"Κύτταρα και µηχανισµοί της αλλεργικής νόσου"

Transcript

1 ΣΤΡΟΓΓΥΛΟ ΤΡΑΠΕΖΙ IV "Κύτταρα και µηχανισµοί της αλλεργικής νόσου" Προεδρείο: Μ. Βάρλα, Ι. Σιδηρόπουλος Γ Μαυρολέων: "Μεταχρωµατικά κύτταρα στην IgE και µη IgE µεσολαβούµενη νόσο" Α. Μάνικας: "Αντιγονοπαρουσιαστικά κύτταρα: ο ρόλος τους στην έναρξη και συντήρηση της αλλεργικής φλεγµονής" Ν. Παπαδόπουλος: "Ρυθµιστικά Τ- λεµφοκύτταρα" Μ. Ζαπάντη: 'Ήωσινόφιλα στο άσθµα" ΜΕΤΑΧΡΩΜΑΤΙΚΑ ΚΥΤΤΑΡΑ ΣΤΗΝ IgE ΚΑΙ ΜΗ IgE ΜΕΣΟ-ΛΑΒΟΥΜΕΝΗ ΝΟΣΟ Γιώργος Μαυρολέων Τα σιτευτικά κύτταρα (µαστοκύπαρα mast cells) αναγνωρίστηκαν από τον Paul Ehrlich το 1877 που τα έβαψε µοβ χρησιµοποιώντας τη χρωστική κυανό της τολουϊδίνης. Τα σιτευτικά κύτταρα προέρχονται από το µυελό των οστών. Φεύγουν από το µυελό ως αδιαφοροποίητα κύτταρα και διαφοροποιούνται στους ιστούς υπό την επίδραση µικροπεριβαλλοντικών παραγόντων. Η παρουσία των σιτευτικών κυττάρων σε όλα τα σηµεία του σώµατος που υπάρχει συνδετικός ιστός και η στενή τους επαφή µε τα αγγεία και τα νεύρα, υποδηλώνει τη µεγάλη λειτουργική τους σηµασία, όχι µόνο στην αλλεργική αντίδραση, αλλά και σε άλλες ανοσιακού ή µη τύπου βιολογικές διεργασίες. Το 1953 οι James Riley και Geoffrey West ανακάλυψαν ότι η κυρία πηγή ισταµίνης (θεωρούµενου ως κύριου µεσολαβητή για την αλλεργική αντίδραση) είναι τα κοκκία των σιτευτικών κυπάρων των ιστών. Τα βασεόφιλα κύτταρα είναι τα λειτουργικά οµόλογα των σιτευτικών κυττάρων στο αίµα, χωρίς όµως να έχουν κοινή κυτταρική προέλευση. Ποικίλοι εκλυτικοί παράγοντες µέσω ανοσολογικών ή µη ανοσολογικών µηχανισµών οδηγούν στην αποκοκκίωση του σιτευτικού κυττάρου και βασεό-φιλου. Οι ανοσολογικοί µηχανισµοί χαρακτηρίζονται από ειδική αντισωµατι-κή απάντηση σε συγκεκριµένο αντιγόνο, ενώ οι µη ανοσολογικοί δεν απαιτούν προηγούµενη ευαισθητοποίηση του ατόµου, εποµένως µπορεί να παρατηρηθούν ακόµη και κατά την πρώτη επαφή του µε τον εκλυτικό παράγοντα. Ειδική IgE µεσολαβούµενη ενεργοποίηση του σιτευτικού κυττά-ρου/βασεοφίλου. Στη διεργασία της ευαισθητοποίησης σε ένα ή περισσότερα αλλεργιο-γόνα, τα Β λεµφοκύτταρα διεγείρονται και µετατρέπονται σε IgE εκκριτικά κύτταρα. Μετά την έκκριση από τα Β λεµφοκύτταρα, το IgE µόριο συνδέεται µε υψηλής συγγένειας υποδοχείς (Fc E RI) που εκφράζονται κυρίως στα µα-στοκύτταρα και βασεόφιλα και µε χαµηλής συγγένειας υποδοχείς που βρίσκονται στην επιφάνεια διαφόρων φλεγµονωδών κυττάρων συµπεριλαµβανοµένων των µακροφάγων και αιµοπεταλίων. Τα αλλεργιογόνα τα οποία συνήθως προκαλούν την αντίδραση µέσω IgE αντισωµάτων µπορεί να είναι είτε πλήρη αντιγόνα, (όπως το δηλητήριο των υµενοπτέρων, τα τροφικά αλλεργιογόνα, τα ένζυµα, οι πρωτεϊνικές ορµόνες, τα εµβόλια και το ελαστικό) είτε ατελή αντιγόνα (απτίνες), τα οποία µετατρέπονται ταχύτατα σε πλήρη αντιγόνα µετά τη σύνδεση τους µε τις πρωτεΐνες του οργανισµού όπως συµβαίνει µε τις περισσότερες, µικροµορια-κές φαρµακευτικές ουσίες, πενικιλλίνες, σουλφοναµίδες κ.ά.

2 Αλληλεπίδραση της συνδεδεµένης µε τους Fc RI υποδοχείς IgE µε το ειδικό αλλεργιογόνο οδηγεί σε αποκοκκίωση και ελευθέρωση µεσολαβητών που οδηγούν στην οξεία φάση της φλεγµονής. Οι µεσολαβητές που εκλύονται από τα µαστοκύτταρα είναι δύο ειδών: Οι αποθηκευµένοι στα κοκκία όπως η ισταµίνη, η τρυπτάση, η ηπαρίνη κ.λπ. και Οι νεοσχηµατιζόµενοι από την κυπαροπλασµατική µεµβράνη όπως τα λευκοτριένια (LT), LTB4 και LTC4, η προσταγλανδίνη D2 (PGD2) και ο παράγοντας ενεργοποίησης των αιµοπεταλίων (PAF). Επιπλέον τα σιτευτικά κύπαρα είναι πηγή προέλευσης ενός µεγάλου αριθµού κυπαροκινώνπου έχουν τη βιολογική ικανότητα να προσελκύουν, δραστηριοποιούν και ενεργοποιούν κύπαρα όπως είναι τα µακροφάγα, ουδετερόφιλα, βα-σεόφιλα και ηωσινόφιλα. Η χηµειοτακτική και διεγερτική δράση στα φλεγµονώδη κύτταρα ή κύτταρα-στόχους προκαλούν αγγειοδιαστολή και αύξηση της διαπερατότητας των µικρών αγγείων. Εποµένως συµµετέχουν έµµεσα και στην όψιµη φάση της αλλεργικής αντίδρασης και στην διαιώνιση της χρόνιας φλεγµονής. Παράγοντες που απελευθερώνουν ισταµίνη (Histamine Releasing Factors, HRFs) έχουν αναγνωρισθεί τα τελευταία χρόνια και προέρχονται από ποικίλα φλεγµονώδη κύτταρα (Β και Τ- λεµφοκύτταρα, µονοκύτταρα, ουδετερόφιλα, αιµοπετάλια, µακροφάγα) και αυξάνουν την έκλυση ισταµί-νης από σιτευτικά και βασεόφιλα κύτταρα. Η ταυτοποίηση των HRFs έδειξε ότι είναι κυτταροκίνεςπου ανήκουν στην υποκατηγορία των β-χηµειοκινών. Ως κυτταροκίνες εκφράζουν και άλλες ιδιότητες (χηµειοταξία, ενεργοποίηση φλεγµονωδών κυττάρων). Έτσι, είναι δυνατόν να συµβάλουν στη µετανάστευση των βασεόφιλων και άλλων κυττάρων στο χώρο της αλλεργικής αντίδρασης. Σχετικά πρόσφατα περιγράφηκαν αυτοάνοσοι µηχανισµοί σε ορισµένες µορφές χρόνιας κνίδωσης, που παλαιότερα χαρακτηρίζονταν ως ιδιοπαθείς. Σύµφωνα µε νεότερα δεδοµένα το σιτευτικό κύτταρο του δέρµατος µπορεί να γίνει άµεσα ή έµµεσα στόχος IgG αυτοαντισωµάτων, τα οποία κατευθύνονται έναντι της α-αλυσίδας του υποδοχέα υψηλής συγγένειας για την IgE (Fc e Rl a ) στην επιφάνεια του κυττάρου ή της IgE αντίστοιχα. Μη ειδική ενεργοποίηση του σιτευτικού κυττάρου/βασεόφιλου Εκτός από τις ανοσολογικά διαµέσου IgE πυροδοτούµενες αντιδράσεις, ποικιλία ουσιών και παραγόντων µπορεί να προκαλέσουν µη ειδική ενεργοποίηση του σιτευτικού ή βασεοφίλου κυττάρου µε µηχανισµούς που δεν έχουν πλήρως διευκρινισθεί. ιάφοροι ενδογενείς ή εξωγενείς παράγοντες άµεσα ή έµµεσα µπορεί να επηρεάσουν την απαντητικότητα των σιτευτικών κυπάρων, του ενδοθηλίου της µικροκυκλοφορίας και των νευρικών απολήξεων. Ενεργοποίηση του συµπληρώµατος Η ενεργοποίηση του συµπληρώµατος οδηγεί στη παραγωγή των ανα-φυλατοξινών C^Q και C$ a (κλασµάτων του συµπληρώµατος), τα οποία δρουν στα µαστοκύτταρα και τα βασεόφιλα προκαλώντας την έκλυση µεσολαβητών. Η ενεργοποίηση του συµπληρώµατος µπορεί να γίνει µε το σχηµατισµό ανοσοσυµπλεγµάτων, όπως συµβαίνει στη µετάγγιση αίµατος και στη χορήγηση ανοσοσφαιρινών ή άλλων παραγώγων του αίµατος.

