Иммунотоксикология
Изучение механизма

Иммунотоксикология (иногда сокращенно ITOX ) — это изучение токсичности чужеродных веществ, называемых ксенобиотиками , и их воздействия на иммунную систему. [1] Некоторые токсичные агенты, которые, как известно, изменяют иммунную систему, включают: промышленные химикаты, тяжелые металлы, агрохимикаты, фармацевтические препараты, лекарства, ультрафиолетовое излучение, загрязнители воздуха и некоторые биологические материалы. [2] [1] [3] Было показано, что воздействие этих иммунотоксичных веществ изменяет как врожденные , так и адаптивные части иммунной системы. Последствия ксенобиотиков влияют на орган, изначально находящийся в контакте (часто легкие или кожа). [4] Некоторые часто встречающиеся проблемы, возникающие в результате контакта с иммунотоксичными веществами: иммуносупрессия, гиперчувствительность и аутоиммунитет. [1] Иммунная дисфункция , вызванная токсинами, может также повысить восприимчивость к раку . [2]

Изучение иммунотоксикологии началось в 1970-х годах. [3] Однако идея о том, что некоторые вещества оказывают отрицательное воздействие на иммунную систему, не была новой концепцией, поскольку люди наблюдали изменения иммунной системы в результате контакта с токсинами еще со времен Древнего Египта. [3] Иммунотоксикология становится все более важной при рассмотрении безопасности и эффективности коммерчески продаваемых продуктов. В последние годы были созданы руководящие принципы и законы в целях регулирования и минимизации использования иммунотоксичных веществ в производстве сельскохозяйственной продукции, лекарств и потребительских товаров. [3] Одним из примеров таких правил является руководство FDA, предписывающее, что все лекарства должны быть проверены на токсичность, чтобы избежать негативного взаимодействия с иммунной системой, и требуются углубленные исследования всякий раз, когда лекарство проявляет признаки воздействия на иммунную систему. [1] Ученые используют как методы in vivo , так и in vitro при определении иммунотоксического воздействия вещества. [5]

Иммунотоксические агенты могут повредить иммунную систему, разрушая иммунные клетки и изменяя сигнальные пути. [5] Это имеет далеко идущие последствия как для врожденной, так и для адаптивной иммунной системы. [1] Изменения в адаптивной иммунной системе можно наблюдать, измеряя уровни продукции цитокинов, модификации поверхностных маркеров, активации и дифференциации клеток. [4] Также наблюдаются изменения в макрофагах и активности моноцитов, указывающие на изменения во врожденной иммунной системе. [5]

Иммуносупрессия

Некоторые распространенные агенты, которые, как было показано, вызывают иммуносупрессию, включают кортикостероиды , радиацию, тяжелые металлы, галогенированные ароматические углеводороды, лекарства, загрязнители воздуха и иммунодепрессанты. [4] [3] Эти химические вещества могут приводить к мутациям, обнаруженным в регуляторных генах иммунной системы, которые изменяют количество вырабатываемых критических цитокинов и могут вызывать недостаточные иммунные реакции при встрече с антигенами. [4] Известно также, что эти агенты убивают или повреждают иммунные клетки и клетки костного мозга, что приводит к затруднению распознавания антигенов и созданию новых иммунных реакций. Это можно измерить по снижению уровней антител IgM и IgG , которые являются индикатором иммуносупрессии. [1] T-регуляторные клетки , которые имеют решающее значение для поддержания правильного уровня реакции в иммунной системе, также, по-видимому, изменяются некоторыми агентами. [5] В присутствии определенных иммунотоксичных веществ также наблюдалось повреждение гранулоцитов врожденной иммунной системы, вызывающее редкое заболевание агранулоцитоз . [5] Эффективность вакцины также может быть снижена, когда иммунная система подавлена ​​иммунотоксическими веществами. [5] Анализы активации Т-лимфоцитов in vitro оказались полезными при определении веществ, обладающих иммунодепрессивными свойствами. [4]

