Informace

Doporučení učebnice pokrývající adaptivní imunitní systém


Brzy začnu pracovat na projektu o imunologii. Rád bych si přečetl více o hlavních mechanismech imunitního systému.

Jaké knihy nebo články byste mi mohli doporučit? Zejména se zajímám o adaptivní imunitní systém.

Ocenil bych, kdyby některá doporučení byla na bakalářské úrovni, protože nemám znalosti z biologie.

Díky moc.


Existují dvě knihy, které v této oblasti považuji za „standardy“:

  • Buněčná a molekulární imunologie, 8. vydání. od Abbase a kol.

  • Imunobiologie dříve Charlie Janeway, který bohužel prošel, takže je nyní autorem Kenneth Murphy. Mnoho lidí to označuje jen jako „Janeway“.

Tyto texty lze použít jak na bakalářské, tak na postgraduální úrovni (použil jsem je v obou) a aktualizují se každých několik let. Nejnovější vydání Imunobiologie je z roku 2011, zatímco CMI je z roku 2014, takže možná budete chtít začít s tím prvním.

Dřívější verze Imunobiologie je také zdarma k dispozici na polici NCBI, ale bohužel nemůžete přímo číst, budete muset vyhledat, co vás zajímá.


Úvod

Zavřete oči a představte si cihlovou zeď. Co je základním stavebním kamenem té zdi? Jediná cihla, samozřejmě. Stejně jako cihlová zeď se vaše tělo skládá ze základních stavebních kamenů a stavebními kameny vašeho těla jsou buňky.

Vaše tělo má mnoho druhů buněk, z nichž každá se specializuje na konkrétní účel. Stejně jako je domov vyroben z různých stavebních materiálů, je lidské tělo postaveno z mnoha typů buněk. Epitelové buňky například chrání povrch těla a pokrývají orgány a tělesné dutiny uvnitř. Kostní buňky pomáhají podporovat a chránit tělo. Buňky imunitního systému bojují s invazními bakteriemi. Krev a krevní buňky navíc přenášejí živiny a kyslík do celého těla a současně odstraňují oxid uhličitý. Každý z těchto typů buněk hraje zásadní roli během růstu, vývoje a každodenní údržby těla. Navzdory jejich obrovské rozmanitosti mají buňky ze všech organismů - dokonce i tak rozdílných, jako jsou bakterie, cibule a lidé - určité základní vlastnosti.

Jako Amazon Associate vyděláváme na kvalifikovaných nákupech.

Chcete tuto knihu citovat, sdílet nebo upravit? Tato kniha je Creative Commons Attribution License 4.0 a musíte přiřadit OpenStax.

    Pokud redistribuujete celou nebo část této knihy v tištěné podobě, musíte na každou fyzickou stránku uvést následující uvedení:

  • K vygenerování citace použijte níže uvedené informace. Doporučujeme použít citační nástroj, jako je tento.
    • Autoři: Connie Rye, Robert Wise, Vladimir Jurukovski, Jean DeSaix, Jung Choi, Yael Avissar
    • Vydavatel/web: OpenStax
    • Název knihy: Biologie
    • Datum vydání: 21. října 2016
    • Místo: Houston, Texas
    • URL knihy: https://openstax.org/books/biology/pages/1-introduction
    • URL sekce: https://openstax.org/books/biology/pages/4-introduction

    © 15. září 2020 OpenStax. Obsah učebnic vytvořený společností OpenStax je licencován pod licencí Creative Commons Attribution License 4.0. Název OpenStax, logo OpenStax, obálky knih OpenStax, název OpenStax CNX a logo OpenStax CNX nepodléhají licenci Creative Commons a nesmí být reprodukovány bez předchozího a výslovného písemného souhlasu Rice University.


