A mûvelt immunrendszer illemtana: a határok tisztelete
A tolerancia az immunválaszban (is) alapvető fontosságú
A kalapom cilinder Nem holmi csekélység: Ha fölteszem magasság Ha leveszem: mélység. (Arany János)
A kérdések kérdése: „Ki vagyok én?". Az immunológiai mûködés legfontosabb titka az, szervezetünk hogyan képes a molekulák és a sejtek szintjén a saját anyagokat a nem sajáttól (idegen vagy megváltozott, például tumoros sajáttól) elkülöníteni. Az immunrendszernek ez az a képessége, legfontosabb jellegzetessége, amely leginkább elkülöníti más élettani rendszerektől.
Az immuntolerancia, tehát a saját anyagok „kímélése", nem egyenlő az immunológiai vaksággal, az immunológiai ignoranciával, amiről később lesz szó.
Az immuntolerancia aktív, valódi immunválasz, aktív nemet mondás. Nem arról van szó, hogy behunyja a szemét az immunrendszer, hanem épp ellenkezően, teljes mértékben felismeri a saját antigéneket, és aktívan nemet mond („beszédesen hallgat") a saját antigének legtöbbjére.
Ahol először hallgatni tanulunk, az a csecsemőmirigy. Az immuntolerancia két forrásból ered, kialakulása a csecsemőmirigyben (tímusz) kezdődik, ahol a negatív szelekció során a csecsemőmirigy öngyilkosságra készteti a saját antigén, azok darabkáival jól reagáló, potenciálisan autoimmunitás miatt veszélyes T-limfocitákat. Ez a folyamat azonban még messze nem elegendő a „self-reactive" T-sejtek eltávolítására, hiszen a tímuszban nincs jelen az összes autoantigén, a tímusz ezért nem alkalmas valamennyi, potenciálisan magunkat is megtámadó T-sejt eltávolítására.
Ahol a posztgraduális immunhallgatási képzést kapjuk, az egész szervezet. A második lépcső a periféria, lényegében egész szervezetünk, ahol a sajáttal elvileg reagálni képes T-limfociták nem kapnak megfelelő mennyiségû és minőségû, membránokhoz kapcsolt vagy szolúbilis erősítő (kiegészítő-„kostimulációs") jelet, ezért a szó valós értelmében bénultakká (anergizáltakká) válnak.
Nagyon fontosak azok a helyi hatások, amelyek például a szájon át bekerült (megevett) antigénekkel szemben alakítanak ki válaszképtelenséget (orális tolerancia). Ezt a jelenséget újabban allergia esetén is alkalmazzák - egyelőre mérsékelt sikerrel - oly módon, hogy a beteggel megetetik az amúgy allergiát kiváltó anyagot. Eltérőek a T- és B-sejtek „elnémulási" mechanizmusai. A helyzetet tovább bonyolítja, hogy különbség van (méghozzá szervspecifikus különbség) az úgynevezett Th1- és a Th2-sejtek bénítása között is. Ez a két T-sejtalcsoport az immunválasz szabályozásában szerepel döntő súllyal és eltérő citokinek termelésével ellentétesen hatnak a sejtekkel, illetve ellenanyaggal közvetített immunreakciókra. Az eltérő Th1/Th2-toleranciaindukció jelentős helyieltolódásokat idézhet elő az egyes szervekben az immunválasz egyes kimeneteit illetően.
Halálos csók.Az autoreaktív T-sejtek állandó eltávolítása (vagy/és gátlása) nélkül szüntelen súlyos autoimmun betegségekben szenvednénk. Az elmúlt évek óriási jelentőségû felfedezése az apoptózis, a programozott sejthalál feltárása, amely az általános biológia sok területét is alapvetően áthangolja.
Ennek, a sejtbiológiában rendkívül fontos jelenségnek fontos kiváltója az, hogy a sejtek felszínén „halálos"jeleket adó és felfogó molekulák fordulnak elő. A támadó sejten (például egy citotoxikus T-sejten) található molekula hozzákapcsolódik a kiszemelt áldozatsejt felszínéhez, és ez az érintkezés az áldozatban öngyilkosságot gerjeszt. Valamilyen, eddig még nem teljesen feltárt mechanizmus alapján az autoreaktív citotoxikus T-sejteken (vagy legalább is egy részükön) mindkét molekula egy sejten van, tehát a sejt önmagát végzi ki.
Biztosak lehetünk abban, hogy ez a megoldás csak az egyike a sok, nagyon izgalmas, még nem ismert, de a bennünket (szerencsére tudatlanságunktól függetlenül is) védő, immuntoleranciához vezető mechanizmusnak.
