Fattori ambientali per le malattie autoimmuni

È stato attualmente accettato che l'interazione tra fattori ambientali e quella di determinati geni possa influenzare la risposta immunitaria distruttiva caratterizzata da molte malattie autoimmuni. Di fatto, approssimativamente meno del 10% di quelle persone con una maggiore suscettibilità genetica alla malattia possono effettivamente sviluppare autoimmunità. Ciò implica una solida causa ambientale dietro l'inizio del processo autoimmune. Si ritiene anche che fattori ambientali influenzino probabilmente i risultati del processo e il tasso di sviluppo delle malattie autoimmuni. Una teoria è che gli antigeni luminali intestinali assorbiti attraverso l'intestino potrebbero essere coinvolti nella patogenesi delle malattie autoimmuni. L'epitelio intestinale è la più grande superficie della mucosa nel corpo umano e fornisce una connessione tra l'ambiente esterno e l'ospite dei mammiferi.

Quali fattori ambientali causano le malattie autoimmuni?

La mucosa intestinale sana e matura con le sue giunzioni strette assolute, o TJ, è la barriera più significativa per il passaggio delle macromolecole, come mostrato nella Figura 1. In uno stato fisiologico, antigeni quantitativamente piccoli ma immunologicamente attivi possono attraversare la barriera mucosa. Questi antigeni vengono assorbiti attraverso la mucosa attraverso due percorsi pratici. La massiccia raccolta di proteine ​​assorbite, pari a circa il 90 percento, attraversa la barriera intestinale attraverso la via transcellulare seguita dalla degradazione lisosomiale che converte le proteine ​​in peptidi più piccoli e non immunogenici. Le restanti proteine ​​vengono poi trasportate come intere proteine, causando risposte immunitarie antigene-specifiche nel corpo. Questo evento utilizza la via della cellula di Microfold (M) o la via paracellulare, che richiede un equilibrio sottile ma complesso di TJ intercellulari che può risultare in tolleranza antigenica.

Dopo che l'integrità della barriera intestinale è stata compromessa, meglio conosciuta come disassemblaggio di TJ, può crescere una risposta immunitaria agli antigeni ambientali che attraversa la mucosa intestinale, portando a malattie autoimmuni o allergie. Le cellule che svolgono un ruolo vitale in questa risposta immunitaria si trovano in prossimità della barriera epiteliale intestinale. Un altro componente critico per questa risposta immunitaria è l'antigene leucocitario umano, o HLA, sistema. I geni HLA di classe I e II codificano i recettori della glicoproteina di cellule presentanti l'antigene (APC) che presentano antigeni alle cellule T nella mucosa intestinale. La suscettibilità alle malattie 50, come la celiachia o il CD, e il tipo di diabete 1, o T1D, è stata associata ad alcuni alleli HLA di classe I o di classe II. Un tipico denominatore di queste malattie è il verificarsi di numerose condizioni preesistenti che possono portare all'autoimmunità. Il primo è una suscettibilità ereditaria al sistema immunitario ospite di riconoscere e potenzialmente interpretare erroneamente un antigene ambientale introdotto all'interno del tratto gastrointestinale o del tratto gastrointestinale. Secondo, l'ospite deve essere esposto all'antigene. Infine, l'antigene deve essere introdotto nel sistema immunitario della mucosa gastrointestinale, seguendo il suo passaggio delle cellule M o il passaggio paracellulare, solitamente bloccato dalla competenza TJ, dal lume intestinale per acquisire la sottomucosa intestinale. Nella maggior parte dei casi, una maggiore permeabilità intestinale precede la malattia e scatena un'anomalia nella somministrazione dell'antigene che innesca una risposta immunitaria, causando in definitiva l'autoimmunità. I ricercatori hanno quindi ipotizzato che i geni, l'ambiente e la ridotta funzione di barriera intestinale siano tutti fattori cruciali per lo sviluppo di malattie autoimmuni, in particolare CD e T1D.

