Új nézőpont: az autoimmun betegségek kialakulása és a Lyme-kór

A Lyme-kórt a Borrelia burgdorferi sensu lato komplex törzsei – például a B. burgdorferi sensu stricto, B. afzelii és B. garinii – okozzák.  Egyre több bizonyíték támasztja alá, hogy autoimmun betegségek kiváltásában is szerepet játszhat. E jelenség különösen azokban az esetekben figyelhető meg, amikor a fertőzés elhúzódik vagy nem megfelelően kezelik, és a szervezet immunrendszere hosszan tartó, kóros aktivációt mutat.

Az egyik legjelentősebb mechanizmus, amellyel a Lyme-kór autoimmun reakciót indíthat el, a molekuláris mimikri. Ez az immunológiai folyamat azt jelenti, hogy a kórokozó olyan fehérjéket expresszál, amelyek szerkezeti hasonlóságot mutatnak a gazdaszervezet saját fehérjéivel. 

Emellett a Borrelia burgdorferi a sejtmembránokat is képes befolyásolni. Egyes kutatások kimutatták, hogy a baktérium antigénjei és lipoproteinjei módosíthatják a sejtmembrán fluiditását, ami megváltoztatja az immunsejtek közötti jelátvitel hatékonyságát és dinamikáját. Ez az immunválasz további torzulását eredményezheti, növelve az autoimmun folyamatok kialakulásának esélyét.

Molekuláris mimikri

A molekuláris mimikri egy immunológiai jelenség, amely során egy kórokozó – például egy vírus vagy baktérium – olyan fehérjéket, antigéneket hordoz, amelyek szerkezete részben vagy egészben hasonlít a gazdaszervezet saját fehérjéire. Ez a hasonlóság megtévesztheti az immunrendszert: amikor az idegen antigének ellen támadást indít, előfordulhat, hogy a saját, egészséges szöveteket is célba veszi, mivel nem tudja őket megkülönböztetni a kórokozótól. Ez a mechanizmus fontos szerepet játszhat különböző autoimmun betegségek – például a sclerosis multiplex, a reumatoid artritisz vagy az 1-es típusú diabétesz – kialakulásában.

A Borrelia burgdorferi, a Lyme-kór kórokozója, szintén képes molekuláris mimikrire. Több kutatás is kimutatta, hogy a Borrelia egyes fehérjéi szerkezeti hasonlóságot mutatnak emberi szöveti fehérjékkel, különösen az ízületi, idegrendszeri és endokrin rendszerek komponenseivel. Ez a hasonlóság vezethet ahhoz, hogy a fertőzés alatt, vagy azt követően az immunrendszer továbbra is „aktív marad”, és akár a kórokozó kiirtása után is támadja a gazdaszervezet sejtjeit – például az ízületi struktúrákat vagy akár a hasnyálmirigy inzulintermelő béta-sejtjeit.

Egy izgalmas példa erre az 1-es típusú diabétesz kutatásából származik:

Az 1-es típusú diabétesz (T1D) autoimmun eredetű megbetegedés, amelynek előfordulása az elmúlt évtizedekben drámaian megnőtt, különösen a nyugati társadalmakban. A betegség során a szervezet immunrendszere – főként a CD8+ T-sejtek – megtámadja és elpusztítja a hasnyálmirigy inzulintermelő béta-sejtjeit. A legfrissebb kutatások egy új béta-sejt specifikus autoantigént, az IGRP-t (islet-specific glucose-6-phosphatase catalytic subunit-related protein) azonosították, amelyet a diabéteszre hajlamos egerekben a domináns T-sejt klónok ismernek fel. Az antigén az MHC I molekulákon keresztül kerül bemutatásra az immunsejteknek, és aktiválja a béta-sejt pusztító immunválaszt. További érdekesség, hogy az IGRP-vel hasonló szerkezetű mimotóp peptidek – például a Borrelia burgdorferi baktériumból származók – molekuláris mimikri révén ugyancsak képesek lehetnek immunválaszt kiváltani, ezzel potenciálisan összekapcsolva a fertőzést és az autoimmunitás kialakulását.

Ugyanígy, a Lyme-kór során kialakuló Lyme arthritis sem csupán a fertőzés aktív jelenlétének lehet a következménye, hanem részben a molekuláris mimikri miatt fellépő autoimmun válasz eredménye is, különösen akkor, ha az ízületi gyulladás antibiotikumos kezelés ellenére is fennmarad.

Ezért a molekuláris mimikri kulcsfontosságú összekötő kapocs lehet a fertőző betegségek és az autoimmun kórképek között – és különösen aktuális vizsgálati terület a Lyme-kór hosszú távú szövődményeinek megértésében.

