Кіріспе
Автоиммунитеттің ұсынылып отырған себебі Молекулалық мимикрия - бұл патогендерден алынған пептидтермен автореактивті Т немесе В жасушаларының қиылысты активтелуіне әкелетін шетелдік және өз пептидтері арасындағы реттілік ұқсастығының теориялық мүмкіндігі. Табиғатында жат және өзіндік болуы мүмкін бірнеше пептидтік тізбектердің таралуына қарамастан, бірнеше маңызды қалдықтар бір ғана антидене немесе TCR (Т-клеткалық рецептор) белсендіре алады. Бұл молекулалық мимикрия теориясында құрылымдық гомологияның маңыздылығын көрсетеді. Белсенділенгеннен кейін бұл " пептидті еліктейтін " Т немесе В клеткалары өз эпитоптарымен қиылысты реакцияға түседі, осылайша ұлпа патологиясына (аутоиммунитетке) әкеледі. Молекулалық мимикрия - аутоиммундық реакцияны тудыратын бірнеше тәсілдердің бірі. Молекулалық имитациялық оқиға, оның аз ықтималдығына қарамастан, эпифеноменнен артық және бұл оқиғалар көптеген адамдағы аутоиммундық аурулардың пайда болуына үлкен әсер етеді. Автоиммунитеттің бір мүмкін себебі - өзіндік антигендерді "өзіндік" деп танымау иммунологиялық төзімділіктің жоғалуы, иммундық жүйенің өзіндік пен өзіндік еместі ажырата білу қабілеті. Басқа да мүмкін себептерге клеткалардың өлімін басқаратын мутациялар немесе мақсатты тіндерді зақымдайтын қоршаған ортаның зардаптары кіреді, осылайша иммуностимуляторлық дабыл сигналдарын шығарады. Аутоиммунды аурулар диагнозының жиілеуіне автоиммунды аурулар саласындағы өсім себеп болды. Нәтижесінде алынған деректер автоиммундық аурулар жалпы халық санының 31 адамнан 1- іне әсер ететінін көрсетеді. Сондай-ақ, бұл өсім аутоиммундық аурудың не екенін және оны қалай зерттеуге және емдеуге болатынын жақсырақ сипаттауға әкелді. Зерттеулер артуымен автоиммунитеттің пайда болуының бірнеше түрлі жолдарын зерттеуде өсім пайда болады, олардың бірі молекулалық мимикрия. Патогендердің ұқсас амин қышқылдар тізбегі немесе иммунодоминантты эпитоптардың гомологты үш өлшемді кристалдық құрылымы бар механизмі әлі күнге дейін құпия болып қала береді.
Molecular mimicry is the theoretical possibility that sequence similarities between foreign and self peptides are enough to result in the cross activation of autoreactive T or B cells by pathogen derived peptides. Despite the prevalence of several peptide sequences which can be both foreign and self in nature, just a few crucial residues can activate a single antibody or TCR (T cell receptor). This highlights the importance of structural homology in the theory of molecular mimicry. Upon activation, these "peptide mimic" specific T or B cells can cross react with self epitopes, thus leading to tissue pathology (autoimmunity). Molecular mimicry is one of several ways in which autoimmunity can be evoked. A molecular mimicking event is more than an epiphenomenon despite its low probability, and these events have serious implications in the onset of many human autoimmune disorders. One possible cause of autoimmunity, the failure to recognize self antigens as "self", is a loss of immunological tolerance, the ability for the immune system to discriminate between self and non self. Other possible causes include mutations governing programmed cell death or environmental products that injure target tissues, thus causing a release of immunostimulatory alarm signals. Growth in the field of autoimmunity has resulted in more frequent diagnosis of autoimmune diseases. The resulting data show that autoimmune diseases affect approximately 1 in 31 people within the general population. Growth has also led to a greater characterization of what autoimmunity is and how it can be studied and treated. With more research comes growth in the study of the several different ways in which autoimmunity can occur, one of which is molecular mimicry. The mechanism by which pathogens have similar amino acid sequences or the homologous three dimensional crystal structure of immunodominant epitopes remains a mystery.
