Иммунитет кожи — это свойство кожи , которое позволяет ей противостоять инфекциям, вызываемым патогенами . Помимо обеспечения пассивного физического барьера против инфекции, кожа также содержит элементы врожденной и адаптивной иммунной системы , что позволяет ей активно бороться с инфекциями. Таким образом, кожа обеспечивает глубокую защиту от инфекции.
Кожа действует как барьер, своего рода оболочка, состоящая из нескольких слоев клеток и связанных с ними желез. Кожа — это динамический орган, содержащий различные клетки, которые содержат элементы врожденной и адаптивной иммунной системы, которые активируются, когда ткань подвергается атаке вторгающихся патогенов. Вскоре после заражения иммунный адаптивный ответ индуцируется дендритными клетками ( клетками Лангерганса ), присутствующими в эпидермисе ; они отвечают за захват, обработку и презентацию антигенов Т -лимфоцитам в местных лимфоидных органах. В результате Т-лимфоциты экспрессируют молекулу кожного лимфоцитарного антигена (CLA), модифицированную форму гликопротеинового лиганда-1 P-селектина . [1] Лимфоциты перемещаются в эпидермис, где они находятся как Т-клетки памяти , таким образом они активируются и вызывают воспалительную реакцию . Нарушение регуляции этих механизмов связано с воспалительными заболеваниями кожи. [2]
Некоторые гуморальные и клеточные компоненты кожи проходят через лимфатические сосуды, чтобы попасть в кровообращение. Эта сеть кровообращения имеет большое значение, это путь прямой связи между определенным участком кожи и лимфоцитами, находящимися внутри лимфатического узла и системных тканей. Антигены эпидермиса связаны с некоторыми клетками кожи. Среди них есть АПК, антигенпрезентирующие клетки ( Лангерганса , дендритные и кожные). Они захватывают антиген, обрабатывают его и представляют на своей поверхности как связанный с MHC-II . Кератиноциты продуцируют TNFα и IL-1 , которые действуют на клетки Лангерганса, вызывая увеличение экспрессии комплекса гистосовместимости и секреции цитокинов. Более того, они вызывают их миграцию из кожи в паракортикальные области лимфатических узлов. Оказавшись там, эти клетки могут предоставить необходимый стимул для лимфоцитов Т, которые будут размножаться и выражать набор кожных рецепторов и различных хемоаттрактантов, которые способствуют накоплению дермальных микрососудистых эндотелиальных клеток воспаленной кожи, чтобы в конечном итоге войти в кожную ткань. Как только активированные лимфоциты прибывают, они вступают в контакт с антигеном, они размножаются и развивают свои эффекторные функции, чтобы нейтрализовать или устранить патоген. Клетки Лангерганса способствуют и позволяют начать клеточный иммунный ответ лимфоцитов через кожу и рекрутируются из периферической крови. Презентация антигена может происходить в периферических лимфоидных тканях. [3]
Клетки Лангерганса, как только они активируются, быстро мигрируют в лимфатические узлы, где они будут накапливаться в паракортексе и показывать антиген кожи в лимфатические узлы через эфферентные лимфатические сосуды. Клетки Лангерганса вызывают обширную пролиферацию наивных лимфоцитов Т и они участвуют в фазе иммуностимуляции иммунного ответа, превращая лимфоциты в Т-хелперные клетки. Недавно было показано, что клетки Лангерганса могут экспрессировать антигенный пептид, связанный с MHC-I, способный вызывать ответ цитотоксических LT и эффекторных функций, таких как выработка цитокинов. [3]
Микробиота кожи играет важную роль в гомеостазе тканей и местном иммунитете. [4] [5] [6] [7] Микробные сообщества кожи весьма разнообразны и могут перестраиваться с течением времени или в ответ на воздействие окружающей среды. [8] [9] [10]