Gliadin come fattore ambientale delle malattie autoimmuni

Celiachia

Il glutine è un noto fattore ambientale che scatena la celiachia. È la frazione gliadina del germe di grano e proteine ​​idrosolubili uguali in grani distinti, noti come prolamine, che sono collegati alla crescita del danno intestinale. Una caratteristica standard delle prolamine di frumento, segale e orzo è un maggior contenuto di glutammina (> 30%) e prolina (> 15%), mentre le prolamine atossiche di riso e mais hanno diminuito il contenuto di glutammina e prolina. Tuttavia, il fattore ambientale che ha influenzato il CD di sviluppo è complesso e sconosciuto. Alcuni aspetti del consumo di glutine potrebbero aiutare a determinare il rischio di incidenza di MC, in particolare in: la quantità di assunzione di glutine, maggiore è la quantità, maggiore è il rischio; il calibro del glutine consumato, alcuni chicchi contengono epitopi più pericolosi di altri; e il modello / tempi di alimentazione del bambino. Recenti studi di ricerca suggeriscono che il modello di nutrizione infantile potrebbe avere un ruolo molto importante sullo sviluppo del CD così come quello di altre malattie autoimmuni. Si ritiene che l'allattamento al seno ritardi o riduca la possibilità di sviluppare MC. Gli effetti positivi del latte materno possono essere attribuiti alla sua influenza sulla procedura di colonizzazione microbica dell'intestino del neonato. Il genere Bifidobacterium è predominante nelle feci dei neonati allattati al seno, mentre una più ampia varietà di gruppi batterici, tra cui Bacteroides, Streptococcus, Clostridium, ecc., Si trova nel microbiota fecale di tutti i neonati alimentati con latte artificiale. Cambiamenti nella composizione del microbiota intestinale si verificano anche come conseguenza dei seguenti cambiamenti dall'allattamento al seno o alimentazione artificiale allo svezzamento e persino all'introduzione di alimenti solidi. Le alterazioni dell'equilibrio intestinale tra batteri favorevoli e potenzialmente dannosi sono state anche associate a sintomi di allergia, diabete di tipo 1 e malattie infiammatorie intestinali, tra gli altri.

Digita Il Diabete Di 1

Si ritiene che gli individui geneticamente predisposti sviluppino il T1D dopo aver incontrato uno o più fattori ambientali della malattia. Si potrebbero ottenere rapidi miglioramenti nella prevenzione e nel trattamento delle malattie se questi fattori ambientali fossero identificati. Tra le altre, la gliadina è stata solo oggetto di una serie di studi di ricerca che mirano a stabilire la sua parte nella patogenesi del diabete di tipo 1. È stato segnalato che l'introduzione precoce di cereali contenenti gliadina aumenta la prospettiva di autoimmunità delle cellule insulari negli esseri umani. Le cellule T specifiche della gliadina, derivate dalla lamina propria, svolgono un ruolo importante nella patogenesi della MC. Lo stesso aplotipo HLA di classe II, DQ (? 1 * 0501, 1 * 0201), che può essere collegato con i peptidi di gliadina in CD è anche uno dei due aplotipi HLA di classe II ereditati più frequentemente da persone con T1D. Ci sono anche segni di attività immunologica nell'intestino dei pazienti con T1D: i campioni digiunali di pazienti con T1D sono stati trovati costituiti da dosi molto più elevate di interferone gamma (IFN?) - e cellule positive al fattore di necrosi tumorale-alfa (TNF-?) In contrasto con le persone con controlli sani, suggerendo una risposta infiammatoria. Ancora un altro studio ha trovato una manifestazione sostanzialmente aumentata di molecole HLA-DR e HLA-DP sui villi intestinali di campioni digiunali di pazienti con T1D rispetto a campioni di controlli sani. Prove recenti hanno confermato questi risultati valutando la risposta immunitaria della mucosa alla gliadina nel digiuno dei pazienti con T1D. Piccole biopsie intestinali di bambini con T1D sono state coltivate con gliadina e valutate per infiltrazione epiteliale e attivazione delle cellule T della lamina propria. Il calibro delle cellule CD3 + intraepiteliali e delle cellule mononucleate CD25 + della lamina propria è stato più alto nelle biopsie digiunali di pazienti con T1D rispetto ai soggetti di controllo. Nelle biopsie dei pazienti coltivate con gliadina trattata enzimaticamente, c'era infiltrazione epiteliale da parte delle cellule CD3, una crescita più significativa nelle cellule CD25 + e CD80 + della lamina propria, una manifestazione migliorata delle cellule della lamina propria favorevoli alle molecole ligando e recettore? 4 /? 7 e ICAM 1, insieme a una maggiore espressione di CD54 e cripta HLA-DR. Inoltre, cellule T positive a? 4 sono state recuperate nelle isole pancreatiche di una persona con T1D, fornendo una connessione immediata tra le cellule T attivate dalla gliadina e la distruzione delle cellule delle isole pancreatiche.