Tanuljuk meg, hogyan kell hallgatni.Az igazi, fiziológiás immuntolerancia folyamatának valódi megismerése remélhetően már a közeljövőben eszközöket ad az autoimmun betegségek gyógyításához. Nyilvánvaló ugyanis az, hogy a hely és szöveti célpontra specifikus immunnémaságotlétrehozva szelektíven tudunk majd egyes kóros immunfolyamatokra célozni és azokat elhallgattatni. Ez, szemben a mai immunszupresszió gyakorta kevéssé szelektív bunkósbot jellegétől, kevesebb káros következménnyel, ugyanakkor eredményesebb és hatékonyabb következményekkel jár majd.
Az úgy kezdődött,hogy ő visszaütött - az autoimmunbetegségek misztériuma
A kóros autoimmunitás az immuntolerancia teljes felbomlásából származó krónikus betegséggel jár. A szervezet nagy árat fizet a hihetetlenül hatékony immunhadsereg jelenlétéért, ez az autoimmun betegségek kockázatában is megnyilvánul.
Casus belli: a csatabárd vagy aki kiássa.Évtizedes a tyúk-tojásvita itt is: úgy keletkezneke az autoimmun betegségek, hogy valamely saját komponensünk (szövetünk, molekulánk) autoantigénné válik, vagy éppen fordítva, az immunrendszerünk zavarodik-e meg és felejti el a leckét, hogy mi a saját és mi nem az. Kérdés, „ki ütött először vissza". Talán az a legvalószínûbb, hogy mindkét folyamat együtt szerepel a kóros autoimmunitás kialakulásában.
Az autoimmun betegségeket sok tényező együttesen okozza, amelyek lehetnek egy szervre korlátozottak (például autoimmun cukorbetegség, itt a hasnyálmirigy inzulintermelő sejtjei károsodnak), vagy amelyek az egész szervezetben hatóak (például az SLEszisztémás lupus erythematosus). A betegségeket okozó autoimmunitáshátterében immunológiai, genetikai tényezők, lokális elváltozások és mikrobiális fertőzésekszerepelnek, legtöbbször különböző kombinációkban együtt.
Az immunrendszer bûnei. Mai elképzelések szerint az immunológiai hibákelsősorban nem a centrális (tímusz), hanem a perifériás immuntolerancia zavarában nyilvánulnak meg.
Ezek közül néhány lehetőség:
1. elmaradhat a „halálos csók" (lásd előbbiekben), nem következik be a sajáttal reagáló T-sejtek öngyilkossága,és az autoreaktív B-sejtek ingere autoantitestek termeléséhez vezet;
2.különféle okokból (például bakteriális termékek, szuperantigének, fokozott citokintermelés és citokinérzékenység) egyszerre sok limfocitaklón aktiválódik (poliklonális limfocitaaktiváció);
3.az immunológiai keresztreakció, a molekuláris mimikri (például a mikrobiális és emberi szöveti fehérjéknél vagy azok kis részleteinek immunológiai hasonlóságánál) a limfociták rendellenes aktivációjához is vezethet;
4.Az életkor előrehaladásával,feltehetően a limfocitaszabályozási folyamatok hibái miatt, fokozódik az autoimmun folyamatok valószínûsége, ráadásul ekkor már az antigének metabolizmusában szereplő enzimek regulációja is gyakrabban módosulhat.
Örökösödési adó.Genetikai sajátosságok is előfordulnak az autoimmun betegségek hátterében. Legtöbbet a sejtek felszínén lévő úgynevezett szövettûrési (hisztokompatibilitási, MHC) molekulákat vizsgálták e szempontból. Időnként az az ember érzése, hogy jobb híján, hiszen a genetikailag populációs változékonyságot mutató gének közül ma még mindig az MHC-gének polimorfizmusa a legismertebb és viszonylag egyszerûen vizsgálható.
Sikerült is kimutatni néhány MHCbetegségkapcsolatot - a feltárt összefüggések egy része az MHC-gének régiójában található komplement- és egyes citokinfehérjékre vonatkozik.
Előfordulnak genetikailag meghatározott anyagcserehibák is, például (pl. enziminhibitor- hiányok), amelyek nem teszik lehetővé bizonyos anyagcseretermékek lebontását, így ezáltal immunogénné válnak a szervezet számára.
Minden más.Természetesen fertőzésekigen gyakran okoznak autoimmun betegségeket, sőt, ahogy arról már szó esett (Természet Világa, 1999 január),mai nézeteink szerint talán a legtöbb autoimmun betegség hátterében esetleg régi fertőzések állnak.