Иммунологиялық толеранттылық
Толеранттылық иммундық жүйенің негізгі қасиеттері болып табылады. Толеранттылық - бұл өзіндік кемсітушілік емес, бұл иммундық жүйенің сыртқы антигендерді тану және оларға жауап беру қабілеті, бірақ өзіндік антигендер емес. Автоиммунитет осы толеранттылық бұзылған кезде пайда болады. Жеке адамның төзімділігі әдетте ұрықта пайда болады. Бұл аналық ұрық төзімділігі деп аталады, онда белгілі бір антигенге тән рецепторларды экспрессиялайтын В-клеткалар плацента арқылы дамушы ұрықтың қан айналымына кіреді. Б- клеткалары синтезделген сүйек кеміруші жасушалардан шыққаннан кейін, олар Б- клеткаларының жетілу процесін бастайтын сүйек кеміруші жасушаға көшіріледі. Бұл жерде В-клеткалардың толеранттылығының алғашқы толқыны пайда болады. Сүйек кемігінде B-басқарушы жасушалар тимуста кездесетін әр түрлі өзіндік және бөгде антигендермен кездеседі, олар тимусқа перифериялық орындардан қан айналымы жүйесі арқылы кіреді. Тимуста Т- клеткалар алдындағы іріктеу процесі өтеді, онда олар оң іріктеуден өтуі керек және теріс іріктеуден аулақ болуы керек. Өзіндік МХК рецепторларына аз ынтамен байланатын В клеткалары, яғни апоптоздан өлмейтіндері жетілу үшін оң түрде таңдалады. Оң селекциядан аман қалған, бірақ өзіндік антигендерге қатты байланған жасушалар апоптозды белсенді индукциялау арқылы теріс таңдалады. Бұл теріс іріктеу клоникалық жойылу деп аталады, бұл В-клеткалардың төзімділігінің механизмдерінің бірі. Тимус ішіндегі Б-базалық жасушалардың шамамен 99 пайызы теріс таңдалады. Тек 1% ғана толығымен жетіледі. Алайда, тимус ішінде Т-клеткалар кездестіретін антигеннің репертуары шектеулі. Т-клеткаларға төзімділік тимуста Т-клеткаларға төзімділікті индукциялағаннан кейін периферияда пайда болуы керек, өйткені перифериялық тіндерде антигендердің әртүрлі тобы кездеседі. Бұл оң және теріс іріктеу механизмі, бірақ шеткі тіндерде, клональдық аннергия деп аталады. Клоналды аннергияның механизмі көптеген автолог антигендерге төзімділікті сақтау үшін маңызды. Т- клеткаларының белсенді қысылуы - Т- клеткаларының толеранттылығының басқа белгілі механизмі. Активті қысым жасау - бұл көмекші препараттың жоқтығында үлкен мөлшерде бөгде антигенді инъекциялауды қамтиды, бұл жауапсыздыққа әкеледі. Бұл реакциясыз жағдай кейін инъекция етілген донордан бейтаныс реципиентке беріледі, сонда реципиентте толеранттылық қалыптасады. Толеранттылық В клеткаларында да пайда болады. Сонымен қатар В-клеткалардың толеранттылығына әкелетін әртүрлі процестер бар. Т-клеткаларда сияқты, клоналды deletion және клоналды anergy физикалық түрде автореактивті В-клеткалық клондарды жоя алады. Рецепторларды өзгерту - В-клеткалардың толеранттылығын қамтамасыз ететін тағы бір механизм. Бұл V аймағы гендерінің қайта орналасуы арқылы жаңа рецепторлы спецификалық экспрессияға әкелетін V ((D) J рекомбинациясының клеткада қайта белсендірілуін немесе сақталуын қамтиды, бұл ауыр және жеңіл иммуноглобулин (Ig) тізбектерінде өзгеріске әкеледі. Молекулалық мимикрия 1970 жылдары патогеннің аутоиммундық реакцияны тудыратын тағы бір механизм ретінде сипатталған. Молекулалық мимикрия - бұл әр түрлі гендердегі молекулалар немесе олардың ақуыз өнімдерімен ортақ ұқсас құрылымдар. Патоген мен қожайын арасында сызықтық аминқышқылдар реттілігі немесе иммунодоминантты эпитоптың конформациялық сәйкестігі бөлісуі мүмкін. Бұл ауру қоздырғышының өз антигені мен иммунодоминантты эпитоптарының арасындағы " қиылысқан реактивтілік " деп те аталады. Кейін эпитопқа қарсы аутоиммундық жауап пайда болады. Патоген мен қожайынның эпитопындағы ұқсас реттілік гомологиясына байланысты, белокпен байланысты қожайынның жасушалары мен тіндері аутоиммундық жауап нәтижесінде жойылады. Себебі, адам мен патогенді протеиндер арасында ұқсастыққа қарағанда, адам мен патогенді протеиндер арасында ұқсастыққа назар аударылады. Патоген мен адам арасында қандай эпитоптар ортақ екенін анықтау үшін үлкен ақуыздық деректер базасы қолданылады. Әлемдегі ең ірі ақуыздық деректер қоры, UniProt (бұрынғы SwissProt) деректер қоры ретінде белгілі, молекулалық мимикрия туралы мәліметтер дерекқордың кеңейтілуімен жиі кездесетінін көрсетті. Қазіргі уақытта базада 86,6 X 109 қалдықтар бар (https://www. Эби. ауа-райы. uk/uniprot/TrEMBLstats, 2023 жылдың 2 тамызы). Әр орнында кездейсоқ 20 әр түрлі амин қышқылдары бар деп есептегенде, бес амин қышқылы бар ұзын мотивпен толық сәйкес келу ықтималдығы 3,2х106 -дан 1 -�...