Гиперчувствительность

Гиперчувствительные или аллергические реакции, такие как астма, обычно связаны с иммунотоксическими агентами, и число людей, проявляющих эти симптомы, увеличивается в индустриальных странах. Это частично связано с увеличением числа иммунотоксических агентов. [1] [5] Наноматериалы обычно всасываются через кожу или вдыхаются и известны тем, что вызывают гиперчувствительные реакции, привлекая иммунные клетки. [6] Эти наноматериалы часто встречаются, когда человек контактирует с химическими веществами в профессиональной, бытовой или экологической обстановке. [1] Агенты, известные тем, что вызывают гиперчувствительную реакцию, включают ядовитый плющ, отдушки, косметику, металлы, консерванты и пестициды. [1] Эти молекулы настолько малы, что действуют как гаптены и связываются с более крупными молекулами, чтобы вызвать иммунный ответ. [6] Аллергическая реакция индуцируется, когда Т-лимфоциты распознают эти гаптены и привлекают профессиональные антигенпрезентирующие клетки. [4] Антитела IgE важны при изучении гиперчувствительных реакций, но не могут быть использованы для окончательного определения эффектов иммунотоксических агентов. [1] По этой причине тестирование in vivo является наиболее эффективным способом определения потенциальной токсичности наноматериалов и других агентов, которые, как считается, вызывают гиперчувствительность. [6]

Аутоиммунитет

Иммунотоксические агенты могут увеличивать частоту атак иммунной системы на собственные молекулы. [1] Хотя аутоиммунитет в основном возникает в результате генетических факторов, иммунотоксические агенты, такие как асбест, сульфадиазин, кремний, парафин и силикон, также могут увеличивать вероятность аутоиммунной атаки. [1] [5] Известно, что эти агенты вызывают нарушения тщательно регулируемой иммунной системы и увеличивают развитие аутоиммунитета. [4] Изменения в циркулирующих регуляторных и ответных Т-клетках являются хорошими индикаторами аутоиммунного ответа, вызванного иммунотоксическим агентом. [3] Эффекты аутоиммунитета изучались в основном с помощью исследований на животных моделях. В настоящее время не существует скрининга для определения того, как агенты влияют на аутоиммунитет человека, из-за этого большая часть современных знаний об аутоиммунитете в ответ на иммунотоксические агенты исходит из наблюдений за людьми, которые подверглись воздействию предполагаемых иммунотоксических агентов. [1] [3]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcdefghijklm Руни, AA; Любке, RW; Сельград, MK; Гермолец, DR (2012). «Иммунотоксикология и ее применение в оценке риска». В Луч, А. (ред.). Молекулярная, клиническая и экологическая токсикология: том 3: Экологическая токсикология . Experientia Supplementum. Том 101. Springer, Базель. стр.  251– 287. doi : 10.1007/978-3-7643-8340-4_9. ISBN 978-3-7643-8340-4. PMID  22945572.
  2. ^ ab Справочник токсикологической патологии Хашека и Руссо (3-е изд.). Elsevier. 2013. стр.  1795–1862 .
  3. ^ abcdefg Ластер, Майкл И. (2014). «Историческая перспектива иммунотоксикологии». Журнал иммунотоксикологии . 11 (3): 197– 202. doi : 10.3109/1547691x.2013.837121. ISSN  1547-691X. PMID  24083808.
  4. ^ abcdefg Гальбиати, Валентина; Митьянс, Монтсеррат; Корсини, Эмануэла (24 августа 2010 г.). «Настоящее и будущее иммунотоксикологии in vitro в разработке лекарств». Журнал иммунотоксикологии . 7 (4): 255–267 . doi : 10.3109/1547691x.2010.509848 . ISSN  1547-691X. ПМИД  20735150.
  5. ^ abcdefgh Хартунг, Томас; Корсини, Эмануэла (2013). «Пища для размышлений... Иммунотоксикология: проблемы 21-го века и возможности in vitro». ALTEX . 30 (4): 411– 426. doi : 10.14573/altex.2013.4.411 . hdl : 2434/231876 . ISSN  1868-596X. PMID  24173166.
  6. ^ abc Dunsinska, Maria; Tulinska, Jana; El Yamani, Naouale; Kuricova, Miroslava; Liskova, Aurelia; Rollerova, Eva; Rundén-Pran, Elise; Smolkova, Bozena (2017). Rollerova (ред.). «Иммунотоксичность, генотоксичность и эпигенетическая токсичность наноматериалов: новые стратегии тестирования токсичности?». Food and Chemical Toxicology . 109 (Pt 1): 797– 811. doi : 10.1016/j.fct.2017.08.030 . hdl : 11250/2479711 . PMID  28847762.
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Иммунотоксикология&oldid=1262066748"