A sérülésekazzal, hogy hozzáférhetővé tesznek addig az immunrendszertől elzárt molekulákat, ugyancsak etiológiai tényezőnek tekinthetők. Az autoimmun betegségek kialakulásakor és fennmaradásakor hormonális hatások is szerepelnek. Közismert a legtöbb autoimmun kórképben a női nem dominanciája, amit az ösztrogénekhatásának tulajdonítanak. Ez azonban nem ad teljes magyarázatota női dominanciára.
X-akták. A női sejtekben két X-kromoszóma van. Jól ismert az a tény is, hogy az egyik (vagy az apai X, vagy az anyai X) hatását veszti. Emiatt teljesen véletlenszerû, melyik sejtbe kerül az apai vagy az anyai eredetû X-kromoszómában tárolt génkészlet. Ez az immunválasz szempontjából azt jelenti, hogy a tímuszban az antigéneket bemutató sejtek mozaikszerûen vagy az apai, vagy az anyai X meghatározta saját antigéneket mutatnak be. Ennek megfelelően, szintén mozaikszerûen, csak az a T-sejt esik ki, amelyik a tímuszban bemutatott (apai vagy anyai) X kódolta autoantigéneket ismerte fel. Ez viszont azt jelenti, hogy megmaradhat a másik szülő X-kromoszómája által meghatározott és a tímuszban a másiknál esetleg kisebb mértékben (kevesebb dendritikus sejten) megnyilvánuló saját antigénnel reagáló autoreaktív T-sejt. Minthogy a test többi sejtjén is mozaikos az apai, illetve anyai X-ben kódolt autoantigének előfordulása, a nem megfelelően eltávolított autoreaktív T-sejt készlet aktivációja autoimmun zavarokat okozhat. Nyilvánvaló tehát, miért gyakoribbak az autoimmun betegségek a nőknél, mint a férfiaknál. Utóbbiaknál ugyanis minden timikus dendritikus sejtben kifejeződnek az egyetlen (anyai) X-kromoszóma által kódolt autoantigének és így kialakulhat a centrális immuntolerancia.
X-akták. A női sejtekben két X-kromoszóma van. Jól ismert az a tény is, hogy az egyik (vagy az apai X, vagy az anyai X) hatását veszti. Emiatt teljesen véletlenszerû, melyik sejtbe kerül az apai vagy az anyai eredetû X-kromoszómában tárolt génkészlet. Ez az immunválasz szempontjából azt jelenti, hogy a tímuszban az antigéneket bemutató sejtek mozaikszerûen vagy az apai, vagy az anyai X meghatározta saját antigéneket mutatnak be. Ennek megfelelően, szintén mozaikszerûen, csak az a T-sejt esik ki, amelyik a tímuszban bemutatott (apai vagy anyai) X kódolta autoantigéneket ismerte fel. Ez viszont azt jelenti, hogy megmaradhat a másik szülő X-kromoszómája által meghatározott és a tímuszban a másiknál esetleg kisebb mértékben (kevesebb dendritikus sejten) megnyilvánuló saját antigénnel reagáló autoreaktív T-sejt. Minthogy a test többi sejtjén is mozaikos az apai, illetve anyai X-ben kódolt autoantigének előfordulása, a nem megfelelően eltávolított autoreaktív T-sejt készlet aktivációja autoimmun zavarokat okozhat. Nyilvánvaló tehát, miért gyakoribbak az autoimmun betegségek a nőknél, mint a férfiaknál. Utóbbiaknál ugyanis minden timikus dendritikus sejtben kifejeződnek az egyetlen (anyai) X-kromoszóma által kódolt autoantigének és így kialakulhat a centrális immuntolerancia.
Immunológiai homunculus- a biológiai fontosságmolekuláris alapjai
A csecsemőmirigyben a T-limfocitáknagy része öngyilkosságot követ el, csaka „veszélytelen" és „hasznos" sejtekmaradnak életben (Elek Lívia rajza)
„To self or not to self". A saját-nem saját kérdés, a saját-nem saját megkülönböztetésének molekuláris-celluláris hogyanja, és az autoimmun betegségek kialakulásának és fennmaradásának mechanizmusa valószínûleg az immunológiai rendszer mindmáig egyik legnagyobb rejtélye.
Régi immunológiai tankönyvek kedvenc kifejezése volt a „horror autotoxicus", ami a magát megtámadó immunrendszer galád tetteit volt hivatva érzékeltetni. Az autoimmunitás jórészt az autoimmun betegség fogalomkörre korlátozódott, tehát azokra a valóban igen súlyos, idült betegségekre, amikor az immunrendszer támadja meg saját szervezetének egyes szöveteit, és állandó gyulladást gerjesztve teszi azokat mûködésképtelenné vagy éppen hogy túlzottan, kórosan aktívvá.
