Immunoparazytologia
Aby mógł zaistnieć układ pasożyt-żywiciel muszą zaistnieć 2 filtry:
- spotkania
- dopasowania
Aby pasożyt mógł żyć w żywicielu musi spełnić 4 warunki:
Współwystępować (parametr ekologiczny)
Spotkać (parametr etologiczny)
Zaakceptować (parametr metaboliczny)
Pozwolić się zaakceptować (parametr immunologiczny; będący efektem długotrwałej ko ewolucji).
Układ pasożyt-żywiciel to współistnienie dwóch organizmów reprezentujących różne gatunki, w których pasożyt żyjąc na koszt żywiciela nie doprowadza do jego nadmiernego wyczerpania lub śmierci, a reakcje obronne żywiciela są na tyle słabe, że pasożyt może przetrwać i wydać potomstwo.
Układ ten cechuje wiele wzajemnych adaptacji, które na ogół pozwalają na przeżycie i reprodukcję obu partnerów.
Procesy immunologiczne żywiciela bywają nieskuteczne wobec pasożytów. Niekiedy silne reakcje odpornościowe bardziej szkodzą żywicielowi aniżeli pasożytowi.
Najprostszą obroną jest utrzymywanie w nieuszkodzonym stanie skóry i błon śluzowych.
skóra ma odczyn kwaśny, który jest niekorzystny dla pasożytów
gruczoły łojowe wydzielają bakteriobójcze kwasy tłuszczowe
złuszczanie naskórka
śluz na błonach śluzowych
nabłonek migawkowy dróg oddechowych
kwaśny sok żołądkowy
kwaśny odczyn moczu
bakteriobójczy lizozym w większości wydzielin ciała
laktoferyna w mleku matki
Główną linią obrony przed pasożytami są mechanizmy odporności nieswoistej (komórkowej) i należą do nich:
wydzielanie przez aktywne fagocyty cytokin prozapalnych
wydzielanie czynników chemotaktycznych zwabiających limfocyty
prezentacja antygenów przez makrofagi
pobudzanie limfocytów przez działające nieswoiście białka
Ważnym związkiem wywierającym działanie cytotoksyczne wobec pasożytów jest powstający w czasie aktywacji makrofaga tlenek azotu. Wzrost jego syntezy w śródbłonku wzmaga oporność na zarażenie pasożytami bytującymi w krwi. We wczesnym okresie zarażenia w walce z drobnym pasożytem biorą też udział neutrofile i eozyno file.
Patogeny wielu gatunków pierwotniaków są rozpoznawane przez receptory komórek NK, które bezpośrednio eliminują pasożyty i wytwarzają cytokininy aktywujące makrofagi.
Większość pasożytów indukuje produkcję swoistych przeciwciał w organizmie gospodarza, jednak tylko wyjątkowo umożliwiają one eliminacje intruza.
Mechanizmy odporności przeciwpasożytniczej zależne od przeciwciał:
blokada przez przeciwciała receptora na powierzchni pasożyta, który umożliwia mu rozpoznanie i wejście do komórki gospodarza
bezpośrednie uszkodzenie komórki pasożyta przez aktywację układa dopełniacza
Charakterystyczną cechą zarażenia robakami jest zwiększone wytwarzanie immunoglobuliny klasy IgE, ale tylko jej część stanowi swoiste przeciwciała reagujące z antygenami pasożyta.
Dwojakie działanie IgE:
poprzez uwalnianie mediatorów z komórek tucznych (mastocytów) ułatwia powstawanie miejscowego procesu zapalnego
uczestniczy w reakcji cytotoksyczności komórkowej zależnej od przeciwciał (ADCC), która stanowi główny mechanizm obronny przeciwko robakom
Podstawową komórką efektorową w tego typu cytoksyczności są eozyno file, stąd zarażeniom robakami często towarzyszy znaczna eozynofilia. Zwiększone wydzielanie eozynofili we szpiku jest następstwem działania uwalnianych przez limfocyty T cytokin, a ich napływ do miejsca inwazji robaków jest wynikiem chemotaktycznego działania niektórych chemokin beta.
Eozynofile mają na swojej powierzchni receptory FcR wiążące IgG i IgE i mogą uczestniczyć w zabijaniu pasożytów oznaczonych przeciwciałami IgG i IgE.
Aktywność cytotoksyczna eozynofili ulega zwiększeniu pod wpływem cytokin uwalnianych przez komórki tuczne, limfocyty i makrofagi. Aktywność cytotoksyczna wobec pasożytów oznaczonych przeciwciałami wykazują również makrofagi, neutrofile i płytki krwi.
Wiele pasożytów, ze względu na swoje rozmiary nie ulega fagocytozie. Aktywowane komórki żerne uwalniają wówczas wolne rodniki i czynniki toksyczne wprost do otoczenia.
Mechanizmy odporności przeciwko pasożytom zależne od odpowiedzi komórkowej
W przebiegu zarażenia pasożytem nie dochodzi do ekspresji antygenów drobnoustroju na powierzchni komórki gospodarza. Tym samym zarażona komórka nie może stać się celem dla limfocytów Tc.
W tym przypadku indukowane komórki cytotoksyczne niszczą tylko i wyłącznie zarażone komórki, jednak nie mogą zabijać bezpośrednio komórek pasożyta ze względu na brak odpowiednich antygenów MHC na ich powierzchni.
Taki układ odpornościowy nie może wyeliminować pasożyta, może go izolować (odgradzanie zdrowych tkanek od zarażonych - limfocyty Th1).
Strategie używane przez pasożyty
Ukrywanie się - seskluzja - sprawia, że antygeny pasożyta są niedostępne dla układu odpornościowego żywiciela. Tak czynią pasożyty wewnątrzkomórkowe, których antygeny nie pojawiają się na błonie komórkowej. Innym rodzajem kryjówki są miejsca trudno dostępne np. kom-i nerwowe, ujścia gruczołów wydzielania zewnętrznego np. niektóre organizmy (Entamoeba, Trichinella) „ukrywają się” przed limfocytami w cystach odpornych na działanie czynników uszkadzających (sekwestracja anatomiczna)
Przebieranie się - np. Schistosoma przebywając w naczyniach krwionośnych mają ciągły kontakt z układem odpornościowym żywiciela, a mimo to są w stanie przeżyć w organizmie gospodarza wiele lat, dzięki otoczeniu się płaszczem z cząstek gospodarza, który maskuje ich własne antygeny.
Mimikra antygenowa - wytwarzanie przez pasożyta antygenów podobnych do występujących u gospodarza
Hamowanie odpowiedzi immunologicznej - wiele pasożytów może uwalniać lub indukować w komórkach gospodarza czynniki immunodepresyjne
Inaktywacja przeciwciał - przez wytworzenie enzymów proteolitycznych
Inaktywacja składników dopełniacza - podobnie: przez trawienie enzymami
Zmienność antygenowa - główny antygen powierzchniowy podlega ciągłej, spontanicznej zmienności. Potomstwo pojedynczej komórki np. Trypanosoma może zawierać kilkaset odmiennych wariantów antygenu powierzchniowego, a antygeny Plasmodium - sporozoitów są inne niż merozoitów. Utrudnia to wytworzenie skutecznej szczepionki.
Zdolność przetrwania wewnątrz komórek żernych - zjawisko to dotyczy niektórych pierwotniaków np. Leishmania