3 ιάσπαση των κλασµάτων του συµπληρώµατος Ca και C4 προκαλούν τα ισχυρώς ιοντικά σκιαγραφικά δρώντας στους θειώδεις εστερικούς δεσµούς. Η ενεργοποίηση της εναλλακτικής οδού του συµπληρώµατος µε την παραγωγή αναφυλατοξινών, αλλά και η αυξηµένη ωσµωτικότητα ορισµένων, ιδιαίτερα των παλαιότερων σκιαγραφικών, συνιστούν µηχανισµούς, που ερµηνεύουν τις παρατηρούµενες αναφυλακτοειδείς αντιδράσεις. Τα υπέρτονα διαλύµατα, όπως η µαννιτόλη, η δεξτρόζη 50% και ιωδιούχα σκιαγραφικά, έχει αποδειχθεί ότι προκαλούν in vitro έκλυση ισταµίνης από τα βασεόφιλα. Επίσης ενεργοποίηση του συµπληρώµατος και παραγωγή Caa, Cs a έχει παρατηρηθεί κατά την αιµοκάθαρση αν και σε ορισµένες περιπτώσεις έχει ανευρεθεί ειδική IgE κατά της αµµωνιωµένης κυτταρίνης των φίλτρων αιµοκάθαρσης. Αλλαγή του µεταβολισµού του αραχιδονικού οξέος Η κνίδωση από ασπιρίνη είναι µη ανοσολογικού τύπου και οφείλεται στη φαρµακολογική δράση της, όπως και των λοιπών µη στεροειδών αντι-φλεγµονωδών φαρµάκων. Αναστέλλεται το ένζυµο κυκλοοξυγονάση, το οποίο οδηγεί στο σχηµατισµό των προσταγλανδινών από το αραχιδονικό οξύ µε αποτέλεσµα αφ' ενός να ευνοείται ο σχηµατισµός των λευκοτριενίων µέσω της λιποξυγονάσης και αφ' ετέρου να µειώνεται η παραγωγή της PGE2. ιάφοροι άλλοι παράγοντες µη ειδικής ενεργοποίησης του σι-τευτικού κυττάρου/βασεοφίλου Στους ασθενείς µε ανοσοανεπάρκεια της IgA ανοσοσφαιρίνης, στους οποίους χορηγείται επανειληµµένα γ-σφαιρίνη υπάρχει κίνδυνος εκδηλώσεως αναφυλαξίας εξ αιτίας του σχηµατισµού ανοσοσυµπλεγµάτων από την ειδική IgG του ξενιστή κατά της IgA που συνήθως εµπεριέχεται στη γ- σφαιρίνη, που χορηγείται, µε αποτέλεσµα την ενεργοποίηση του συµπληρώµατος. Φάρµακα που χρησιµοποιούνται κατά τη νάρκωση (µυοχαλαρωτικά, φάρµακα επαγωγής, οπιοειδή κ.ά.), προκαλούν επίσης µη ειδική αποκοκκίωση των σιτευτικών κυττάρων, αλλά ορισµένα και µέσω IgE µηχανισµού. Άλλες ουσίες που προκαλούν απευθείας έκλυση ισταµίνης είναι τα ο-πιούχα, τα ενδοφλέβια σκευάσµατα σιδήρου, η βανκοµυκίνη, η σουλφοβρω-µοφθαλεΐνη και τα µυοχαλαρωτικά. Ορµονικοί παράγοντες φαίνεται ότι προδιαθέτουν για τις παρατηρούµενες καταµήνιες κυκλικές εξάρσεις των αλλεργικών συµπτωµάτων, όπως και κατά την κύηση ή την εµµηνόπαυση. Στις γυναίκες το σπάνιο σύνδροµο της προεµµηνορρυσιακής αναφυλαξίας φαίνεται να οφείλεται σε ειδικά IgE αντισώµατα κατά της µεδροξυπρογεστερόνης Σε αυτή την περίπτωση η χορήγηση των φαρµάκων που αναστέλλουν τη γοναδοτροπίνη LH έχει ευεργετικά αποτελέσµατα. Η συσχέτιση ψυχικής καταπόνησης (stress) και εξάρσεων αλλεργίας αποτελεί εµπειρική παρατήρηση, που δύσκολα αµφισβητείται σήµερα όµως υπάρχει και η θεωρητική ερµηνεία, αφού η ορµόνη του stress, CRH (Corti-cotropin Releasing Hormone), όπως και τα αισθητικά νευροπεπτίδια, επηρεάζουν άµεσα και έµµεσα τις αντιδράσεις υπερευαισθησίας. Τέλος, η αγγειοδιασταλτική δράση ορισµένων ουσιών, παραγόντων ή καταστάσεων (οινοπνεύµατος, φαρµακευτικών σκευασµάτων, θερµότητας, πυρετού, υπερθυρεοειδισµού κ.ά.), µπορεί να µεγεθύνουν το πρόβληµα της αλλεργικής αντίδρασης. Είναι φανερό πως θα ήταν ιδιαίτερα χρήσιµο να µπορούσαµε να αναστείλουµε την έκκριση των σιτευτικών κυττάρων αδιάφορα του είδους της διέγερσης. Όµως η κατανόηση των ίδιων των εκκριτικών µηχανισµών κρίνεται απολύτως απαραίτητη για την αναστολή εκδήλωσης των αλλεργικών αντιδράσεων και εκτενείς µελέτες χρειάζονται προς αυτή την κατεύθυνση. ΑΝΤΙΓΟΝΟΠΑΡΟΥΣΙΑΣΤΙΚΑ ΚΥΤΤΑΡΑ: Ο ΡΟΛΟΣ ΤΟΥΣ ΣΤΗΝ ΕΝΑΡΞΗ ΚΑΙ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΑΛΛΕΡΓΙΚΗΣ ΦΛΕΓΜΟΝΗΣ Αργύρης Μάνικας Εισαγωγή Στην κατηγορία των αντιγονοπαρουσιαστικών κυττάρων, των κυττάρων δηλαδή που συλλέγουν, επεξεργάζονται και παρουσιάζουν αντιγόνα στα Τ λεµφοκύτταρα, ανήκουν τα φαγοκύτταρα, τα Β

4 λεµφοκύπαρα, τα δενδριτικά και τα κύτταρα Langerhans. Τα κύτταρα αυτά ήταν γνωστά εδώ και έναν αιώνα, εντούτοις µόλις πρόσφατα αποσαφηνίσθηκε, τουλάχιστον µερικά, ο ρόλος τους. Τα δενδριτικά κύτταρα θεωρούνται τα πιο ικανά αντιγονοπαρουσιαστι-κά. Για τα κύτταρα αυτά η παρουσίαση των αντιγόνων φαίνεται ότι αποτελεί την κύρια λειτουργία τους, ενώ για τα άλλα κύτταρα της ίδιας οµάδας είναι µάλλον δευτερεύουσα. Τα δενδριτικά κύτταρα ( Κ) αποτελούν µια ετερογενή οµάδα κυττάρων µε διαφορετικούς φαινοτύπους ανάλογα µε το στάδιο ωρίµανσης και τη θέση τους. Απαντώνται στους περισσότερους ιστούς, ειδικά όµως στα όρια σώµατος και περιβάλλοντος, στα σηµεία δηλαδή εισόδου των αντιγόνων. Στις θέσεις αυτές τα Κ είναι άωρα και αποστολή τους είναι να συλλέγουν αντιγόνα. Η επεξεργασία των αντιγόνων και η έκφραση µορίων MHC στη φάση αυτή είναι περιορισµένη. Τα Κ µένουν σε αυτή την κατάσταση µέχρις ότου δεχθούν "σήµατα κινδύνου", οπότε ξεκινά η διαδικασία ωρίµανσης τους. Στη φάση αυτή µειώνεται η ικανότητα συλλογής αντιγόνων από το περιβάλλον, αυξάνεται η ικανότητα διάσπασης των πεπτιδίων που έχουν συλλεχθεί και παράλληλα αυξάνεται η παραγωγή και η επιφανειακή έκφραση µορίων MHC. Καθώς τα Κ ωριµάζουν τροποποιείται η δοµή τους, εκφράζονται υποδοχείς χηµειοκινών και τελικά µετακινούνται στους επιχώριους λεµφαδένες, προκειµένου να συναντήσουν τα Τ κύτταρα. Η συνάντηση αυτή έχει ως στόχο όχι µόνο να παρουσιασθούν τα αντιγόνα αλλά παράλληλα τα Κ πρέπει να «ενηµερώσουν» τα Τ κύτταρα για τη φύση του αντιγόνου και για το τι