    Úvod

    Země se uvolňuje, ale lidé umírají. K 18. dubnu 2020 zemřelo více než 154 000 lidí, 2,2 milionu bylo postiženo a koronavirem bylo zasaženo nejméně 185 zemí. Svět poprvé zažil koronavirus v roce 2002 � prostřednictvím závažného akutního respiračního syndromu (SARS) a v roce 2011 poprvé na Blízkém východě respiračním syndromem (MERS). Kauzálními činiteli pro oba případy (SARS-CoV a MERS-CoV,) byly nově identifikované koronaviry zoonotického původu z rodu Beta coronavirus [1]. Současný koronavirus (SARS-CoV-2) COVID-19 se poprvé objevil v čínském Wu-chanu na konci roku 2019. Lidé jsou ovlivňováni přenosem z člověka na člověka v důsledku těsného kontaktu [2, 3], a lidé postihnutí COVID-19 trpí vážným onemocněním dýchacích cest [4]. Lidé, kteří jsou starší a mají mnoho komorbidit, jsou vůči COVID-19 nejzranitelnější [5, 6].

    Na tuto nemoc neexistuje registrovaná léčba ani vakcína [7]. Pro léčbu postižených osob bylo schváleno americkým Úřadem pro kontrolu potravin a léčiv omezené naléhavé používání chlorochinu a hydroxychlorochinu. Použití antivirotika zvaného Favilavir jako léčby koronaviru bylo schváleno čínskou národní správou zdravotnických produktů. Lék prokázal účinnost při léčbě onemocnění s velmi nízkými vedlejšími účinky v klinickém hodnocení zahrnujícím 70 pacientů. Klinické hodnocení probíhá v Shenzhenu v provincii Guangdong [8]. Tento přehledový článek informoval o nedávných pozorováních týkajících se vývoje úrovně imunity v lidském těle odolávání koronaviru jako alternativního řešení před vynálezem léků a očkování.

    Proces imunitního systému v lidském těle

    Tělo obsahuje orgány imunitního systému (obr. 1), který chrání před nemocemi [9, 10]. Hraje klíčovou roli pro udržení zdraví a patogeneze. Chrání také tělo před škodlivými látkami, choroboplodnými zárodky a změnami buněk (novotvar) [11]. Klíčovým hráčem v imunitním systému jsou bílé krvinky, které se mohou pohybovat po celém těle krevními cévami. Aby bylo možné sledovat napadení mikrobů, tělo si vyměňuje buňky a tekutiny mezi krví a lymfatickými cévami a umožňuje lymfatický systém. Lymfatické cévy nesou lymfu. Každá lymfatická uzlina obsahuje specializovaná oddělení, kde se mohou setkat s antigeny. Vstupními lymfatickými cévami se imunitní buňky a cizí částice dostávají do lymfatických uzlin. Když jsou v krevním oběhu, jsou transportovány do tkání po celém těle. Celý cyklus pokračují hlídkováním cizích antigenů všude a poté se postupně unášejí zpět do lymfatického systému. Imunitní buňky se shromažďují, pracují a slouží ke konfrontaci s antigeny v lymfatických uzlinách a kompartmentech sleziny [12].

    Orgány imunitního systému jsou umístěny v celém těle [12].

