Immunotoksykologia - ksenobiotyk, antygeny, mechanizm reakcji alergicznej, działanie immunotoksyn, choroba autoimmunizacyjna

Immunotoksykologia:
-nauka zajmująca się niepożądanymi skutkami działania egzogennych czynników środowiskowych (chemicznych i fizycznych) na układ odpornościowy.
-skutki te muszą wystąpić jako pierwotne.
Efekt toksyczny - Interakcja między substancją o specyficznych właściwościach fizykochemicznych i żywym organizmem, prowadząca do uszkodzeń w organizmie, a w rezultacie doprowadzająca do zaburzeń w jego funkcjonowaniu.
Etapy oddziaływania toksyn z organizmem:
1. Wchłonięcie, wniknięcie i dystrybucja substancji toksycznej
2. Osiągnięcie w czasie stężenia przewyższającego możliwości kompensacyjne organizmu
3. Interakcje z cząsteczkami i makrocząstkami komórek, elementami strukturalnymi oraz mechanizmami naprawczymi
4. Upośledzenie funkcji, zmiana morfologii, śmierć komórek, tkanek organizmu.
Ksenobiotyk
-substancja pochodzenia egzogennego, wywołująca w organizmie efekt toksyczny: trucizny, leki, jady, mykotoksyny, środki owadobójcze metale, używki, azotany, azotyny, środki ochrony roślin, nitrozaminy
Czynniki środowiskowe zmieniające funkcjonowanie układu odpornościowego:
-czynniki pokarmowe – nieodpowiednia ilościowo i jakościowo dieta
-patogenne mikroorganizmy, elementy strukturalne bądź ich produkty (toksyny bakteryjne, jady)
-ksenobiotyki (np. metale ciężkie, pestycydy) lub czynniki fizyczne (np. promieniowanie jonizujące, promieniowanie UV, pola magnetyczne)
[ksenobiotyk- każda substancja pod warunkiem, że oddziałuje na nasz organizmu w takim stopniu w którym nasz organizm nie jest w stanie go metabolizować]
Czynniki środowiskowe zmieniające funkcjonowanie układu odpornościowego
->Jako antygeny
-związki o dużej masie cząsteczkowej
-posiadające cechy immunogenności i antygenowości
->Jako hapteny
-związki o małej masie cząsteczkowej
-posiadające jedynie cechę antygenowości
-immunogenność uzyskują po związaniu z wysokocząsteczkowym nośnikiem (np. białkiem)
Antygenowość-zdolność do wiązania się z przeciwciałami
Immunogenność-zdolność wywoływania odpowiedzi immunologicznej przeciwko sobie (autoimmun)
Mechanizm specyficznej reakcji immunologicznej wywołanej przez ksenobiotyk
Mamy związek chemiczny, który jest reaktywny względem naszego organizmu [każdy związek ulega transformacji]- reaktywny metabolit wiąże się z białkiem-oddziałuje na komórki prezentujące antygen [dendrytyczne, makrofagi]-prezentuje antygen limfocytom T CD4+ (helperowe)-wydzielanie cytokin-alergia, autoimmunizacja

Mechanizmy oddziaływanie związków chemicznych na układ odpornościowy
1.działanie immunotoksyn na szlaki przekazywania sygnału pobudzenia szlak przekaźnictwa wewnątrzkomórkowego z udziałem jonów Ca2+
Szlak przekaźnictwa wewnątrzkomórkowego z udziałem jonów Ca2+ - szlak fosfatydyloinozytolowy
Immunotoksyny zaburzają działanie szlaków przekaźnictwa wewnątrzkomórkowego z udziałem jonów Ca2+
-immunosupresja
-immunostymulacja
2. Działanie immunotoksyn na czynność genomu komórkowego
-na poziomie transkrypcji (zmiana syntezy mRNA)
-na poziomie translacji (zmiana syntezy białek)
Mechanizmy oddziaływania związków chemicznych na układ odpornościowy
Działąnie immunotoksyn na czynność genomu komórkowego
Bezpośrednie-wpływ immunotoksyn na wewnątrzkomórkowe i międzykomórkowe system przekazywania sygnałów
Skutki działania immunotoksyn
Immunostymulacja
-reakcje nadwrażliwości
-przewlekłe stany zapalne-uszkodzenie tkanek i narządów
-choroby autoimmunizacyjne

Immunosupresja
-apoptoza
-martwica
-hamowanie zdolności proliferacyjnej komórek
-zmniejszenie reaktywności komórek na bodźce zewnętrzne i wewnętrzne -zwiększenie podatności organizmu na występowanie chorób zakaźnych i nowotworowych
Halogenowe węglowodory aromatyczne
-polichlorowane bifenyle (przemysł chemiczny, elektrochemiczny) powodują ostrą atrofię w pierwszo i drugorzędowych narządach limfatycznych, supresja syntezy przeciwciał
Polichlorowane dibenzodioksyny (spalanie materiałów organicznych, przemysł samochodowy, papierniczy)
-obniżenie aktywności (nowotwory)
Metale-skutki działania toksycznego
-wchodzą w interakcje z enzymami, błonami lub organellami komórkowymi
-wysokie stężenia metali działają immuosupresyjne
Autoimmunizacja – odpowiedź układu immunologicznego na występujące w nim własne antygeny np. przeciwko erytrocytom
Choroba autoimmunizacyjna (patologiczna konsekwencja)
-antybiotyki
Leki antyrakowe - anemia hemolityczna na podłożu autoimmunologicznym
-Analgetyki
-Penicylina
Chinidyna
Sulfonamidy
Heparyna -trombocytopenia o podłożu autoimmunologicznym
Halotan -autoimmunologiczne zapalenie wątroby
Substancje wspomagające obronę przed immunotoksykami:
1.Przeciwutleniacze:
- witaminy C i E
- składniki mineralne (selen, cynk, mangan, miedź, magnez)
- związki biologicznie czynne –wtórne metabolity roślinne
2.endogenne enzymy neutralizujące:
*peroksydaza glutationowa GPX
*reduktaza glutationu GRD
*dysmutaza nadtlenkowa SOD
*katalaza