έχει συµβεί στους ιστούς µε την είσοδο του. Μέσα από τη «συνοµιλία» αυτή τα Τ κύτταρα θα αποφασίσουν αν θα αγνοήσουν το αντιγόνο (ανοχή) ή θα οργανώσουν µια φλεγµονώδη απάντηση και τι τύπου θα είναι η απάντηση αυτή. Κάτω από φυσιολογικές συνθήκες αθώα - µη επιβλαβή αντιγόνα, όπως είναι τα αλλεργιογόνα δεν πυροδοτούν φλεγµονώδεις απαντήσεις. Στην επαγωγή της ανοχής του ανοσολογικού συστήµατος στα αλλεργιογόνα φαίνεται ότι κεντρικό ρόλο έχουν τα Κ. υστυχώς όµως ο ρόλος των Κ στην έναρξη και συντήρηση της αλλεργικής φλεγµονής δεν έχει ακόµη διευκρινισθεί. Πιθανόν οι ιδιαίτερες συνθήκες κάτω απ' τις οποίες παρουσιάζεται ένα αλλεργιογόνο από τα αντιγονοπαρουσιαστικά κύτταρα, οδηγούν σε διάσπαση της ανοχής. Συλλογή αντιγόνων Η συλλογή αντιγόνων, εξίσου σηµαντική µε την παρουσίαση τους, γίνεται µε τρεις κυρίως τρόπους: µε µακροπινοκύττωση, µε ενδοκύττωση µέσω υποδοχέων και µε φαγοκυττάρωση. Η µακροπινοκύπωση είναι ένας σηµαντικός τρόπος συλλογής αντιγόνων και επιτρέπει στα Κ ταχύτατα και µη ειδικά να συλλέγουν µεγάλες ποσότητες µεσοκυττάριου υγρού. Η διαδικασία αυτή είναι συνεχής και δεν επηρεάζεται από εξωκυττάριους παράγοντες. Η ενδοκύττωση µέσω υποδοχέων επιτρέπει την είσοδο µακροµορίων µέσω ειδικών υποδοχέων της µεµβράνης των Κ. Η σύνδεση οδηγεί σε ένα καταρράκτη αντιδράσεων µε τελικό αποτέλεσµα τη δηµιουργία κυστιδίων. ιάφοροι τύποι υποδοχέων βρίσκονται στην επιφάνεια των Κ: α) υποδοχείς συµπληρώµατος: CR3, CR4 β) υποδοχείς ανοσοσφαιρινών: FcyRI, FceRI στα LC, FcyRII, FcyRI στα Κ της κυκλοφορίας και ILT-3 (immunoglobulin like transcript) γ) υποδοχείς heat shock πρωτεϊνών, που προέρχονται από καρκινικά ή µολυσµένα κύτταρα δ) υποδοχείς scavenger, οι οποίοι ενώνονται µε χηµικά τροποποιηµένες χαµηλής πυκνότητας λιποπρωτεΐνες, σηµαντικοί για την είσοδο βακτηριδιακών τµηµάτων ε) υποδοχείς τύπου λεκτίνης µε συν-δέτες µονοσακχαρίδια αλλά και διάφορα παθογόνα. Με τους ίδιους υποδοχείς και παρόµοιους µηχανισµούς γίνεται και η φαγοκυττάρωση. Ενεργοποίηση - ωρίµανση Ειδικά σήµατα ενεργοποίησης είναι απαραίτητα για την ωρίµανση και µεταµόρφωση των Κ σε ικανά αντιγονοπαρουσιαστικά κύτταρα. Τα σήµατα αυτά είναι δύο τύπων: αυτά που έχουν ως αποτέλεσµα την άµεση αναγνώριση παθογόνων µέσω ειδικών υποδοχέων σαν αυτούς που υπάρχουν και στα άλλα κύτταρα της µη ειδικής ανοσίας (pattern - recognition receptors) και αυτά που οδηγούν σε έµµεση ενεργοποίηση, µέσω διαλυτών µορίων που παράγονται τοπικά. Τα Κ δέχονται τα σήµατα ενεργοποίησης µέσω πέντε διαφορετικών υποδοχέων: 1. Toll - like receptors: στην οικογένεια αυτή ανήκουν υποδοχείς που αναγνωρίζουν συγκεκριµένα µόρια λοιµογόνων παραγόντων. Τα Κ φέρουν υποδοχείς TLR2, TLR3 και TLR4, οι υποδοχείς αυτοί αναγνωρίζουν βακτηριακές πεπτιδογλυκάνες, λιποπεπτίδια, µυκοπλασµατικές λιποπρωτεΐνες κ.ά. 2. Υποδοχείς κυτταροκινών TNF-α, IL-1 β, PGE-2, που παράγονται από τα κύτταρα των ιστών ή τα κύτταρα της φυσικής ανοσίας. 3. Υποδοχείς ανοσοσφαιρινών: FcyRI, FcyRΙΙΙ. Η προσκόλληση ανοσοσυµπλεγµάτων στους

5 υποδοχείς αυτούς φαίνεται ότι πυροδοτεί την ενεργοποίηση των Κ. 4. Υποδοχείς CD40, Fas, OX40 5. Υποδοχείς «κυτταρικού θανάτου»: η νέκρωση των κυττάρων και όχι ο αποπτωτικός θάνατος τους ενεργοποιεί την ωρίµανση των Κ. Οι διαφορετικοί αυτοί τρόποι ενεργοποίησης των Κ πιθανόν αφορούν διαφορετικούς πληθυσµούς Κ, ενώ είναι επίσης πιθανό διαφορετικά σήµατα ενεργοποίησης να δρουν συνεργικά ή να αλληλορυθµίζονται. Η ωρίµανση έχει ως αποτέλεσµα τη µείωση της ικανότητας των Κ να συλλέγουν αντιγόνα µέσω της µείωσης των επιφανειακών υποδοχέων και της ικανότητας µακροπινοκύπωσης. Με τον τρόπο αυτό περιορίζεται σηµαντικά το εύρος των αντιγόνων που τα ώριµα πια Κ είναι ικανά να παρουσιάσουν. Η διαδικασία της ενεργοποίησης των Κ είναι στενά συνδεδεµένη µε την µετανάστευση τους από τους ιστούς στους επιχώριους λεµφαδένες, όπου και θα πραγµατοποιηθεί η συνάντηση µε τα Τ κύτταρα και η παρουσίαση του αντιγόνου. Η ικανότητα µετανάστευσης των Κ οφείλεται σε αλλαγές στη δοµή του κυτταροσκελετού και στην έκφραση υποδοχέων χηµειοκινών. Ενδιαφέρον είναι ότι η ίδια η µετακίνηση αυτή οδηγεί σε διαφοροποίηση και ωρίµανση του κυττάρου που µετακινείται. εν είναι ξεκάθαρο αν το Κ που µεταναστεύει είναι ήδη ώριµο ή η ωρίµανση του ολοκληρώνεται µετά την επαφή του µε τα Τ κύτταρα, πιθανότερη είναι η δεύτερη εκδοχή. Επεξεργασία πεπτιδίων και σύνδεση στα µόρια του MHC Τα CD4* και CD8 + Τ κύτταρα εκφράζουν στην επιφάνεια τους υποδοχείς (T-Cell Receptor, TCR), οι οποίοι αναγνωρίζουν τµήµατα αντιγόνων (πεπτίδια) συνδεδεµένα πάνω σε µόρια του MHC Ι και II. Η επεξεργασία των αντιγόνων και η ενσωµάτωση τους στα µόρια του MHC γίνεται ενδοκυπάρια στα αντιγονοπαρουσιαστικά κύτταρα και αποτελεί ιδιαίτερο χαρακτηριστικό τους. Η βιοσύνθεση των µορίων Ι και II σε διαφορετικά σηµεία µέσα στο κύτταρο έχει ως αποτέλεσµα τα µόρια του MHCII να παρουσιάζουν τόσο εξωγενή όσο και ενδογενή αντιγόνα, ενώ αυτά του MHC Ι µόνο ενδογενή. Παρά τη γενική αυτή αρχή είναι πολύ πιθανό εξωγενή πεπτίδια να παρουσιάζονται και από τα µόρια του MHC I (cross presentation). Φαίνεται ότι συνθήκες χαµηλού ρη µέσα στα ενδοσωµάτια επιτρέπουν την ανταλλαγή εξωγενών πεπτιδίων µε µόρια του MHC Ι, που ανακυκλώνονται από την επιφάνεια του κυττάρου. Σηµαντικές διαφορές