Құрылымдық мимика
Патоген мен қожайын факторларының аминокислоталар реттілігі бір-біріне ұқсамағанына қарамастан, құрылымдық зерттеулер мимикрияның қожайын деңгейінде әлі де бола алатынын көрсетті. Кейбір жағдайларда патогендік имитаторлар функционалдық гомологтардан айтарлықтай ерекшеленетін құрылымдық архитектураға ие болуы мүмкін. Сондықтан, әртүрлі реттіліктегі белоктарда аутоиммундық реакцияны тудыратын ортақ құрылым болуы мүмкін. Бұл вирулентті ақуыздар олардың мимикриясын хост ақуыздар бетін (акуыздар қатқыры немесе үш өлшемді конформация) еліктейтін молекулалық беттер арқылы көрсетеді деп болжанған, олар конвергентті эволюция арқылы алынған. Сондай-ақ, осы ұқсас белок қабаттары горизонталь гендер беру арқылы, әсіресе эукариоттық иесі арқылы алынған деген теория қалыптасқан. Бұл микроорганизмдер Африканың дұғашы құмырасы немесе хамелеон сияқты жоғары организмдер сияқты жасыру механизмін дамытты деген теорияны одан әрі қолдайды, олар өздерінің фонды басқалар танымауы үшін имитациялай алады. Өзіндік және бөгде пептид арасындағы реттілік гомологиясы ұқсамауына қарамастан, бөгде пептид пен MHC арасындағы әлсіз электростатикалық өзара іс-қимылдар, сонымен қатар, иесі ішінде аутоиммундық жауап алу үшін өзіндік пептидті еліктей алады. Мысалы, зарядталған қалдықтар белгілі бір антигеннің жоғары жылдамдықты және төмен жылдамдықты түсіндіруі мүмкін немесе хосттың антигенін еліктей алатын белгілі бір антигенге жоғары afinitet және белсенділікке ықпал етуі мүмкін. Сол сияқты, пептидті байланыстыру ойықтарының еденіндегі көрнекті жоталар белгілі бір пептидтердегі С терминалды көтерілулерді құру сияқты нәрселерді жасай алады, бұл MHC-дегі шеттік және өз пептидтері арасындағы өзара әрекеттестікті айтарлықтай арттыра алады. Сол сияқты қышқылдық/базалық және гидрофобтық/гидрофильді өзара іс-қимыл сияқты жалпы сипаттамалардың да жат пептидтердің антиденемен немесе МХК мен ТКР-мен өзара іс-қимыл жасауына мүмкіндік бергені туралы дәлелдер бар. Қазір ықтимал мимикалық эпитоптарды және молекулалық мимиканың негізгі механизмдерін бағалау кезінде реттілік ұқсастығын қарастыру жеткіліксіз болуы мүмкін екені анық. Осы мысалдардан молекулалық мимикрия кез келген шынайы реттілік гомологиясы болмаған кезде де пайда болатыны көрініп тұр.
