.L., Stephens J.M. Cross-talk among gp130 cytokines in adipocytes. J.Biol. Chem., 2005, vol. 280, No. 40, p. 33856-33863.Literatūra apie citokinus Internete:Citokinų enciklopedijos Interneto puslapis (web site):www.copewithcytokines.dePaskaitos:http://microvet.arizona.edu/courses/mic419/tutorials/cytokines.html#activitieshttp://www.umdnj.edu/pathnweb/genpath/lec_1/Cytokines/cytokines.htm53

54Microtus↑↓Microtus canicaudus↓

Aporrectodea caliginosa↓55