µεταξύ των MHC Ι και II υπάρχουν επίσης στον τρόπο βιοσύνθεσης και ενσωµάτωσης των πεπτιδίων και µεταφοράς τους στην επιφάνεια των κυττάρων. Τα άωρα Κ εκφράζουν ελάχιστα µόρια MHC Ι και II στην επιφάνεια τους. Το γεγονός αυτό συµβαίνει γιατί αφενός η διάσπαση των πεπτιδίων είναι ανεπαρκής, καθώς οι υπεύθυνες πρωτεάσες δεν έχουν ενεργοποιηθεί, αφετέρου δε επειδή ελάχιστα µόρια MHC II παράγονται στη φάση αυτή. Μετά τη λήψη του σήµατος ενεργοποίησης αυξάνεται η σύνθεση µορίων MHC και η δραστικότητα των πρωτεασών. Καθώς τα Κ ωριµάζουν η σύνθεση και έκφραση µορίων MHCII µειώνεται ώστε να περιορισθεί το φάσµα των µορίων που θα παρουσιασθούν στα Τ κύτταρα, ενώ τα µόρια MHC I συνεχίζουν να παράγονται και να µεταφέρονται στην επιφάνεια του κυττάρου και στα ώριµα πια Κ. Ενεργοποίηση των Τ κυττάρων και επαγωγή ανοχής Η ωρίµανση των Κ συνδέεται µε την ταχεία µετακίνηση τους στη ζώνη των Τ κυττάρων των επιχώριων λεµφαδένων. Επίσης µε την ωρίµανση αυξάνεται η έκφραση συνδιεγερτικών µορίων (Β7.1, Β7.2), τα οποία αποτελούν το δεύτερο αναγκαίο σήµα για την ενεργοποίηση των Τ κυττάρων. Τα Κ φαίνεται ότι έχουν σηµαντικό ρόλο και στην τελική πόλωση των ενεργοποιηµένων Τ κυττάρων. Τα πειραµατικά δεδοµένα δείχνουν ότι διαφορετικοί τύποι δενδρι-τικών κυττάρων σε διαφορετικό στάδιο ωρίµανσης εκφράζουν διαφορετικά µόρια στην επιφάνεια τους και εκκρίνουν διαφορετικές κυττοκίνες, επηρεάζοντας µε αυτό τον τρόπο τον τύπο της φλεγµονώδους απάντησης. Η διαφορετική προέλευση των Κ παίζει κάποιο ρόλο στην πόλωση αυτή αλλά δεν είναι ο µόνος παράγοντας. Σήµατα που προέρχονται από παθογόνους µικροοργανισµούς, παράγοντες ειδικοί για κάθε ιστό, η αναλογία Κ/Τ κυττάρων και η διάρκεια της διέγερσης των Κ αποτελούν επίσης παράγοντες που καθορίζουν την πόλωση της Τ κυτταρικής απάντησης. Επιπλέον πειραµατικά δεδοµένα δείχνουν ότι τα Κ ενέχονται στην επαγωγή της κεντρικής και περιφερικής ανοσολογικής ανοχής. Ειδικά για την περιφερική ανοχή φαίνεται ότι άωρα Κ καταφέρνουν να φθάσουν στους λεµφαδένες και να επάγουν την ανοχή των Τ κυττάρων για αντιγόνο που παρουσιάζουν. Το γεγονός αυτό έχει παρατηρηθεί για Κ που φαγοκυτταρώ-νουν τµήµατα κυττάρων που έχουν πεθάνει µε απόπτωση, γεγονός φυσιολογικό για τους ιστούς, το οποίο δεν δίνει σήµατα ενεργοποίησης και ωρίµανσης στα Κ. Ο µηχανισµός αυτός προστατεύει από την

6 παρουσίαση φυσιολογικών αντιγόνων. Κάτι αντίστοιχο µάλλον ισχύει και για τα αθώα αντιγόνα - αλλεργιογόνα, για τα οποία επάγεται ανοχή. Ο ρόλος των αντιγονοπαρουσιαστικών κυττάρων στην αλλεργική φλεγµονή Τα δοµικά στοιχεία των ιστών, τα κύτταρα της φυσικής ανοσίας και τα δενδριτικά κύτταρα έρχονται συνεχώς σε επαφή µε ουσίες του περιβάλλοντος. Όλα µαζί συνιστούν ένα µηχανισµό που σε πρώτη φάση µπορεί να διακρίνει ποιες απ' τις ουσίες αυτές είναι επιβλαβείς και ποιες ακίνδυνες για τον οργανισµό. Στις περισσότερες περιπτώσεις ο µηχανισµός αυτός λειτουργεί ικανοποιητικά και δεν παρατηρούνται αντιδράσεις σε µη επιβλαβείς ουσίες. εν είναι σαφές αν σε µη αλλεργικούς τα αλλεργιογόνα παρουσιάζονται και τελικά οδηγούν σε ανοχή ή αν δεν παρουσιάζονται καν αφού η είσοδο τους δεν προκαλεί σήµατα ενεργοποίησης ικανά να διεγείρουν τα Κ. ιόλου απίθανο να ισχύουν και τα δύο. Σε ένα µικρό ποσοστό ο µηχανισµός αυτός αποτυγχάνει και θεωρεί επιβλαβείς ουσίες όπως τα αλλεργιογόνα. Στην φλεγµονώδη απάντηση που ακολουθεί κινητοποιούνται κυρίως «αρχέγονοι» µηχανισµοί που αποσκοπούν σε πρώτη φάση να αποµακρύνουν το αντιγόνο. Η αντίδραση αυτή δεν εµπλέκει συστηµατικά φαινόµενα και περιορίζεται στους ιστούς που έρχονται σε επαφή µε το αντιγόνο. Η Thi2 πόλωση των λεµφοκυττάρων και η φλεγµονώδης απάντηση που τελικά ενορχηστρώνεται φαίνεται λοιπόν ότι µέσα από την ατοπία της έχει µια λογική. Το αλλεργιογόνο δεν προκαλεί µε την είσοδο του φλεγµονή τοπικά ή συστηµατικά και δεν καταστρέφει κυτταρικούς σχηµατισµούς, έτσι η απάντηση δεν πολώνεται προς Thi αλλά προς µια σχετικά πιο «ανώδυνη» κατεύθυνση. Λογικά λοιπόν το πρόβληµα δεν είναι ο τύπος της απάντησης των λεµφοκυττάρων αλλά το γεγονός ότι το αντιγόνο παρουσιάζεται στα λεµφοκύτταρα και διακόπτεται η ανοσολογική ανοχή για το αντιγόνο αυτό. Στη θεωρία και στον πειραµατισµό βλέπουµε συνήθως την αλλεργική φλεγµονή ως αποτέλεσµα της αλληλεπίδρασης ενός συγκεκριµένου αντιγόνου µε το ανοσολογικό σύστηµα. Με αυτή την υπεραπλούστευση αγνοείται το γεγονός ότι οι συνθήκες, τοπικές και γενικές, που επικρατούν κατά την παρουσίαση του αντιγόνου και πιθανόν επηρεάζουν την λειτουργία των αντι-γονοπαρουσιαστικών κυττάρων και κατ' επέκταση το τελικό αποτέλεσµα της παρουσίασης του. Αν και αυτός ο παράγοντας ληφθεί υπόψη πιθανόν εξηγείται γιατί σε γενετικά προδιατεθειµένα άτοµα αθώα αντιγόνα παρουσιάζονται ως εχθρικά και κινητοποιούνται οι µηχανισµοί της αλλεργικής φλεγµονής. ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΑ Τ-ΛΕΜΦΟΚΥΤΤΑΡΑ Νίκος Παπαδόπουλος Αλλεργιολόγος Αλλεργιολογικό Τµήµα Β' Παιδιατρική Κλινική Πανεπιστηµίου Αθηνών Υπήρξε πάντοτε ευκολότερη η µελέτη, αλλά και η ερµηνεία της διέγερσης, σε αντίθεση µε τη ρύθµιση και καταστολή µιας αντίδρασης που έχει αρ-χίσει, και συνεπακόλουθα της ανοχής. Οι κλασικές θεωρίες της θετικής και αρνητικής επιλογής στο θύµο δεν µπορούν να εξηγήσουν το γεγονός της κυκλοφορίας στο περιφερικό αίµα αυτοαντιδραστικών λεµφοκυττάρων, τα οποία προκαλούν σε πολλά άτοµα αυτοάνοσα νοσήµατα. Επίσης ενδιαφέροντα ερωτηµατικά έχουν προκαλέσει τόσο οι χρόνιες λοιµώξεις όσο και µια σειρά παρατηρήσεων από τα πρωτόκολλα των µεταµοσχεύσεων. Οι µελέτες αυτές υπέδειξαν την ύπαρξη ενεργητικής και ειδικής ανοχής, η οποία µπορεί να επάγεται τόσο στο θύµο όσο και την περιφέρεια. Τα τελευταία χρόνια, οι έννοιες αυτές που αναπτύχθηκαν περισσότερο γύρω από τα αυτοάνοσα νοσήµατα, τις µεταµοσχεύσεις ή τον καρκίνο, έχουν αρχίσει να περνούν και στο χώρο της αλλεργιολογίας. Έρχονται µάλιστα να συµπληρώσουν µία άλλη ανοσολογική έννοια, που σχετίστηκε περισσότερο µε την αλλεργιολογία και επεκτείνεται βέβαια σε όλες τις εκφάνσεις της ανοσιακής απάντησης: την ύπαρξη πολωµένων υποπληθυσµών λεµφοκυπάρων, η καθεµία εκ των οποίων ωθεί την ανοσιακή απάντηση προς διαφορετικό σκέλος. Η σύγχρονη έρευνα, αναζητώντας τους υποπληθυσµούς κυπάρων που µπορούν να ρυθµίσουν ή να καταστείλουν την ανοσιακή απάντηση, έχει εντοπίσει αρκετούς διαφορετικούς φαινοτύπους µε επικαλυπτόµενες δράσεις. Αυτοί περιλαµβάνουν τα λεγόµενα Τ-κατασταλτικά κύτταρα που είναι

7 θετικά για το CD4 και εκφράσουν σε µη-διεγερµένη κατάσταση και το CD25, τον υποδοχέα δηλαδή της ιντερλευκίνης-2. Άλλοι πληθυσµοί είναι τα ρυθµιστικά τύπου-1 Τ-λεµφοκύτταρα (Tr1) και τα βοηθητικά τύπου-3 Τ-λεµφοκύπαρα. Λιγότερες πληροφορίες αλλά σαφείς αποδείξεις υπάρχουν και για άλλες οµάδες, όπως τα φυσικά φονικά Τ-λεµφοκύπαρα που φέρουν τον τύπο Va14 Τ-κυτταρικού υποδοχέα (Va14 NKT), ενώ όπως συνέβη και µε τα Th1/Th2 υπάρχουν στοιχεία υπέρ της ρυθµιστικής δράσης υποοµάδων τόσο CD8+ κυπάρων, όσο και δενδριτικών αντιγονοπαρουσιαστικών. Τα CD4+CD25+ αποτελούν διακριτό πληθυσµό που αποτελεί το 5-10% των CD4 του περιφερικού αίµατος και έχουν µε βασική έκφραση CD25. εν πολλαπλασιάζονται µε διέγερση του TCR, σε αντίθεση µε τα άλλα Τ-κύπαρα. Το χαρακτηριστικό τους είναι ότι µπορούν και καταστέλλουν τον πολλαπλασιασµό και την παραγωγή IL-2, άλλων διεγερµένων Τ-κυπάρων. Αυτή η καταστολή εξαρτάται από κυπαρική επαφή για την οποία απαιτείται το µόριο συνδιέγερσης CTLA-4. Οι κατασταλτικές κυπαροκίνες IL-10, TGF-β που είναι κεντρικές για τα άλλα είδη ρυθµιστικών κυττάρων, εδώ έχουν µικρότερη ανάµειξη αφού ή συναπαιτούνται ή συνεργούν. Όσο αφορά τη δράση τους στην αλλεργική νόσο υπάρχει µία ενδιαφέρουσα εργασία όπου σε ποντίκια Rag-/- (χωρίς Τ ή Β κύπαρα) χορηγήθηκαν ολικά σπληνοκύτταρα είτε σπληνοκύτταρα από τα οποία είχαν αφαιρεθεί τα CD25, είτε τέλος µείγµα κεκαθαρµένων σπληνοκυττάρων συν τα CD4CD25 κύπαρα. Στη συνέχεια ακολούθησε πρωτόκολλο ευαισθητοποίησης σε οβαλβουµίνη (OVAO και δύο εβδοµάδες αργότερα χορήγηση εισπνεόµενης OVA. Τα ποντίκια στα οποία είχαν χορηγηθεί τα πλήρη σπληνοκύτταρα παρουσίασαν σηµαντική ηωσινοφιλία στην τραχεία τους, όπως αναµένεται από το µοντέλο αυτό της ευαισθητοποίησης. Αντίθετα τα ποντίκια στα οποία είχαν αφαιρεθεί τα ρυθµιστικά Τ- κύτταρα παρουσίασαν πολύ µικρότερη ηωσινοφιλία, ενώ τέλος τα ζώα αυτά που έλαβαν συνδυασµό κεκαθαρµένων κυπάρων + ρυθµιστικών παρουσίασαν ξανά την ίδια ηωσινοφιλία. Αντίστοιχο αποτέλεσµα παρατηρήθηκε και σχετικά µε την παραγωγή IFN-γ. Φαίνεται λοιπόν ότι η καταστολή που προκαλούν τα κύπαρα αυτά αφορά περισσότερο στις τύπου 1 κυπαροκίνες και έτσι τα κύπαρα αυτά ευοδώνουν την ύπαρξη ηωσινοφιλίας και αλλεργικής νόσου αντίστοιχα. Πρόσφατα αποµονώθηκαν τα Tr1 κύτταρα. Πρόκειται για κλώνους που προέκυψαν µετά από επανειληµµένη αντιγονική διέγερση παρουσία IL-10. Τα κύπαρα αυτά έχουν µικρή ικανότητα πολλαπλασιασµού και δεν παράγουν IL-2 µετά από διέγερση. Αντίθετα, η διέγερση τους οδηγεί σε παραγωγή µεγάλων ποσοτήτων IL-10 και καταστολή πολλαπλασιασµού παρατυχόντων κυπάρων. Αντίθετα µε τα προηγούµενα CD4CD25 κύπαρα, τα Tr1 φαίνεται να ελέγχουν περισσότερο το Th2 σκέλος και έτσι να γέρνουν τη ζυγαριά προς το µέρος της προφύλαξης από αλλεργικές αντιδράσεις. Σε ένα µοντέλο ποντικιών BALB-c που ευαισθητοποιούνταν µε OVA χορηγήθηκαν ειδικοί Th1, Th2 και Tr1 κλώνοι προ της ευαισθητοποίησης. Η χορήγηση Tr1 κλώνων προκάλεσε µείωση της παραγωγής IgE και τύπου- 2 κυπαροκινών, γεγονός το οποίο µεσολαβήθηκε από IL-10. Συγγενικός µε τον παραπάνω πληθυσµός είναι και τα Th3 κύπαρα. Αυτά µεσολαβούν την κατασταλτική-ρυθµιστική τους δράση µέσω TGF-β. Πρωτοπαρατηρήθηκαν και αυτά σε µελέτες αυτοανοσίας. Ο TGF προκαλεί καταστολή διέγερσης των Τ-κυπάρων, χωρίς να τα οδηγεί σε απόπτωση και σχετίζεται µε τις πρωτεΐνες του στρώµατος και την ίνωση. Για το ρόλο του TGF στην αλλεργική φλεγµονή έχει χρησιµοποιηθεί µοντέλο σαν τα παραπάνω µε ευαισθητοποίηση σε OVA. Στο µοντέλο αυτό, η χορήγηση Τ-κυπάρων ειδικών για το αντιγόνο, στα οποία είχε ενεργοποιηθεί το γονίδιο του TGF προκάλεσε εξάλειψη της ΤΙι2-µεσολαβούµενης υπεραντιδραστικότητας και άλλαξε τους χαρακτήρες της αλλεργικής φλεγµονής. Συµπερασµατικά, τα τελευταία χρόνια έγινε σαφές ότι η ρύθµιση διέγερσης ή καταστολής των Τ- κυπάρων είναι ενεργητικό φαινόµενο, µε ειδικότητα στο αντιγόνο και ρυθµίζεται από πολλαπλούς πληθυσµούς. Οι µελέτες που αφορούν στην Αλλεργιολογία είναι πολύ λίγες, διαφαίνεται όµως η πρώιµη φάση σηµαντικού φαινοµένου, το οποίο ενδέχεται να επεκτείνει το Th1/Th2 µοντέλο και έχει πολλές δυνητικές χρήσεις στην αντιµετώπιση της αλλεργικής νόσου. ΗΩΣΙΝΟΦΙΛΑ ΣΤΟ ΑΣΘΜΑ Μαριάννα Ζαπάντη Αλλεργιολόγος Παραγωγή και διαφοροποίηση ηωσινοφίλου Το ηωσινόφιλο κύτταρο, αν και παρατηρήθηκε για πρώτη φορά από τον Wharton Jones το 1846, έγινε γνωστό και πήρε το όνοµα του από τον Paul Ehrlich το 1879, λόγω της ιδιοµορφίας των κοκκίων του να βάφονται µε τη χρωστική ηωσίνη