Эпитоптың таралуы
Эпитоптық таралу, сондай-ақ детерминанттық таралу деп те аталады, бұл молекулалық мимикрия механизмін пайдаланатын аутоиммунитеттің пайда болуының тағы бір кең таралған тәсілі. Автореактивті Т- клеткалары патогендік Т- клеткаларының зақымдануынан кейін бөлінетін эпитоптар арқылы қайтадан белсендіріледі. Т- клеткаларының эпитоптарға деген реакциясы иммунодоминантты реттіліктегі гомологты патогеннің жойылуына байланысты басқа антигендердің босауы нәтижесінде белсенділенеді. Осылайша, Th1 қабыну реакциясын қозғайтын белгілі бір патогендер қозғайтын қабыну реакциялары генетикалық бейімделген хосттарда сақталу мүмкіндігіне ие. Бұл ағзаға тән аутоиммунды ауруларға әкелуі мүмкін. Керісінше, эпитоптың таралуы мақсатты антигендердің ішкі жасушалық байланыста болуына байланысты болуы мүмкін. Нәтижесінде экзогендік антигеннің әсерінен пайда болатын аутоиммундық жауап пайда болады, ол имитацияланған өзіндік антигенге және басқа антигендерге қарсы шын мәнінде аутоиммундық жауапқа дейін өседі. Осы мысалдардан көрінетіндей, мимикалық эпитоптарды іздеу белгілі бір аутоиммундық жауаптың иммунодоминантты эпитоптарынан да асып кетуі керек. Тейлер мысық энцефаломиелиті вирусы (ТМЭВ) бұл клеткалар ОЖС- ге енгеннен кейін, мысықтарда CD4+ Т- клеткаларының прогрессивті реакциясын тудырады. Бұл вирус миындағы МЖС ауруын туғызатыны анықталды, ол адамдардағы аутоиммундық ауру - көпқабатты склерозға ұқсайды, ол МЖС миелин қабығының аксондарын біртіндеп жояды. ТМЭВ мысық вирусы он үш амин қышқылының тізбекті (His Cys Leu Gly Lys Trp Leu Gly His Pro Asp Lys Phe) (PLP (протеолипидтік ақуыз) 139 151 эпитопы) адам миелиндік эпитопымен бөліседі. Қарап тұрған миелиннің зақымдануына вирусқа тән Th1 жасушалары себепші болады, олар осы эпитоппен қиылысу реакциясына түседі. ТМЭВ молекулалық мимикрияны пайдаланып, тиімділігін тексеру үшін адам миелинінің эпитопының тізбесін патогендік емес ТМЭВ нұсқасына енгізді. Нәтижесінде CD4+ Т- клеткалар реакциясы пайда болды және TMEV пептид лигандының инфекциясы аутоиммундық демиелинизацияны бастады. Адамдарда көп ұзамай-ақ, көп ұзамай склерозмен ауыратын науқастарда молекулалық мимикрияның басқа да ықтимал нысаналары бар екені көрсетілді. Бұл В гепатиті вирусы адамның протеолипидтік ақуызын (миелин ақуызын) еліктейтін, ал Эпштейн Барр вирусы антимиелин олигодендроциттік гликопротеинді (қан тамырлары айналасындағы миелин сақинасына ықпал ететін) немесе орталық жүйке жүйесінде кездесетін глиальды клеткалардың жабысу ақуызын (GlialCAM) еліктейтін вирустар.
Миық аурулары
Миастения гравис - бұл тағы бір кең тараған аутоиммундық ауру. Бұл аурудың салдарынан бұлшық еттер әлсіреп, шаршайды. Ауру адам ацетилхолин рецепторына қарсы өндірілетін антителолардың анықталуынан пайда болады. Рецепторда жеті амин қышқылының тізбегі (Trp Thr Tyr Asp Gly Thr Lys) бар.
Бақылау
Молекулалық мимикриядан туындаған аутоиммундық аурудан аулақ болудың жолдары бар. Аутоиммундық ауруды болдырмау үшін вакцинация арқылы бастаушы факторды (патогенді) бақылау ең кең таралған әдіс болып көрінеді. Осылайша иесі аутоантигеніне төзімділікті тудыратын фактор ең тұрақты фактор болуы мүмкін. Патоген мен қожайынның ортақ эпитобына иммундық реакцияны төмендетуді реттеудің дамуы молекулалық мимикриядан туындаған аутоиммундық ауруды емдеудің ең жақсы тәсілі болуы мүмкін. Сонымен қатар, иммунодепрессанттармен емдеу, мысалы циклоспорин және азатиоприн, мүмкін шешім ретінде қолданылды. Алайда, көптеген жағдайларда бұл тиімді емес болып көрінеді, өйткені жасушалар мен тіндер инфекция басталған кезде жойылған.
Қорытынды
Молекулалық мимикрия түсінігі аутоиммундық аурулардың этиологиясын, патогенезін, емдеуін және алдын алуын түсінуде пайдалы құрал болып табылады. Алайда молекулалық мимикрия - аутоиммундық аурудың патогенмен байланыста пайда болуының бір ғана механизмі. Молекулалық мимикрияның механизмдерін түсіну болашақтағы зерттеулерге инфекциялық агентті ашуға және өзін-өзі анықтауды тануға бағытталуы мүмкін. Осылайша болашақтағы зерттеулер аутоиммундық ауруларды емдеу мен алдын алу үшін стратегияларды құрастыруға мүмкіндік береді. Трансгендік модельдерді қолдану, мысалы, ЦНС ауруларына және бұлшықет ауруларына әкелетін мимикриялық оқиғаларды ашу үшін пайдаланылғандар молекулалық мимикрияға әкелетін оқиғалардың реттілігін бағалауға көмектесті.
Қатынасты терминдер
Вирустық апоптотикалық мимикрия, патогендік бетке фосфатидилсериннің (апоптоздың маркері) әсерінен анықталады апоптоз жағдайында иммундық жасушалардың ішкі бөлігіне вирустың кіруіне мүмкіндік беретін өлі жасушалардың беті.