Начиная примерно с 2005 года научное сообщество тщательно разработало концепцию человеческого микробиома [11] [12] и начало систематическое исследование для установления связи между микробиомом и физиологией человека в состоянии здоровья и болезни. [13] Мы [ кто? ] начинаем понимать, что микробиота кишечника помогает модулировать иммунитет хозяина на системном уровне. [14] [15] Однако микробиом кишечника не оказывает существенного влияния на иммунитет кожи, вместо этого иммунитет кожи модулируется микрофлорой кожи в соответствии с результатами, полученными Наиком и др. [5] Анализ иммунологических изменений у мышей без микробов (GF) с восстановленной микробиотой кишечника показал восстановление уровней IL-17A и IFN-γ до тех, которые наблюдаются в желудочно-кишечном тракте мышей без специфических патогенов (SPF), но восстановление микробиома кишечника не повлияло на иммунитет кожи. Сравнение мышей GF и SPF показало снижение выработки кожей IFN-γ и IL-17A. Для оценки функциональных последствий отсутствия микробиоты кожи Leishmania major была введена внутрикожно, и поражения были оценены. Поражения L. major у мышей GF были значительно меньше и менее серьезными, чем у мышей SPF, однако количество паразитов после заражения было значительно выше у мышей GF. Эти результаты ясно указывают на то, что у мышей GF нарушена способность реагировать на инфекции по сравнению с мышами SPF. Наконец, моноассоциация мышей GF с S. epidermidis явно восстановила функцию иммунитета, которая в случае кожи опосредована IL-1, который является ключевым для восстановления уровней IL-17A и IFN-γ. Таким образом, кожные комменсалы оказывают свое действие, усиливая сигнализацию IL-1 и усиливая ответы в соответствии с местной воспалительной средой. Поскольку IL-1 был вовлечен в этиологию и патологию псориаза и других кожных заболеваний, [16] вероятно, что кожные комменсалы являются важными драйверами и усилителями патологий кожи.
Недавние исследования продемонстрировали, что определенные компоненты микробиоты, а также их метаболиты, избирательно способствуют активации и расширению различных подгрупп Т-клеток в нормальных и/или патологических условиях. [17] Например, колонизация Staphylococcus epidermidis может иметь различные эффекты, например, способствовать росту IL-17A+ CD8+ Т-клеток, находящихся в эпидермисе. Это ограничит вторжение патогенов, улучшая врожденный иммунный барьер зависимым от IL-17 образом. Согласно исследованию, проведенному американскими исследователями, резидентные в коже CD11b+ дендритные клетки будут теми, кто организует специфический ответ после взаимодействия с комменсальными бактериями, стимулируя пролиферацию IL-17A+ CD8+ Т-клеток посредством их способности продуцировать IL-1 . Этот механизм активации является комменсальным специфичным и явно принадлежит адаптивной иммунной системе; однако он поразительно улучшает врожденную иммунную защиту, как было показано после заражения мышей-гнобиотиков Candida albicans . Действительно, моноассоциация гнобиотических мышей с S. epidermidis значительно улучшает врожденную защиту от C. albicans. Связь между врожденной и адаптивной системой в данном случае обусловлена выработкой аларминов S100A8 и S100A9, которые, как известно, вызывают микробицидные реакции и являются мощными хемоаттрактантами для нейтрофилов. [18]
Большинство протестированных бактерий увеличили количество Т-клеток кожи. Взаимодействие между Т-клетками и определенными компонентами микробиоты может представлять собой эволюционный результат, посредством которого иммунная система кожи и микробиота обеспечивают гетерологичную защиту от инвазивных патогенов и калибруют барьерный иммунитет посредством использования химических сигналов. Это показывает, что иммунная система кожи является высокодинамичной средой, которая может быстро и целенаправленно ремоделироваться определенными комменсалами. [18]
Наконец, изучение взаимодействия микробиоты и Т-клеток кожи может помочь обнаружить причину различных заболеваний и возможные методы их лечения. Растущее развитие инструментов для персонализированной медицины, несомненно, поможет в достижении этой цели, поскольку у каждого человека своя микробиота.