8 Το ώριµο ανθρώπινο ηωσινόφιλο είναι ελαφρά µεγαλύτερο από το ουδε-τερόφιλο µε διάµετρο µιτι, έχει δίλοβο πυρήνα και περιέχει τρεις τύπους εκκριτικών κοκκίων, µε ιδιόµορφη εµφάνιση στο ηλεκτρονικό µικροσκόπιο. Τα ειδικά, ή δευτεροταγή κοκκία που παρουσιάζουν µεγάλη συγγένεια µε την ηωσίνη και περιέχουν τις κυτταροτοξικές ουσίες µείζονα βασική πρωτεΐνη (ΜΒΡ), ηωσινοφιλική κατιονική πρωτείνη (ECP), ηωσινοφιλική υπερο-ξειδάση (ΕΡΟ), ηωσινοφιλική νευροτοξίνη (EDN) και την β-γλυκουρονιδάση. Τα µικρά κοκκία που περιέχουν ένζυµα (φωσφατάση, αρυλσουλφατάση) και τα πρωταρχικά κοκκία τα οποία είναι στρογγυλά οµοιογενούς πυκνότητας και παρατηρούνται χαρακτηριστικά στα ηωσινόφιλα προµυελοκύτταρα. Στα ενήλικα άτοµα, σε κανονικές συνθήκες, τα ηωσινόφιλα παράγονται στο µυελό των οστών από το αρχέγονο πολυδύναµο αιµοποιητικό κύτταρο (totipotent stem cell: PPSC), που διαφοροποιείται στο πολυδύναµο κύτταρο (pluripotent stem cell: CFU-GEMM), από το οποίο προέρχονται τα δεσµευµένα κύτταρα για τις αιµοποιητικές σειρές του µυελού (κοκκιώδης, µεγακαρυοτική, ερυθρά, σιτευτικών). Τα δύο πρώτα πολυδύναµα κύτταρα έχουν την ικανότητα της αυτοανανέωσης και διαφοροποίησης. Από τα δεσµευµένα κύτταρα για την ηωσινοφιλική σειρά, προέρχονται µορφολογικά αναγνωρίσιµα προγονικά κύτταρα (προµυελοκύτταρα, µυελοκύτταρα, µεταµυε-λοκύτταρα), τα οποία στη συνέχεια δίνουν τα ώριµα ηωσινόφιλα. Από την έναρξη της διαφοροποίησης, το κύτταρο παρουσιάζει σταδιακά µορφολογικές αλλαγές µέχρι να γίνει λειτουργικά ώριµο. Το ώριµο ηωσινόφιλο θεωρείται τελικό, µη διαιρούµενο κύτταρο και βρίσκεται σε εφεδρεία στο µυελό πριν την απελευθέρωση του στη κυκλοφορία. ιάφορες παρατηρήσεις και µελέτες ώθησαν τους ερευνητές να υποθέσουν την ύπαρξη ενός κοινού προγονικού κυττάρου για το ηωσινόφιλο και το βασεόφιλο (CFU-Eo/B). Οι πιο σηµαντικές αιµοποιητικές ουσίες για την παραγωγή και διαφοροποίηση των ηωσινοφίλων είναι οι κυττοκίνες IL-3, GM-SCF και η IL-5 που αποτελεί την πιο ειδική κυττοκίνη για τα ηωσινόφιλα, κατευθύνοντας επιλεκτικά τη διαφοροποίηση των προγονικών ηωσινοφιλικών - βασεοφιλικών κυττάρων προς την ηωσινοφιλική σειρά (in vitro). Αν και αποτελεί συστατικό του περιφερικού αίµατος, το ηωσινόφιλο στην ουσία θεωρείται κύτταρο των ιστών, όπου και εναποτίθεται τελικά, διερχόµενο µόνο παροδικά από τη κυκλοφορία, µετά την έξοδο του από το µυελό. Κάτω από κανονικές συνθήκες, από τη στιγµή που τα ηωσινόφιλα διέλθουν στους ιστούς, δεν επανακυκλοφορούν, αλλά επιβιώνουν εκεί για 2-5 ηµέρες και µετά καταστρέφονται µε το µηχανισµό της απόπτωσης (προγραµµατισµένος κυτταρικός θάνατος) και της ακόλουθης φαγοκυπάρωσης τους από τα µακροφάγα, ή αποκοκκιώνονται και εκφυλίζονται. Σε κανονικές συνθήκες, ο αριθµός των ηωσινοφίλων που παράγεται και απελευθερώνεται, βρίσκεται σε ισορροπία µε τον αριθµό των ηωσινοφίλων που κυκλοφορεί και µ' αυτόν που εισέρχεται στους ιστούς. Στο άσθµα, τα αυξηµένα ηωσινόφιλα στο αίµα είναι αποτέλεσµα της διέγερσης της παραγωγής τους και του αυξηµένου ρυθµού εξόδου τους από το µυελό. Στα υγιή άτοµα τα κυκλοφορούντα ηωσινόφιλα είναι περίπου 1-2 % των λευκών αιµοσφαιρίων. Ηωσινοφιλική φλεγµονή στο άσθµα Η ηωσινοφιλική φλεγµονή των αεραγωγών µε ενεργοποιηµένα και απο-κοκκιωµένα κύτταρα και η περιφερική ηωσινοφιλία αποτελούν χαρακτηριστικά του ατοπικού και µη ατοπικού άσθµατος. Η σχέση του ηωσινόφιλου κυττάρου και του άσθµατος περιγράφηκε για πρώτη φορά από τον Ellis στις αρχές του αιώνα (1908) και στη συνέχεια, για τις επόµενες δεκαετίες, η περιφερική ηωσινοφιλία αναγνωρίστηκε ως σηµαντικός, αν όχι διαγνωστικός παράγοντας στο άσθµα. Παρόλα αυτά, µόνο τα τελευταία χρόνια έχει αποσαφηνισθεί τελείως ο ρόλος των ηωσινοφίλων στην παθογένεια της νόσου, ως αιτιολογικός παράγοντας και όχι ως στοιχείο για την επιδιόρθωση της φλεγµονώδους βλάβης των αεραγωγών, όπως θεωρείτο παλαιότερα. Σύµφωνα µε τις µελέτες ερευνητών, ο αριθµός των ηωσινοφίλων στο περιφερικό αίµα είναι ευθέως ανάλογος µε τη βαρύτητα του άσθµατος και µε τη βρογχική υπεραντιδραστικότητα και αντιστρόφως ανάλογος µε την πνευµονική λειτουργία και µε την αποτελεσµατικότητα της θεραπευτικής αγωγής. Επισηµαίνεται ακόµα, ότι η αντιασθµατική αγωγή και η ακόλουθη βελτίωση του άσθµατος συνοδεύεται από τη µείωση του αριθµού των περιφερικών ηωσινοφίλων και των επιπέδων της ECP και της ΕΡΟ ορού, καθώς και των ηωσινοποιητικών ουσιών στους βρόγχους. Κατά την εξέλιξη της φλεγµονώδους αντίδρασης (άµεση και όψιµη φάση), στους αεραγωγούς στο άσθµα, ποικίλες µεσολαβητικές ουσίες εκλύονται τοπικά, από τα κύτταρα που συµµετέχουν στη φλεγµονή. Οι ουσίες αυτές (ιντερλευ-κίνες, παράγωγα µεταβολισµού των φωσφολιπιδίωντης µεµβράνης, χηµειοτα-κτικοί παράγοντες κτλ), εκτός της ειδικής τους δράσης στους βρόγχους επιδρούν και στα κύτταρα φλεγµονής, διευκολύνοντας την προσέγγιση τους στη περιοχή της αντίδρασης και την περαιτέρω απελευθέρωση µεσολαβητών.

