Jak patogeny oszukują układ odpornościowy gospodarza?

The host utilizes both innate and adaptive mechanisms to recognize and eliminate pathogens. However, pathogens have evolved multiple ways of evading and interfering with the host immune response.The aim of this study is to highlight the viral, bacterial, and parasite strategies of immune system evasion which contributes to the effective host invasion. It was described that many viruses disturb the host immune response by modulating the signaling networks of regulating molecules: cytokines and chemokines. They inhibit the production of these molecules, reduce their activity, and encode their viral homologs. Moreover, viruses effectively interfere with the type I IFN response and promote the development of infection mainly through inhibition of host cell apoptosis. Another interesting mechanism utilized by viruses is an impairment of antigen presentation to T cells. Viruses exploit many molecules to interfere the presentation of both MHC class I and II molecules. Furthermore, viruses by affecting the B-cell responses and antibody production, limit the humoral response. In turn, extracellular bacteria like Staphylococcus aureus disrupt the anti-bacterial response mainly by using proteins involved in the inhibition of proinflammatory cytokine release or by neutralization of anti-bacterial molecules. For example, the main defensive strategy of Staphylococcus aureus is an impairment of neutrophil functions and therefore significant reduction of bacterial killing by phagocytosis. In case of intracellular bacteria, like Mycobacterium tuberculosis, the most significant mechanisms of evading the host immune response are connected with impairment of macrophage functions e.g. antigen presentation to T cells. The parasites also evolved interesting host immune response evasion mechanisms. Entamoeba histolytica which is an extracellular parasite, through glycosidases and cysteine proteases damage the large bowel protection layer. It also posses high cytolytic activity which leads to effective killing of host cells, including leukocytes. Whereas the intracellular parasite Plasmodium falciparum prevents the generation of efficient adaptive immune response by modifying the expression of plasmodial surface protein - PfEMP1, resulting in the production of its functionally different protein variants. Understanding how pathogens manipulate host immune response may contribute to the discovery of new, more effective infectious disease treatments.

Organizm gospodarza wykorzystuje zarówno wrodzone, jak i nabyte mechanizmy odpornościowe w celu rozpoznania i eliminacji patogenów. Jednak patogeny wytworzyły wiele skutecznych mechanizmów unikania bądź zaburzania odpowiedzi odpornościowej gospodarza.Celem obecnej pracy jest omówienie strategii wykorzystywanych przez wybrane wirusy, bakterie i pasożyty w celu zmniejszenia lub zahamowania reakcji odpornościowej gospodarza, co umożliwia im skuteczną inwazję.W przypadku wirusów stwierdzono, że mogą one między innymi hamować reakcje odpornościowe gospodarza poprzez zaburzanie sygnalizacji cząsteczek regulatorowych: cytokin i chemokin. Polega to na hamowaniu produkcji tych cząsteczek, zmniejszaniu ich aktywność oraz wytwarzaniu ich wirusowych homologów. Ponadto, wirusy efektywnie zakłócają odpowiedź indukowaną IFN typu I, sprzyjając rozwojowi infekcji, głównie przez hamowanie apoptozy komórek gospodarza. Innym ciekawym mechanizmem wykorzystywanym przez wirusy jest zaburzanie prezentacji antygenu limfocytom T. Wirusy wykorzystują do tego cząsteczki upośledzające mechanizmy prezentacji antygenów przez cząsteczki MHC klasy I i II. Wpływają, także na regulację odpowiedzi limfocytów B i produkcję przeciwciał, ograniczając odpowiedź humoralną. Z kolei bakterie zewnątrzkomórkowe do zaburzania odpowiedzi przeciwbakteryjnej wykorzystują głównie białka uczestniczące w hamowaniu uwalniania cytokin prozapalnych, bądź neutralizujące cząsteczki bakteriobójcze. Przykładowo, główną strategią obronną gronkowca złocistego jest upośledzanie funkcji neutrofili, co skutkuje znacznym ograniczeniem zabijania bakterii przez fagocytozę. Z kolei w przypadku bakterii wewnątrzkomórkowych, do których należy prątek gruźlicy, najistotniejsze wydają się mechanizmy uniemożliwiające eliminację patogenu przez makrofagi i te związane z zaburzaniem prezentacji antygenów limfocytom T. Ciekawe mechanizmy zaburzania odpowiedzi odpornościowej wykształciły również pasożyty. Na przykład, pełzak czerwonki, będący pasożytem zewnątrzkomórkowym, skutecznie degraduje warstwę ochronną jelita grubego z udziałem glikozydaz i proteaz cysteinowych. Wykazuje, także dużą aktywność cytolityczną, efektywnie zabijając komórki gospodarza, w tym komórki odpornościowe i ograniczając produkcję cytokin prozapalnych. Z kolei zarodziec sierpowaty należący do pasożytów wewnątrzkomórkowych uniemożliwia wytworzenie efektywnej odpowiedzi nabytej poprzez modyfikację ekspresji białka powierzchniowego PfEMP1, co powoduje powstanie jego różnych funkcjonalnych form. Zrozumienie, w jaki sposób patogeny manipulują układem odpornościowym gospodarza, może przyczynić się do opracowania nowych skuteczniejszych metod leczenia chorób zakaźnych.