Régi dogma és a zavarba hozó kísérlet.Azt elég hamar megtudtuk, hogy az immunrendszer a csecsemőmirigyben megszabadul az autoreaktív T-sejtek egy részétől. Hogy nem mindegyiktől, egy egyszerû kísérlet is bizonyította.
Teljesen egészséges emberek limfocitáit in vitro (tehát mesterséges tápoldaton, csőben) különböző ingereknek tették ki, például bakteriális termékekkel kezelték, aktiválták őket. Néhány nap után leöntötték a tápoldatot, és vizsgálták annak antitesttartalmát. Minthogy a kísérlet előtt a tápoldat nem tartalmazott semmiféle antitestet, a kettő-öt nap után kimutatható ellenanyagok csakis a csőben lévő limfocitákból, mégpedig ezúttal az egészséges ember limfocitáiból származhattak. Amíg az antitestmérés módszerei nem voltak elég érzékenyek, nem is találtak semmit a limfocitatermékek között. Amint azonban érzékenyebb eljárásokat dolgoztak ki az ellenanyagszint mérésére, a kísérletet megismételve nagy meglepetés várt a kutatókra.
Az egészséges egyén limfocitái által a csőben termelt ellenanyagok között nagy meglepetésre több olyat is kimutattak, nem is kis mennyiségben, amelyeket eddig csakis súlyos autoimmun betegek vérében találtak meg. Ilyen például a natív DNS elleni ellenanyag, amely SLE-s betegek (szisztémás lupus erythematosus) vérében található és nagyon jellemző erre a kórra.
Hogyan kerülnek ezek az autoantitestek a makkegészséges emberek limfocitáinak termékei közé?
Úgy, hogy az egészséges ember vérében, szervezetében is jelen vannak az autoreaktív limfociták, csak éppen nincsenek aktivált állapotban. Logikus tehát, hogy az autotoleranciánakperifériás mechanizmusais van. Nyilvánvaló, hogy szerencsére valami hiányzik az egészséges szervezetben, ami kellene az aktivációhoz (ezt pótolja a csőben a stimuláció).
Mindebből az következik, hogy mint említettük, az autotoleranciának két része van: részben a csecsemőmirigyben alakul ki, de a folyamat a periférián fejeződik be.
Néhány éve még azt hittük, e két mechanizmus valamilyen romlása okozza a bajt és az autoimmun kórképet és a normális, egészséges szervezetben nincsenek autoimmun jelenségek.
Tévedtünk, mára gyökeresen megváltoztak és kiegészültek elképzeléseink!
Eretnek tanok; dogmák és antidogmák. Az elmúlt másfél-két évtized egyik legnagyobb meglepetése az volt, hogy a mérőmódszerek érzékenységének javulásával egyre több saját antigénnel reagáló (vagy azokkal is reagáló) autoantitestet mutattak ki teljesen egészséges emberek és állatok vérében.
Amikor az úgynevezett „természetes ellenanyagok" jellegzetességeit kezdték vizsgálni, újabb, alapdogmáinkat megkérdőjelező, zavarba ejtő meglepetések érték a kutatókat. Kiderült, hogy a természetes ellenanyagok egyrészt nagyon alacsony kötőerejû, általában IgM-antitestek, melyek nem képesek receptorokhoz kapcsolódni és komplementet aktiválni, tehát első közelítésben használhatatlan, semmire sem jó antitestek.Atermészetes ellenanyagokat a B-limfociták egy alcsoportja termeli, ahol a génátrendeződés után már nem jön létre újabb mutáció.
Az igazán eretnek eredmény csak ezután született. Kiderült, hogy ezek a természetes ellenanyagok nem átallanak polireaktívaklenni, tehát keresztreagálnak több antigénnel.
Ez már az immunológiai dogmarendszer alapos megsértése volt!
A végső csapást az a további felismerés mérte megcsontosodott nézeteinkre, hogy kiderült, ezek a természetes ellenanyagok az antigéneknek jól körülhatárolt, konzervatív csoportjával reagálnak,ami arra utal, hogy az immunválasznak ezen, eddig nem ismert részének is nagy a biológiai szerepe.
Konzervatív tehát nélkülözhetetlen? Nélkülözhetetlen, tehát konzervatív?
Tisztelt olvasó, ne ijedj meg, e helyütt nem politikai nézeteimnek kívánok hangot adni, csakis a biológiai fontosságról és biológiai konzervativizmusról van szó!