9 Ειδικότερα για τα ηωσινόφιλα, µεσολαβητές εκλυόµενοι τοπικά (ιντερ-λευκίνες, PAF), αυξάνουν τη λειτουργική τους ετοιµότητα, ενεργοποιώντας τα βαθµιαία (priming). Οι µεσολαβητές αυτοί (primers) λειτουργούν σαν χη-µειοκινητικοί παράγοντες, οι οποίοι αυξάνουν την τυχαία κίνηση των κυττάρων, ενισχύοντας έτσι την απόκριση τους στα καθ' αυτά χηµειοτακτικά ερεθίσµατα. Υπό τη δράση των παραγόντων αυτών αυξάνεται επίσης και η έκφραση ειδικών υποδοχέων στη µεµβράνη τους, (υποδοχείς για χηµειοτακτικούς παράγοντες, µόρια προσκόλλησης, αναφυλατοξίνες κτλ), γεγονός απαραίτητο για την έναρξη της διαδικασίας µετανάστευση τους. Στη κατάσταση αυτή της µερικής ενεργοποίησης των ηωσινοφίλων αυξάνονται και ορισµένες λειτουργίες, όπως ο οξειδωτικός µεταβολισµός και η παραγωγή λευκοτριενίων, ενώ µεταβάλλεται ο φαινότυπος τους από ορθόπυκνο σε υπόπυκνο. Τα ηωσινόφιλα ενεργοποιούνται πλήρως όταν προσκολληθούν στο επιθήλιο των αεραγωγών όπου και απελευθερώνουν βιοδραστικές ουσίες. Επτά ώρες περίπου µετά την έναρξη της αλλεργικής αντίδρασης, κατά την όψιµη φάση, τα ηωσινόφιλα αυξάνουν στα πτύελα των ασθενών και στο περιφερικό αίµα, όπου εµφανίζονται επίσης και προγονικά κύτταρα της ηω-σινοφιλικής - βασεοφιλικής σειράς. Η ύπαρξη των προδρόµων αυτών µορφών ηωσινοφίλων, καθώς και των αιµοποιητικών παραγόντων IL-3, IL-5, GM-CSF στους βρόγχους, υποδεικνύει την πιθανή τοπική τους διαφοροποίηση (στο µικροπεριβάλλον των βρόγχων). Η διήθηση των ηωσινοφίλων στους βρόγχους φθάνει στο µέγιστο επίπεδο σε 24 ώρες και διαρκεί για µία εβδοµάδα περίπου. Οι φυσιοπαθολογίες µεταβολές και οι ιστολογικές αλλοιώσεις που συµβαίνουν στους αεραγωγούς κατά τη διάρκεια της όψιµης φάσης της αλλεργικής αντίδρασης είναι παρόµοιες µε αυτές του χρόνιου άσθµατος. Η αύξηση των ηωσινοφίλων στο αίµα και στους βρόγχους και η συµβολή τους στη φυσιοπαθολογία του άσθµατος εξαρτάται από την αύξηση της παραγωγής τους και του ρυθµού εξόδου τους από το µυελό, την βιωσιµότητα τους, την προσκόλληση τους στο αγγειακό ενδοθήλιο και την κατευθυνόµενη µετακίνηση τους στη περιοχή της φλεγµονής και από τις φλεγµονώδεις δράσεις τους στους αεραγωγούς. Οι κυττοκίνες IL-3, IL-5 και GM-CSF που ρυθµίζουν την παραγωγή των ηωσινοφίλων παράγονται στο µυελό των οστών και τοπικά, στο µικροπεριβάλλον της φλεγµονής των αεραγωγών, από τα κύτταρα των ιστών (επιθηλιακά, ενδοθηλιακά, ινοβλάστες, σιτευτικά) και από τα ενεργοποιηµένα κύτταρα που προσελκύονται στη περιοχή (Τ- λεµφοκύτταρα, µονοκύτταρα ηωσινόφιλα κτλ). Οι κυττοκίνες GM-CSF και IL-3 δρουν σε πιο άωρες µορφές κυττάρων, (η IL-3 δρα άµεσα στα CD34+ πολυδύναµα κύτταρα) και έχουν µικρότερη ειδικότητα, έτσι ώστε η δράση τους να επεκτείνεται και στις τρεις κοκκιώδεις σειρές. Αντιθέτως, η IL-5 έχει πιο ειδική δράση στη διαφοροποίηση και απελευθέρωση των ήδη ωρίµων ηωσινοφίλων από το µυελό στη κυκλοφορία. Οι ίδιες κυττοκίνες, καθώς και η TNF-α και η IFN-γ σε µικρότερο βαθµό, αυξάνουν την επιβίωση των ηωσινοφίλων, αναστέλλοντας ενεργά το µηχανισµό της απόπτωσης. Η δέσµευση της IL-5 στον ειδικό της υποδοχέα στη µεµβράνη των ηωσινοφίλων φωσφορυλιώνει τις src τύπου τυροσινικές κινάσες Lyn και Syk, που βρίσκονται κοντά, καθώς και τηντυροσινική κινάση Jak. Η φωσφορυλίωση των κινασών αυτών είναι απαραίτητη για την ενεργοποίηση του µηχανισµού αναστολής της απόπτωσης. Ο παράγοντας TGF-β, αντιθέτως µειώνει την επιβίωση των ηωσινοφίλων. Μετανάστευση ηωσινοφίλων στο άσθµα Η µετανάστευση των ηωσινοφίλων στους βρόγχους ενεργοποιείται από τη δράση των τοπικά εκλυόµενων χηµειοτακτικών παραγόντων, όπως της IL-5, των προϊόντων µεταβολισµού των λιπιδίων της κ. µεµβράνης (LTB 4> PAF, LTD 4 ) και των αναφυλατοξινών (C3a, C5a). Ισχυροί χηµειοτακτικοί παράγοντες είναι επίσης οι χηµειοκίνες τύπου C-C όπως οι Macrophage inflammatory protein-ια (ΜΙΡ-1α), RANTES, eotaxin, eotaxin 2, macrophage - derived chemokine (MDC), monocyte chemotactic protein-2 (MCP-2), MCP-3, MCP-4, οι οποίες παράγονται από διάφορα κύτταρα όπως ενδοθηλιακά, επιθηλιακά, ινοβλάστες, λ. µ. ίνες, καθώς και η χηµειοκίνη IL-8, τύπου C-X-C, που παράγεται από τα επιθηλιακά κύτταρα, τα Τ λεµφοκύτταρα, ηωσινόφιλα κτλ, υπό τη δράση της IL-1, της TNF-α και της ισταµίνης. Η IL-16 ( LCF) επίσης, εξασκεί χηµειοτακτική δράση στα ηωσινόφιλα, αντιδρώντας µε το CD4 µόριο στην επιφάνεια τους. Οι χηµειοκίνες τύπου C-C δεσµεύονται µε τους ειδικούς υποδοχείς CCR1 και CCR3 στην επιφάνεια των ηωσινοφίλων. Η διήθηση των ηωσινοφίλων στο τοίχωµα των αεραγωγών προκύπτει από τη συνεργική δράση πολύπλοκων µηχανισµών, που περιλαµβάνουν αντιδράσεις µεταξύ των µορίων προσκόλλησης των ηωσινοφίλων και των αντιστοίχων µορίων που βρίσκονται στο ενδοθήλιο, στην εξωκυττάρια ουσία και στο επιθήλιο των βρόγχων.

10 Οι µηχανισµοί αυτοί προκαλούν αρχικά «κύλιση» (rolling) των ηωσινοφίλων κατά µήκος του ενδοθηλίου, στη συνέχεια µεγαλύτερη µείωση της ταχύτητας τους και διαπίδυση διαµέσου του ενδοθηλίου. Το αρχικό rolling των ηωσινοφίλων οφείλεται στην επιβράδυνση της κίνησης τους, που είναι αποτέλεσµα της ανάπτυξης πολλαπλών ασθενών, αναστρέψιµων δεσµών µεταξύ των µορίων προσκόλλησης των ενδοθηλιακών κυττάρων της οικογενείας των «σελεκτινών» (Ρ σελεκτίνη) και των αντιστοίχων υποδοχέων στη µεµβράνη τους (PSGL-1), καθώς και του VLA-4 µε το VCAM. Οι κυττοκίνες IL-1, TNF-α, PAF και άλλοι µεσολαβητές, όπως η ισταµίνη αυξάνουν την έκφραση της «Ρ σελεκτίνης» στο ενδοθήλιο µέσα σε λίγα λεπτά, κινητοποιώντας την από τα σωµάτια Weibel- Palade όπου βρίσκεται αποθηκευµένη. Συγχρόνως εκφράζονται και άλλοι υποδοχείς στην επιφάνεια των ηωσι-νοφίλων, οι β2-ιντεγκρίνες (MaC-1 και LFA-1) και η β1-ιντεγκρίνη VLA-4 (CD49). Οι β2-ιντεγκρίνες δεσµεύουν το µόριο προσκόλλησης ICAM-1,που εκφράζεται στην επιφάνεια του ενδοθηλίου υπό τη δράση παραγόντων όπως IL-1 και TNF-α, ενώ η β1-ιντεγκρίνη δεσµεύει το VCAM-1, του οποίου η έκφραση ενεργοποιείται από τις κυττοκίνες IL-1, IL-4, IL-13. Η δέσµευση αυτή των ιντεγκρινών µε το ενδοθήλιο είναι πιο σταθερή και προκαλεί µεγαλύτερη επιβράδυνση της κίνησης των ηωσινοφίλων. ιευκολύνεται έτσι η κατευθυνόµενη µετανάστευση και διαπίδυσή