I risultati di studi di ricerca condotti su topi diabetici non obesi, o topi NOD, oltre ai topi inclini al diabete BioBreeding, o BBDP, hanno anche implicato la gliadina del frumento come integratore alimentare diabetogeno. Nei ratti BBDP, la vulnerabilità della gliadina è accompagnata da una maggiore permeabilità intestinale e variazioni nella composizione del microbiota intestinale, come mostrato nella Figura 2., Presumibilmente permettono agli antigeni alimentari di crescere a contatto con tutta la lamina propria sottostante. Nutrire topi NOD e ratti BBDP con una dieta di caseina idrolizzata senza glutine ha provocato un ritardo e un calo nello sviluppo di T1D. È interessante notare che questi modelli animali T1D hanno anche dimostrato il momento di esposizione alle proteine ​​del grano è molto importante per lo sviluppo di T1D. Ritardare la vulnerabilità delle proteine ​​del grano diabetogene prolungando il periodo di allattamento ha diminuito l'espansione di T1D dai ratti BBDP. Inoltre, l'esposizione di ratti o topi neonatali a componenti di frumento diabetogeni o antigeni batterici diminuisce l'incidenza di T1D, che è forse dovuta all'induzione della tolleranza immunologica.

I ratti che sono stati nutriti con diete a base di proteine ​​del mais hanno sviluppato T1D e hanno dimostrato una moderata enteropatia simile alla celiachia. I linfonodi mesenterici, o MLN, che drenano l'intestino, sono il sito induttivo sostanziale in cui gli antigeni alimentari sono famosi nel tessuto connettivo associato all'intestino. Gli autori hanno descritto un aumento del rapporto di espressione di T-bet: Gata3, fattori di trascrizione principali per le citochine Th1 e Th2, rispettivamente, nel MLN da ratti BBDP nutriti con grano rispetto a questo da ratti BBDR, principalmente a causa della diminuita espressione di Gata3. Inoltre, i linfociti T CD3 + CD4 + IFN? + Erano prevalenti nel MLN dei ratti BBDP nutriti con grano, ma sono rimasti a livelli di controllo nei ratti BBDP nutriti con una dieta priva di grano anti-diabete. Le cellule MLN inclini al diabete BioBreeding sono aumentate rapidamente in risposta agli antigeni della proteina del grano in un modo particolare, dose-dipendente, e il 93% delle cellule erano cellule T CD3 + CD4 +. Questa proliferazione è stata collegata utilizzando una percentuale minima di cellule T CD4 + CD25 + e una percentuale maggiore di cellule dendritiche nel MLN dei ratti BBDP. Questi risultati suggeriscono che, prima che l'insulite sia stabilita, i MLN dei ratti BBDP nutriti con grano contengono una percentuale notevolmente elevata di cellule Th1 che è aumentata rapidamente in particolare in risposta agli antigeni della proteina del grano. Collettivamente, questi studi di ricerca suggeriscono una risposta immunitaria della mucosa squilibrata alla gliadina nel T1D e una connessione diretta tra la stimolazione indotta dalla gliadina delle cellule T della mucosa intestinale e l'abuso delle cellule delle isole pancreatiche, come si vede nella Figura 2.