Kiderült ugyanis, hogy a természetes ellenanyagok antigénjei, célpontjai egytől egyig igen fontos, sőt nélkülözhetetlen anyagok, amelyek elsősorban a hősokkfehérjék, magi fehérjék és DNS, sejtlégzési enzimek, membránalkotók, szérumfehérjék közül kerülnek ki.
Ez az eredmény már mindenképpen ellentétes az ortodox immunitás/autoimmunitásszemlélettel, hiszen az egészséges szervezetben nemcsak léteznek természetes autoantitestek, hanem ráadásul kiemelt jelentőségû saját molekulákkalreagálnak. Ezek a komponensek tehát az immunrendszer számára immundominánsantigének. A két fogalom (esszenciális és konzervált) biológiai szemléletünkben oki kapcsolatot jelent, hisz a törzsfejlődésben nyilván elsősorban az életfontosságú funkciókat hordozó „sikeres" makromolekulák „őrződnek meg". Például az átörökítő DNS, a sejtlégzés enzimei, az izomfehérjék, a fehérjestabilizálást és a létfontosságú „chaperon" feladatot ellátó hősokkfehérjék, egyes membránkomponensek és hormonok (például inzulin) szerkezeti tulajdonságai az egész élővilágban jól megőrzöttek.
Kétarcú immunrendszer? Az egyik immunrendszer (a konvencionális szemlélet csak erről tudott) a külvilág (vagy a módosult saját) hatására kialakuló „külső, perifériás" rendszer. Az immunrendszernek ez a része idegen antigéneket ismer fel, és azokat immunmemória kialakulása mellett különösebb teketória nélkül eliminálja. A külső, perifériás rendszer sejtjei rövidebb életûek, klónszelekcióvalés szelektív érési folyamatokkal „válogatódnak ki", a képződő antitestek magas affinitásúak, monospecifikusak. Hatásukra ez a rendszer a szervezet homeosztázisának fenntartására szükség esetén agresszív immunválasszal reagál.
Létezik azonban az immunrendszeren belül egy második, „belső" vagy „centrális" rendszeris. Ez a rendszer, melyhez egyesek a T-limfociták kisebb csoportját alkotó gd T-sejteket (vagy azok egy részét) is hozzárendelik, elsősorban a hosszú életû B1-sejtekből s ezek egymással (is) reagáló hálózatából áll.
A centrális rendszer fő feladata az immundomináns autoantigénekre specifikus aktív, szabályozott immunválasz kialakítása és fenntartása. Az alacsony affinitás és a hálózatszerû önszabályozáse „belső, centrális" rendszer veszélytelenségét, a mutációk elmaradása pedig állandóságát adja.
Homunculus és az immunológiai „homunculus". A neuroanatómiában jól ismert, hogy ha az agykérgen kirajzoljuk az érző és a motoros reprezentációk vetületeit, érdekes, gnómszerû alakot kapunk, ahol az emberkének óriási szája, nyelve, tenyere, hüvelykujja, nemi szerve van viszonylag kicsi végtagokkal, háttal stb., annak megfelelően, hogy sok vagy kevés érző/ mozgató pont vetül a kéreg megfelelő pontjára. Az anatómiai homunculus tehát a fontosságot, a funkciót és nem a valódi fizikai arányokat tükrözi. Hasonlóan ehhez, egy zseniális immunológus kortársunk, Irun Cohen feltételezte, hogy van egy immunológiai homunculus is, ahol a legfontosabb elemeknek szintén külön immunológiai reprezentációjuk van.
Létezik tehát egy viszonylag kis méretû „belső" rendszer, amely saját antigénekkel reagál, és mûködését az önszabályozás jellemzi. A rendszer szelektíven, a saját szervezet konzervált, a biológiai funkciók szempontjából általános jellegû, alapvető fontosságú antigénjeit ismeri fel. Így az immunrendszer centrális részébenmintegy leképeződik mindaz a saját antigének közül, ami létfontosságú.Ez az immunológiai homunculus. E mûködési elv óriási jelentőségû a szervezet létfontosságú saját szerkezeteinek, molekuláinak megvédésében. Ha ugyanis például külső patogén támadja meg a szervezetet, az a gazdaszervezethez hasonlóan hordozza az élet számára esszenciális konzervatív komponenseket (például a baktériumok nagy része a hősokkfehérjéket) is. Ha a gazdaszervezet immunrendszere nem tudná megkülönböztetni a patogénben a „rá is hasonlító", illetve tőle eltérő sajátságait (tehát valamiért lyukas lenne a tolerancia védőhálója), akkor minden bakteriális fertőzés után súlyos autoimmun betegséget okozó folyamatsor indulna meg. Így viszont - az immunológiai homunculus jóvoltából - az antigén-bemutatásnál az immunrendszer két részre választja a patogén antigénjeit. A sajáthoz hasonlóés esszenciális, tehát konzervált antigénekre(például légzési enzimek, hisztonok) az immunológiai homunculusban alacsony kötőerejû antitestekkel reagál, és lefedi azokat. Ezzel szemben a baktériumra specifikus (de nem közös) antigénekre a normális, hatékony, elimináló immunválasszal reagál.
