Интеракциите помеѓу респираторниот микробиом и епителните клетки го формираат имунитетот во белите дробови
Одделение за воспаление, поправка и развој
Национален институт за срце и бели дробови, Царски колеџ
Поврзани написи за "
Резиме
Епителната бариера
Сл. 1.
Состав на здрав респираторен епител. Респираторниот тракт на човекот е поделен на горниот респираторен тракт, кој ги вклучува носната празнина, фаринксот и гркланот и долниот респираторен тракт, кој вклучува спроводливи дишни патишта (душникот и бронхиите), бронхиолите и алвеолите. Епителот на душникот и големите дишни патишта се состои од цилијарни клетки („цилијарен епител“), слуз (слуз) што произведува пехарски клетки, невроендокрини клетки и недиференцирани базални клетки. Стромалните клетки, вклучувајќи ги и фибробластите, ја формираат екстрацелуларната матрица и го модулираат прометот на респираторните епителни клетки. Алвеолите се состојат од алвеоларни макрофаги и алвеоларни епителни клетки од тип I и тип II.
Микробиом на белите дробови во здравје и болест
Таб. 1.
Преглед на студијата за да се илустрираат промените во респираторниот микробиом кај хронични белодробни заболувања
Хомеостатска рамнотежа помеѓу белите дробови и нивната микробиота
Респираторниот епител како сензор за присуство на микроорганизми
Респираторниот епител не само што обезбедува структурна бариера, туку е и неопходен за вродена имунолошка одбрана на домаќинот. Респираторните епителни клетки изразуваат разни рецептори за препознавање на обрасци (PRR) и лачат антимикробни молекули и муцини кои придонесуваат за одбрана од инвазивни патогени [3]. PRRs се рецептори кодирани со гени на клетки на герминативната линија кои препознаваат зачувани молекуларни обрасци поврзани со патогенот (PAMP) или молекуларни обрасци поврзани со оштетување на клетките [66-68]. Овие трансмембрански рецептори можат да се активираат независно од адаптивниот имунолошки одговор и можат да бидат поделени во четири класи: рецептори слични на патарина (TLR), рецептори слични на RIG-I (RLR) на цитоплазматски протеини, рецептори слични на NOD (NLR) и C- Тип рецептори на лектин (CLR) [69].
Респираторни инфекции и започнување на епителниот имунолошки одговор
Инфекциите играат централна улога во поттикнување и влошување на голем број хронични респираторни заболувања како што се астма и ХОББ [98]. Инфекциите се главна причина за морбидитет и морталитет ширум светот и можат да бидат предизвикани од бактерии (на пр. Streptococcus pneumoniae, Хемофилус инфлуенца, Chlamydia pneumoniae) и вируси (на пр. RSV, грип) [99, 100]. Инфекцијата обично се активира од изложеност на респираторниот тракт на бактериски клетки или честички на вирус (Слика 2).
Сл. 2.
Одговор на респираторниот епител на инфекција. Бактериите и вирусите се врзуваат за клеточните рецептори, вклучително и меѓуклеточната молекула на адхезија 1 (ICAM-1), остатоците од сиалинска киселина, факторот за активирање на тромбоцити (PAF) и 6-фосфат маноза (Man-6-P). Патогените микроорганизми се интернализираат од клетките на респираторниот епител, што за возврат го стимулира производството на вродени имунолошки дефенсини, како и стимулацијата на интра- и вонклеточните имунолошки рецептори, како што се рецепторите на патарина (TLR), рецепторите слични на RIG-I (RLR) и NOD- Индуцирани рецептори (НЛР). Кај здрави луѓе, по генерацијата на про-воспалителен вроден или адаптивен имунолошки одговор, патогените микроорганизми се елиминираат.
Базалните клетки, кои дејствуваат како потенцијални матични клетки во спроводните дишни патишта, се наоѓаат во најголема концентрација во душникот и нивниот број се намалува во низводните делови на бронхијалното дрво кон бронхиолите. Кога се оштетени, овие клетки предизвикуваат пререгулација на p63, фактор на транскрипција ограничен на базалните клетки, што се претпоставува дека игра улога во епително-мезенхималната транзиција (ЕМТ) [132]. Може да се покаже дека епителните базални клетки кои лежат на фибробластични фокуси развиваат зголемена реактивност одредена од изразот на p63 и претпоставуваат делумно мезенхимален фенотип [133] - дополнителен доказ за вклучување на оригинални бронхијални клетки во патогенезата на IPF.
Генерално, дијалогот помеѓу специфичните бактериски заедници и домаќинот е динамичен процес. Населувањето и локализацијата на бактериските заедници во белите дробови се под влијание на клеточните компоненти во белите дробови, како и од абиотските фактори на животната средина (температура, pH вредност, слуз и сурфактант). Особено, загубата на функцијата на бариерата може да влијае на составот на респираторниот микробиом со тоа што овозможува продирање на патогени и други честички. Сепак, јасно е дека се потребни повеќе податоци за подобро да се опише природата на дијалогот помеѓу респираторната микробиота и епителните клетки во белите дробови, и со тоа подобро да се разберат функцијата и механизмите со кои микробиомот формира имунитет во белите дробови.
Оска на цревата и белите дробови
Заклучоци и идни перспективи
Изјава за обелоденување
Авторите изјавуваат дека немаат конкурентски интереси или судир на интереси.