τους µέσω του ενδοθηλίου στον εξωκυττάριο χώρο, προκαλούµενη από τα χηµειοτακτικά ερεθίσµατα. Εκεί, έρχονται σε επαφή µε τις πρωτείνες της εξωκυττάριας ουσίας (ECM) κολλαγόνο, ινο-νεκτίνη, ελαστίνη, γλυκοζαµινογλυκάνες, περιλαµβανοµένου του ιαλουρονι-κού οξέος, που παράγονται από τα επιθηλιακά κύτταρα και τα κύτταρα του συνδετικού ιστού, υπό τη δράση της TGF-β. To VLA-4 των ηωσινοφίλων δεσµεύεται µε την ινονεκτίνη και το VLA-6 µε τη λαµινίνη. Η δέσµευση αυτή µε τις πρωτεΐνες της ECM (βασική µεµβράνη, διάµεση ουσία) φαίνεται ότι παίζει σηµαντικό ρόλο στη ρύθµιση της ενεργοποίησης (priming) των ηωσινοφίλων. Το κολλαγόνο τύπου IV αυξάνει την προκαλούµενη από την ηωταξίνη µετανάστευση των ηωσινοφίλων. Η δέσµευση των ηωσινοφίλων στο ενδοθήλιο και επιθήλιο ενεργοποιεί την πρόδροµη µορφή ενός πρωτεολυτικού ενζύµου που περιέχουν, της µεταλοπρωτεϊνάσης-9 (ΜΜΡ-9). Η ενεργοποιηµένη µορφή της ΜΜΡ-9 αποδοµεί τις πρωτεΐνες της εξωκυττάριας ουσίας (κολλαγόνο τύπου IV και V, πρωτεογλυκάνες, ελαστίνη), επιτρέποντας έτσι τη δίοδο των ηωσινοφίλων µέσω της βασικής µεµβράνης. Απελευθέρωση µεσολαβητών από τα ηωσινόφιλα και δράση στο άσθµα Η προσκόλληση των ηωσινοφίλων στο επιθήλιο συνοδεύεται από την αποκοκκίωση τους, που συνίσταται στην αργή και σταδιακή έκκριση πρωτεϊνών, διάρκειας µίας ώρας περίπου, και είναι αποτέλεσµα της συνεργικής δράσης διαφόρων παραγόντων. Οι ουσίες που αποκοκκιώνουν τα ηωσινόφιλα είναι οι IL-5, IL-3, GM-CSF, IL-1 β, C5a, C3a, RANTES, ΜΙΡ-α, MCP-3 το σύµπλεγµα IgA- IL-8, PAF και χολινεργικά ερεθίσµατα. Οι κυτταροτοξικές ουσίες που απελευθερώνονται, ηωσινοφιλική κατιονική πρωτεΐνη (ECP), µείζων βασική πρωτεΐνη (ΜΒΡ) και ηωσινοφιλική υπεροξειδάση (ΕΡΟ) προκαλούν βλάβη και απόπτωση των επιθηλιακών κυττάρων, δυσλειτουργία των κροσσών, απελευθέρωση ισταµίνης από τα βασεόφιλα (ΜΒΡ) και τα σιτευτι-κά κύτταρα (ΜΒΡ, ECP, ΕΡΟ παρουσία \-\2 2) και βρ ΥΧ ικ ή υπεραντιδρα-στικότητα, στην οποία πιθανόν να συµβάλλει και η απώλεια του παράγοντα χαλάρωσης των βρόγχων που παράγεται από τα επιθηλιακά κύπαρα (EDRF). Οι εκκρινόµενες ΜΒΡ και ΕΡΟ µπορούν επίσης, σε µη τοξικές συγκεντρώσεις, να διεγείρουν την αποκοκκίωση των ίδιων των ηωσινοφίλων (αυτόκρινη ρύθµιση), καθώς και την έκκριση µεσολαβητών από τα επιθηλιακά κύτταρα (RANTES., eotaxin, GM-CSF, IL-8, PAF), οι οποίοι επιδρούν εκ νέου στα ηωσινόφιλα, ενισχύοντας τη δράση τους και προκαλώντας έτσι ένα φαύλο κύκλο που καταλήγει στην αύξηση της φλεγµονώδους αντίδρασης. Η απελευθέρωση της TGF-β από τα ηωσινόφιλα αντιθέτως, αναστέλλει σε µη τοξικές συγκεντρώσεις, την ανάπτυξη και διαφοροποίηση των επιθηλιακών κυττάρων. Στους αεραγωγούς των ασθµατικών ασθενών, τα ηωσινόφιλα συνήθως βρίσκονται στην υποβλεννογόνιο στιβάδα, ενδοεπιθηλιακά, ενδοαυλικά και γύρω από τις νευρικές απολήξεις, όπου δεσµεύονται µε τα VCAM-1 και ICAM-1 µόρια των νευρικών κυττάρων του παρασυµπαθητικού. Η δέσµευση αυτή διεγείρει την αποκοκκίωση των ηωσινοφίλων και την απελευθέρωση κυτταροτοξικών ουσιών, λευκοτριενίων και παραγώγων Ο 2 Οι εκλυόµενες ΜΒΡ κυρίως και ΕΡΟ αποτελούν ειδικούς αλλοστερικούς ανταγωνιστές των Μ 2 µουσκαρινικών υποδοχέων (αυτοϋποδοχείς), που δεσµεύονται φυσιολογικά µε την ακετυλχολίνη (Ach), αναστέλλοντας έτσι την περαιτέρω έκκρισης της από τις µεταγαγγλιακές χολινεργικές απολήξεις. Η ΜΒΡ δεσµεύεται στους Μ2 υποδοχείς αλλοστερικά, δηλαδή σε διαφορετικό σηµείο από αυτό που δεσµεύεται η ακετυλχολίνη, τροποποιώντας τη µορφή του και τη συγγένεια του µε αυτήν. Η απώλεια έτσι της φυσιολογικής λειτουργίας των Μ2 υποδοχέων αφήνει ανεµπόδιστη την έκκριση της ακετυλχολίνης,

11 µε αποτέλεσµα την αύξηση του τόνου του παρασυµπαθητικού και ενίσχυση του βρογχόσπα-σµου και της βρογχικής υπεραντιδραστικότητας. Κατά την ενεργοποίηση των ηωσινοφίλων διεγείρεται επίσης η σύνθεση και απελευθέρωση προϊόντων του µεταβολισµού των φωσφολιπιδίων της µεµβράνης (λευκοτριένια, προσταγλανδίνες, PAF), που παίζουν σηµαντικό ρόλο στη φυσιοπαθολογία του άσθµατος, προκαλώντας βρογχόσπασµο, αύξηση της αγγειακής διαπερατότητας µε βρογχικό οίδηµα, κυτταρική διήθηση υ- περπαραγωγή βλέννας κτλ. Άλλοι εκλυόµενοι µεσολαβητές από τα ηωσινόφιλα που συµβάλλουν στη παθογένεια του άσθµατος είναι η ουσία Ρ και τα παράγωγα του οξυγόνου (ανιόντα υπεροξειδίου, ελεύθερες ρίζες Ο 2, Η 2 Ο 2 ), που δρουν τοξικά στο επιθήλιο και των οποίων η απελευθέρωση αυξάνεται από τη δράση των α-ναφυλατοξινών, των κυποκινών IL-5, IL-3, GM-CSF κα του PAR Τα ηωσινόφιλα έχουν ακόµα την ικανότητα να παράγουν και να απελευθερώνουν κυττοκίνες και χηµειοκίνες. Από τις κυττοκίνες, οι IL-5, IL-3 και GM-CSF δρουν µε αυτόκρινο µηχανισµό στο ίδιο το ηωσινόφιλο, αυξάνοντας την παραγωγή του, επιβίωση, λειτουργική ετοιµότητα (priming) κτλ. Μεταξύ των άλλων ανοσορρυθµιστικών και προφλεγµονωδών κυποκινών που παράγονται (IL-2, IL-4, IL1, IL-6, IL-10, IL-16, IFN-γ, TNF-α), ο TGF-β δρώντας ανασταλτικά στο βλεννοκροσσωτό επιθήλιο και αυξάνοντας την παραγωγή ινονεκτίνης, κολλαγόνου και άλλων πρωτεϊνών της εξωκυττάριας ουσίας αποτελεί καθοριστικό παράγοντα για τη διαδικασία της ιστικής αναδόµησης (tissue remodeling) στο άσθµα. Οι παραγόµενες χηµειοκίνες από το ηωσινόφιλο (IL-8, MIP-1a, RANTES) εξασκούν τη χηµειοτακτική τους δράση σε διάφορα κύτταρα φλεγµονής καθώς και στο ηωσινόφιλο (το RANTES είναι η πιο ισχυρή χηµειοκίνη για τα ηωσινόφιλα), του οποίου διεγείρουν επίσης και την αποκοκκίωση. Συνοψίζοντας, η ενεργοποίηση και δράση των ηωσινοφίλων κατά την ασθµατική αντίδραση προκαλεί διήθηση των αεραγωγών από ηωσινόφιλα και άλλα φλεγµονώδη κύπαρα και απελευθέρωση ποικίλων ανοσορυθµιστι-κών, τοξικών και προφλεγµονωδών παραγόντων από τα ηωσινόφιλα και τα άλλα κύτταρα φλεγµονής. Οι παράγοντες αυτοί δρουν στα ίδια τα κύτταρα, ρυθµίζοντας τις λειτουργίες τους, και στο τοίχωµα των βρόγχων, προκαλώντας λειτουργικές διαταραχές (βρογχόσπασµος) και τις χαρακτηριστικές ιστολογικές βλάβες του άσθµατος, όπως απόπτωση του επιθηλίου, µείωση της βλεννοκροσσωτής κάθαρσης, αποδόµηση της εξωκυττάριας ουσίας, αύξηση του ινώδους ιστού, υπερτροφία των υποβλεννογονίων αδένων και των λ. µ. ινών.