Choroba autoimmunologiczna

W cukrzycy typu 1 układ immunologiczny (limfocyty T) atakuje własne komórki beta wysp Langerhansa, niszcząc je. Komórki beta (trzustka) są odpowiedzialne za produkcję insuliny, więc zniszczenie tych komórek prowadzi do braku lub znacznie zmniejszonej produkcji insuliny, co z kolei powoduje problemy z utrzymaniem prawidłowego poziomu cukru we krwi. Po prostu układ immunologiczny zaczyna identyfikować komórki beta jako obce, myląc je z patogenem.

Limfocyty T, kluczowy komponent układu immunologicznego, powstają w grasicy (tymusie). Grasica to narząd układu limfatycznego, który pełni istotną rolę w dojrzewaniu limfocytów T i regulacji ich funkcji. Komórki macierzyste, zwane prekursorami limfocytów T, migrują do grasicy ze szpiku kostnego. W grasicy, limfocyty T przechodzą proces selekcji, który obejmuje selekcję pozytywną i negatywną. Selekcja pozytywna sprzyja rozwojowi limfocytów T, które są zdolne rozpoznawać geny prezentowane przez kompleksy MHC (zgodności tkankowej). Selekcja negatywna eliminuje limfocyty T, które reagują zbyt silnie na geny własne, co pomaga w utrzymaniu tolerancji immunologicznej. W grasicy proces selekcji komórek immunokompetentnych, zwany także edukacją immunologiczną, jest regulowany przez komórki nabłonkowe. Komórki nabłonkowe grasicy odgrywają kluczową rolę w tym procesie, ponieważ prezentują geny własne na swojej powierzchni, umożliwiając limfocytom T interakcję z nimi. Proces ten jest złożony i precyzyjny, aby zapewnić, że limfocyty T są zdolne do skutecznego zwalczania infekcji, jednocześnie unikając atakowania własnych komórek organizmu.

Kompleksy głównego układu zgodności tkankowej (MHC, od ang. Major Histocompatibility Complex) to grupa genów zlokalizowanych na chromosomie 6 u ludzi (chromosom 17 u myszy), które kodują białka biorące udział w prezentacji genów oraz regulacji odpowiedzi immunologicznej. Teraz już wiemy że to komórki nabłonka odgrywają tu najważniejsza role.

Mutacja genów to zmiany w sekwencji DNA, które mogą wpływać na strukturę białek kodowanych przez te geny lub inne funkcje komórkowe. Mutacje genowe mogą być wywołane przez różne czynniki środowiskowe, takie jak promieniowanie czy toksyczne substancje chemiczne .

Zgodnie z obowiązującą współcześnie definicją, toksyczna substancja chemiczna, trucizna jest to substancja egzogenna, czyli taka która nie jest wytwarzana przez organizm człowieka, a jednocześnie wykazująca aktywność biologiczną. Substancja która po wprowadzeniu do organizmu ,powoduje zaburzenie jego naturalnej pracy, a przy zwiększonej dawce powodująca bezpośrednio jego śmierć. Pojęcie trucizny często stosujemy wymiennie z pojęciem ksenobiotyk, oznaczającym substancję obcą dla organizmu.

We współczesnym świecie w otoczeniu człowieka występuje duża ilość substancji i związków o toksycznym działaniu. Są to produkty roślinne, zwierzęce, preparaty chemiczne, do których dostęp jest bardzo szeroki i swobodny. Wyróżnia się trzy drogi wchłaniania ich do organizmu:

• wdychanie (przez układ oddechowy)

• spożycie (przez układ pokarmowy)

• kontakt ze skórą (przez tkanki skórne)

Zaistnienie kontaktu jest natomiast początkiem zawiłej drogi procesów fizjologicznych (metabolicznych) w organizmie człowieka. Kiedy trucizna wniknie do krwioobiegu może poruszać się w niemal całym organizmie. Niektóre z trucizn atakują już w miejscu wniknięcia do organizmu, ale dostęp większości trucizn do wrażliwych organów i tkanek zależy od przepływu krwi. Z powodu swojego powinowactwa do określonych tkanek, wiele substancji toksycznych będzie akumulować się w miejscach innych niż organ docelowy i uwalniać się do krwioobiegu w długim okresie czasu. W czasie przemieszczania się toksyny od miejsca absorpcji do organu docelowego łączy się ona z cząsteczką lub grupą cząsteczek pochodzących z komórki organu docelowego. Cząsteczka lub grupa cząsteczek będąca pod działaniem trucizny określane są jako receptor. Enzymy są typowymi receptorami. Może nim być również błona komórkowa, pewne cząsteczki w komórce lub DNA. Docelowymi cząsteczkami mogą być specyficzne receptory dla endogenicznych substratów, zlokalizowane na enzymie katalizującym określoną reakcję biochemiczną. Mogą też być receptorami punkty na błonie komórkowej, których przeznaczeniem jest łączenie się z “substancjami sygnałowymi” takimi jak hormon spełniający funkcję regulacyjną dla różnych procesów. Kiedy cząsteczką docelową jest DNA może stać się to powodem zmian. Dochodzi wówczas do procesu który powszechnie znany jest jako mutacja.

Podsumowując: komórki nabłonka w grasicy pod działaniem toksycznych substancji chemicznych ulegają mutacji. W grasicy proces selekcji komórek immunokompetentnych, zwany także edukacją immunologiczną, za który są odpowiedzialne, zostaje w ten sposób upośledzony. Upośledzone limfocyty T zaczynają atakować komórki beta wysp Langerhansa traktując je jako patogen, czyli po prostu jak wroga.

Teraz już tzw. choroba autoimmunologiczna nie skrywa już przed nami żadnych tajemnic. A jej schemat działania i skutki jakie wywołuje doskonale widać na przykładzie tzw. cukrzycy typu 1.