Az egészséges immunrendszer tehát jól szabályozott, hálózatokkal biztosított, alacsony affinitású, veszélytelen reakciót ad a közös („keresztreaktív"), konzervatív elemekkel és agresszív, hatékony, eliminációs hatású immunválaszt produkál a patogénspecifikus komponensek ellen. Ily módon úgy tudja eltávolítani a patogént, hogy eközben nem veszélyezteti a biológiailag nagyon fontos közös molekulákat. Eszerint a természetes autoimmunitás, az immunológiai homunculus az ép, egészséges immunrendszer részeként arra hivatott, hogy megakadályozza a kóros autoimmunitást, az autoimmun betegség kialakulását.
A természetes autoimmunitás az egészség feltétele. A megfelelően mûködő szervezetben tehát nem azért nem lép fel autoimmun betegség, mert nincsenek benne vagy feltétlenül inaktívak az autoimmun limfocitaklónok, hanem éppen ellenkezőleg, mert vannak,méghozzá a legfontosabb struktúrák védelmében. Ennek a rendszernek az öröklött vagy szerzett hiánya, illetve károsodása (a homunculus védőhálójának romlása) az, ami az autoimmun választ kórossá (például kórosan blokkolóvá, serkentővé vagy destruktívvá), krónikussá, esetenként szisztémássá, azaz „autoimmun betegségként" megjelenővé teszi. Nem véletlen tehát, hogy az autoimmun betegségek fajtáinak száma viszonylag alacsony (az autoimmun betegek több mint 90 százaléka 10-12 autoimmun betegségek egyikében szenved) és az autoantitestek specificitásának köre viszonylag szûk. Jól ismert tény, hogy az autoimmun betegségekben elsősorban a viszonylag kevés számú immundomináns antigén a „célpont" (például rheumatoid arthritis: hsp65 hősokkfehérje, immunglobulin G, SLE: DNS, sclerosis multiplex: a mielinhüvely egy bázikus fehérjéje, myasthenia gravis: acetilkolin receptor, autoimmun thyreoditis: tireoglobulin).
Az immunológiai homunculus révén tehát nagyon fontos saját anyagaink duplánis garantáltak. Az első védelmi vonal az immuntolerancia, ez minden saját anyagunkra vonatkozik. A másik, ez az elővigyázatos, kicsi, veszélytelen immunválasz, a természetes ellenanyagok jelenléte, amely lefedi, „eltakarja" legfontosabb saját alkotóelemeinket a valódi, veszélyes immunválasz elől.
Az immunrendszer vaksága:van, amit jobb, ha nem lát?
Az immunológiai ignorancia igen fontos, ma még távolról sem értett funkció. Röviden: az immunrendszer valamilyen módon arra „törekszik", hogy csak a fontossal, lényegessel törődjön, a szervezetre semleges hatásokra, még ha elvileg antigének is, és ha lenne is mivel rájuk reagálni, a jól szervezett immunrendszer nem válaszol. Fontos tehát, hogy a teljesen idegen baktériumokból csak a patogén, betegséget okozó mikrobát támadjuk meg, és ne az ártalmatlanokat, a megfelelő pontokon tegyük azt és ne vesztegessük a muníciót, valamint az, hogy csakis a támadót legérzékenyebben károsító immunfegyvereket használjuk.
Közismert és titokzatos szabályozók az immunválaszban. A jól mûködő, egészséges, érett immunrendszer szinte hihetetlen nagyságrendû és bonyolultságú feladatot old meg.
A feladat mennyiségi (egy felnőtt szervezet élete során mintegy 106-107-féle antigénnel találkozik), ráadásul az antigén minősége és környezete is döntő az immunválasz kimenetelében.