Collegamento tra gliadina, zonulina e aumento della permeabilità intestinale nelle malattie autoimmuni

I ricercatori hanno generato prove sufficienti per sostenere che la gliadina può indurre una maggiore permeabilità intestinale attraverso il rilascio di zonulina preformata. Le linee cellulari intestinali esposte alla gliadina rilasciano la zonulina dal mezzo cellulare con conseguente legame della zonulina alla superficie cellulare, riarrangiamento del citoscheletro cellulare, perdita dell'interazione della proteina occludina-ZO1 e aumento della permeabilità del monostrato. Il pretrattamento con tutti gli antagonisti delle zonuline AT1001 ha bloccato queste alterazioni senza influenzare il rilascio di zonulina. Quando esposte a gliadina luminale, le biopsie intestinali da pazienti con malattia celiaca in remissione hanno espresso una scarica luminale di zonulina continua e aumento della permeabilità intestinale. Al contrario, le biopsie da pazienti non-CD hanno mostrato un limitato rilascio transitorio di zonulina, che è stato accompagnato da un calo della permeabilità intestinale che non aveva raggiunto il livello di permeabilità presente nelle cellule della celiachia. Di fatto, quando la gliadina è stata aggiunta al lato basolaterale delle linee cellulari o alle biopsie intestinali, non è stato rilevato alcun rilascio di zonulina. Quest'ultima scoperta indica che la gliadina interagisce usando un recettore del lume intestinale, il che ha incoraggiato i ricercatori a comprendere questo problema. Esperimenti in vitro hanno rivelato una colocalizzazione specifica della gliadina insieme al recettore delle chemochine CXCR3 espresso nell'epitelio intestinale umano e del topo e nella lamina propria. La vulnerabilità di Gliadin ha portato alla creazione tangibile di CXCR3 e MyD88. Esperimenti ex vivo hanno rivelato che l'esposizione alla gliadina ai segmenti intestinali da topi wild-type ha aumentato la zonulina terminale e la permeabilità intestinale, mentre i segmenti intestinali CXCR3 non hanno risposto alla gliadina. L'aumentata permeabilità intestinale sembrava causare un impatto specifico sulla gliadina, poiché il successivo ligando di CXCR3, IP-10, non influenzava la funzione di barriera intestinale. Sulla base di queste cifre, i ricercatori hanno suggerito che i contrasti di gliadina con CXCR3 conducono inoltre alla stimolazione della via della zonulina e migliorano la permeabilità intestinale in modo dipendente da MyD88.

Osservazioni conclusive

Il classico paradigma della patogenesi delle malattie autoimmuni che coinvolgono alcuni tipi di recettori e l'esposizione a fattori ambientali è stato contestato con l'aggiunta di un terzo componente, la diminuzione della funzione di barriera intestinale. La predisposizione genetica, i problemi di comunicazione tra immunità innata e adattativa, l'esposizione a fattori ambientali e la perdita della funzione di barriera intestinale secondaria alla rottura delle giunzioni strette intercellulari, o TJ, sembrano essere componenti vitali nella patogenesi delle malattie autoimmuni. Sia in CD che in T1D la gliadina può svolgere un ruolo nell'indurre la perdita della funzione di barriera intestinale o indurre la risposta gastrointestinale in individui geneticamente predisposti. Questa nuova ipotesi suggerisce che dopo che il processo digestivo è stato attivato, non si auto-perpetua, ma piuttosto potrebbe essere bilanciato o invertito impedendo la continua interazione tra i geni e l'ambiente. Poiché la disfunzione di TJ consente questa interazione, nuove procedure di trattamento volte a ristabilire la funzione di barriera intestinale forniscono procedure innovative e inesplorate per la cura delle malattie autoimmuni. Informazioni riferite dal Centro nazionale per le informazioni sulle biotecnologie (NCBI) e l'Università nazionale delle scienze della salute. Lo scopo delle nostre informazioni è limitato alle lesioni e alle condizioni chiropratiche e spinali. Per discutere l'argomento, non esitate a chiedere al Dr. Jimenez o contattaci a 915-850-0900 .

Dott. Alex Jimenez

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