Membránfluiditás

Minden élő szervezet alapvető egysége a sejt, amelyet sejthártya vesz körül. Ez a membrán szabályozza, mi jut be és mi távozik a sejtből, lehetővé teszi a tápanyagfelvételt, salakanyagok leadását, hormonok kiválasztását, valamint a sejtek közötti kommunikációt. A sejthártya főként foszfolipid kettős rétegből áll, melyben a molekulák részben vízoldékony (hidrofil), részben víztaszító (hidrofób) részeket tartalmaznak. A membrán fluiditása – vagyis a molekulák mozgékonysága – elengedhetetlen az élethez.

A membrán bizonyos hőmérséklet alatt kvázi kristályos állapotba kerülhet, amelyben a mozgékonyság jelentősen csökken. Ekkor a membrán szivárgóvá válik, elveszíti funkcióit, és a benne található fehérjék térszerkezete megváltozik. Ez a konformációváltozás az immunrendszer számára „idegen” struktúrát jelenthet, ami autoimmun reakciókat válthat ki.

Esszenciális zsírsavak szerepe

A membrán fluiditását elsősorban az esszenciális zsírsavak biztosítják, amelyek hajlított láncú, többszörösen telítetlen zsírsavak. Hiányuk esetén nő a kvázi kristályosodás veszélye. A test megpróbálja ezt ellensúlyozni a koleszterinszint növelésével, mivel a koleszterin fokozza a membrán fluiditását. Ugyanakkor, ha az esszenciális zsírsavak hiánya súlyos, ez az adaptív mechanizmus kimerül, és a membrán stabilitása veszélybe kerül.

Az autoimmunitás kialakulásának új elmélete

A magzati korban az immunrendszer a "saját" és "nem saját" struktúrákat a még megfelelően fluid sejthártyák alapján ismeri fel. Később, ha a sejthártya zsírsavösszetétele megváltozik, a fehérjék új konformációt vehetnek fel, amit az immunrendszer idegenként azonosíthat. Ez vezethet például 1-es típusú cukorbetegséghez (ha a Langerhans-szigetek sejtjeit támadja meg) vagy reumához (ha az ízületi sejteket).

A koleszterinszint és a betegségek kapcsolata

A megemelkedett szérumkoleszterin nem önmagában okoz betegséget, hanem a szervezet válaszreakciója lehet az esszenciális zsírsavak hiányára. A nyugati társadalmakban a szérumkoleszterin átlagos szintje folyamatosan nő. Ez a hiányállapot a sejthártyák kvázi kristályosodásának veszélyét jelzi, és növeli az olyan betegségek kockázatát, mint az érelmeszesedés, szívinfarktus, vagy autoimmun betegségek.

A fertőzések és a membrán fluiditása

Egyes kórokozók, például a Borrelia baktérium (a Lyme-kór kórokozója), képesek lebontani a gazdasejt esszenciális zsírsavait, ezáltal csökkentve a membrán fluiditását. Ugyanakkor a kórokozó a gazdasejtből koleszterint von el, amivel saját membránját stabilizálja. Ez a kettős hatás előnyös a kórokozónak, mivel az immunválasz gyengül, a sejt pedig szivárgóvá válik, táplálékot biztosítva a baktériumnak. Ez a folyamat gyakran autoimmun reakcióhoz vezet.

A szerzők hipotézise szerint a koleszterinszint emelkedése tehát egy természetes védekező mechanizmus, amellyel a szervezet megpróbálja a membrán fluiditását fenntartani esszenciális zsírsavhiány esetén.

Összefoglalás:

Az autoimmun betegségek kialakulásának hátterében tehát több mechanizmus állhat. 

A molekuláris mimikri egy olyan immunológiai jelenség, amely során a kórokozók bizonyos fehérjéi szerkezetileg hasonlítanak a gazdaszervezet saját fehérjéire. Ez a hasonlóság téves immunválaszt válthat ki, ami a saját szövetek elleni támadáshoz vezethet, így központi szerepet játszhat az autoimmun betegségek, például az 1-es típusú diabétesz vagy a Lyme-kór autoimmun szövődményeinek kialakulásában.

A cikk egy új nézőpontból vizsgálja az autoimmun betegségek kialakulását, és azt állítja, hogy ezek fő oka az esszenciális zsírsavak hiánya és az ennek következtében fellépő membrán kvázi-kristályosodás. A szervezet a koleszterinszint növelésével próbálja kompenzálni ezt, de ez csak átmeneti megoldás. A megoldás a helyes táplálkozás, antioxidáns bevitel és az oxidatív stressz csökkentése lehet.

Források:

https://www.scirp.org/journal/paperinformation?paperid=43791 

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1633447100

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22583438/