Mai felfogásunk szerint az immunológiai folyamatokban a specifikus antigénreceptorral rendelkező limfociták a megfelelő antigén hatására elszaporodnak és aktiválódnak. Ez a klónszelekció, aminek központi helye van az immunválaszban. Az immunválasz finom szabályozottsága és bizonyos tények - az MHCkorlátozottság, szuperantigének, egyes kostimulációs hatások, gátló és serkentő hatású Th1-Th2-sejt eredetû citokinek eltérő hatásai - mégis arra utalnak, hogy más mechanizmusoknak is irányító szerepük van.Ezek nagy részéről és különösen összehangoltságuk természetéről ma még hiányos a tudásunk.
Az immunrendszer válaszában legalább három olyan alapvető kérdést old meg, amelynek mechanizmusáról tulajdonképpen fogalmunk sincs.
Mi a „jel" és mi a „zaj" az immunválaszban? Minthogy az antigénfeldolgozás során a bemutatott peptidmorzsa néhány aminosavból áll, ez elvileg minden egyes makromolekula antigén esetén óriási választékot jelent. Gondoljuk csak el, enzimek hasítják le az antigéneket, tehát akár átfedő variációk is lehetnek. Azaz például egy baktérium egy, mondjuk, száz aminosavból álló fehérjéjét nemcsak öt, az egyszerûség kedvéért egyenként húsz aminosavból álló peptidre lehet hasítani, hanem (az átfedő hasításokat is figyelembe véve) nyolcvanra. Minthogy nem egy, hanem, mondjuk, ötszáz fehérje található egy baktériumban, legalább 500´80=40 000 peptid szerepelhet antigénként. Szerepelhetne, mégsem szerepel!
Minthogy legalább százmilliárd különböző antitest-specificitású B-sejt van, elvileg bőségesen lehetne megfelelő számú antitestet termelni. A tapasztalati tényekből tudjuk azonban: egy átlagos baktériumfertőzésnél nem termelünk többféle antitestet, mint maximum 10-15-félét. Ráadásul mindig, vagy majdnem mindig, részben ugyanazokat! Az immunrendszernek „igaza" van, mert ez is tökéletesen elegendő a fertőzés legyûrésére, a fagocitózis serkentésére és a komplementrendszer aktivációjára. Honnan „tudja" az immunrendszer, hogy a például 40 ezer lehetőség közül a 10-15 és mindig pont ugyanaz a 10-15 is elég? Ez azt jelenti, hogy az immunrendszer „fókuszál", „válogat" az antigén-determinánsok közül.
Mellesleg, ha több antigénpeptid immunogén lenne, ez hatalmas volumenû immunválaszt és paralizáló poliklonalitást jelentene (egyes paraziták élnek is ezzel a stratégiával, „túlreagáltatják", és ezzel „kimerítik" az immunrendszert).
Nyilvánvaló, hogy az MHC-molekulák antigénkötő „zsebeinek" jellegzetes, genetikailag meghatározott szerkezete révén is korlátozzuk a bemutatandó peptidek számát.
Ma még rejtély, nem tudjuk, miért „dönt" az immunrendszer ennyire gazdaságosan, mit és miért tekint „jelnek" és mit figyelembe nem veendő „zajnak".
Környezetvédelem az immunológiában - az antigén környezete. Az immunrendszer ma még nem ismert módon igen érzékeny az antigén környezetére. A jól mûködő immunrendszer nemcsak fókuszál az antigén megfelelő részeire, hanem válaszában tükröződik is az, hogy milyen „környezetből" származott az a peptid, amit a T-sejtek felé bemutat. Egy megfelelően mûködő immunrendszernek ugyanis nem mindegy, hogy például egy néhány aminosavból álló peptid, mondjuk egy patogén vírus köpenyéből vagy egy ártalmatlan táplálkozási antigénből származott-e. A szervezetnek az a jó, ha az előbbire határozott, gyors reakciót ad, az utóbbit pedig nem veszi figyelembe, neutrálisnak tekinti. Az immunrendszer ezt a gondot is megoldja, és bár erről a képességéről is keveset tudunk, annyi bizonyos, hogy a klónszelekció, tehát a specifikus antigénreceptort hordozó limfocita elszaporodása és aktivációja önmagában nem ad elegendő választ. Apéldát folytatva lehetséges, hogy a vírusköpeny antigénje egy bizonyos (aktuális) kostimulációs mintázat mellett a komplement alternatív útját is aktiválja, és a keletkező C3b fragmentumok adják azt a „környezetet", ami a specifikus antigénnel együtt pozitív választ indít.
Régi tapasztalati megfigyelés emberek vakcinálásánál és állatok immunizálásánál, hogy az antigén hordozóanyagának megválasztása, sőt az oltóanyag előkészítésének a módja is döntő fontosságú az immunválasz mennyiségi és minőségi kimenetele szempontjából. Ebben az esetben is azokról a ma még nem teljesen ismert mechanizmusokról van szó, amelyekben az antigén „kontextusa" lényeges szerepet játszik. Egyértelmû azonban, hogy a természetes immunitás folyamatainak kiemelt jelentősége van a szervezet számára gazdaságos „immun-ignorancia" kialakításában.
A megfelelő fegyvernem megválasztása; az ágyú és a veréb esete.Az antigén kiválasztásán, feldolgozásán és a specifikus antigénreceptort hordozó limfocita aktiválásán túl a jól mûködő immunrendszer azt is szabályozza, melyik effektorrendszerre „bízza" az antigén elintézését (neutralizáció, bekebelezés, feloldás stb.). Az immunválasznak tehát válaszrepertoárja is van, és korántsem mindegy, hogy bizonyos idegen antigénre sejtes gyulladással, ellenanyaggal, ezen belül például éppen allergiás reakcióval, IgE-vel reagál-e. Az immunrendszer tehát a megfelelő fegyvert húzza elő, jól „tudja", hogy a sejtekre toxinjaival, a baktériumokra ellananyaggal, komplementtel, vírusokra citotoxikus T-sejtekkel, ráksejtekre T-sejtekkel, NK-sejtekkel és makrofágokkal érdemes támadni. A ráksejtek egyik menekülési stratégiája éppen ez: rávenni az immunrendszert a nem megfelelő immunvédekezésre, pl. ellenanyag termelésére, ami legtöbbször csak „árnyékboxolás" mert az antitest a tumor felszínén csak blokkolja a megfelelő, hatékony fegyverek érvényesülését.
Botrányos feltételezés: előre beépített (netán örökölt) mintázatokat ismer fel az immunrendszer, avagy az agnosztikus immunfilozófia törvénye. Minden, ma használt, sőt tanított ismeretünknek már az is ellentmond, hogy az immunrendszer hatalmas felismerő (T- és B-sejt) készleteivel ignoráns egy csomó antigénre, döntéseket hoz az immunológiai inger környezetének értékelésével, antigénre specifikusan válogat a fegyverei közül. Mai tudásunk szerint botrányos az a fantazmagória, hogy az immunrendszerben, ebben a hatalmas variabilitású, állandóan mozgó, könnyen verbuválható és exponenciálisan szaporítható rendszerben eleve meglévő mintázatok felismerése történne.Az égvilágon semmi bizonyíték, természettudományos kísérleti adatunk nincs ennek bizonyítására, bizonyos jelek mégis arra utalnak, hogy ez sem lehetetlen. Távol vagyunk attól, hogy értsük, az immunrendszer miért viselkedik szinte „érzékszervként", majd hogyan „dönt" a lehetőségeket értékelő, azok közül a szervezetünk érdekeit leginkább szolgáló módon.
Az immunválaszban a szervezet jellegzetes döntések sorozatát hozza meg azért, hogy a számára legelőnyösebb, leggazdaságosabb módon jusson el a saját antigének toleranciájától az esszenciális antigének megvédésén át a veszélyes „idegen" antigéneket hordozó anyagok eltávolításáig és a neutrális idegen antigének ignoranciájáig.
Tanuljunk „immunológiául" immunrendszerünktől! Az immunrendszerben talán valóban meglévő „kognitív paradigmának", (magyarul: felismerő mintázatnak) megértése lehetőséget fog adni arra, hogy az immunrendszer „nyelvén" és „nyelvtani" szabályainak betartásával, a „párbeszédek" használatával (tehát a megfelelő szöveti környezetben másképpen) eredményesen tudjunk beavatkozni az immunválaszba.
Az immunrendszer mûködésére, élettani és molekuláris szabályozására vonatkozó mai tudásunk, és az elsősorban klinikai tapasztalatokból származó jelenségkör megértése között mély szakadék tátong.
Mai ismereteink és ebből adódó szemléletünk miatt még korlátozottan tudjuk ezt áthidalni. Biztosak lehetünk abban, hogy a megfelelően „tálalt" (antigén-bemutatás a megfelelő kostimulációs környezetben) antigénekkel tudunk eredményesen vakcinálni például tumorban és krónikus fertőzésekben. Az is valószínû, hogy autoimmun betegségekben vagy allergiában a célzott immunszupresszió útja is a megértett felismerési és aktivációs utak szelektív „elrontását" jelenti.
Az orvostudomány gyógyító lehetőségeiben új korszakot fog hozni, ha e kérdésekre választ kapunk, megtanulunk az immunválasz nyelvén érteni, majd beszélni, és végre a magunk javára tanulunk immunrendszerünk zseniálisan szervezett mûködéséből.