    Dopady Covid-19 na lidské tělo

    COVID-19 je RNA virus s podobou koruny. Jeho průměr je přibližně 60 �  nm. Na jedné straně má konkávní povrch s hřebenem. Vytváří větší vazební rozhraní a také více kontaktů s ACE2. Může lépe navázat kontakt s N-koncovou šroubovicí ACE2 a mít vyšší afinitu [13]. Přenáší se kapičkami dýchání z kašle a kýchání a vdechováním vstupuje do nosního systému a začíná se replikovat. ACE2 je hlavním receptorem pro virus COVID-19 [14]. Špičkový protein (protein S) přítomný na povrchu COVID-19 je sevřen uvnitř vazby hostitelské buňky na receptor ACE2. Zde je v hostitelské buňce přítomen enzym furin, který hraje zásadní roli pro vstup viru, který v SARS-CoV chyběl [15]. Dále se virus začíná šířit s omezenou vrozenou imunitní odpovědí a může být detekován výtěry z nosu. Virus se poté šíří a dostává se do dýchacích cest, kde čelí robustnější vrozené imunitní odpovědi. V této fázi je onemocnění klinicky manifestní a cytokiny s vrozenou reakcí mohou být prediktivní pro následný klinický průběh [16]. U beta a lambda infekcí jsou hlavním zdrojem epiteliální buňky infikované viry [17]. Toto onemocnění bude u 80% infikovaných pacientů mírné a většinou se omezí na horní a vodivé dýchací cesty [18]. Při konzervativní symptomatické terapii mohou být tito jedinci sledováni a sledováni doma. Přibližně u 20% infikovaných pacientů se vyvinou plicní infiltráty a u některých z nich se vyvine velmi závažné onemocnění [19]. Míra úmrtnosti těžkých pacientů s COVID-19 může být až 49%, na základě nedávné epidemiologie China CDC [20]. Ve Wuhanu bylo studováno 292 pacientů s COVID-19. Věk byl rizikovým faktorem pacientů s vážným onemocněním, jak ukazuje Lasso algoritmus. Když se věk pacientů s vážným stavem zvýšil o 5 let, riziko vzrostlo o 15,15%. Většina pacientů s COVD-19 byli starší pacienti v těžké skupině se základními chorobami. Chronická obstrukční plicní nemoc, hypertenze, maligní nádor, ischemická choroba srdeční a chronické onemocnění ledvin byly častější v těžké skupině než v mírné skupině. Ze 145 závažných případů zemřelo 51 pacientů (34,69%) a 90,2% zemřelých bylo starších 60 let. Čtyřicet pacientů mělo základní onemocnění z 51 úmrtí (78,43%). Zprávy prokázaly, že pacienti ve věku nad 60 let, kteří mají komorbidity, zejména hypertenzi, jsou ohroženi závažným onemocněním a úmrtím na infekci SARS-CoV-2 [[21], [22], [23]].

    Mechanismus imunitního systému v lidském těle proti COVID-19

    Protože neexistuje žádný registrovaný lék nebo vakcína proti COVID-19, imunitní systém je nejlepší obranou, protože podporuje přirozenou schopnost těla bránit se proti patogenům (např. Virům, bakteriím, plísním, prvokům a červům [24, 25 ]) a odolává infekcím. Dokud imunitní systém funguje normálně, infekce jako COVID-19 zůstávají bez povšimnutí. Tři typy imunity jsou vrozená imunita (rychlá odpověď), adaptivní imunita (pomalá odpověď) a pasivní imunita (obr. 2). Pasivní imunita má dva typy: přirozenou imunitu získanou z mateřské strany a umělou imunitu získanou z medicíny. Kožní a zánětlivé reakce začínají při postižení těla [26, 27]. Když se však tělo poprvé setká s choroboplodnými zárodky nebo viry, imunitní systém nemůže správně fungovat a může dojít k onemocnění. K tomuto scénáři došlo v případě COVID-19 [28].

    Vrozený a adaptivní imunitní systém [28].

    Když se buňky imunitního systému vzdělají, dokončí svou práci recirkulací mezi centrálními a periferními lymfoidními orgány a migrací z míst poranění krví (obr. 3). Krev přenáší na ïve a vzdělané imunitní buňky z jednoho místa na druhé, protože proudí celým tělem a funguje jako potrubí pro imunitní systém. Buňky opět vstupují do krevního oběhu, aby byly transportovány do tkání v celém těle poté, co opustily tyto uzliny odcházejícími lymfatickými cévami [29].

    Krev v potrubí imunitního systému [29].

    Nyní je pro studium lidského imunitního systému k dispozici mnoho molekulárních a buněčných profilovacích testů (obr. 4). Úroveň pokroku nástrojů se zvýšila (např. Se zlepšily polychromatické průtokové cytometry). V oblasti genomiky a proteomiky došlo také k zásadním technologickým průlomům, které vytvářejí jedinečné zařízení pro studium lidí v oblasti zdraví a nemocí, kde inherentní heterogenita velí analyzovat velké sbírky vzorků [29].

    Armamentarium pro imunitní profilování [29].

    Poté, co byl ovlivněn imunitní reakcí viru na zprostředkování protilátky. B buňkám pomáhají T buňky diferencovat se na plazmatické buňky, které pak produkují protilátky specifické pro virový antigen. Protilátka neutralizační povahy je účinná při úplném blokování vstupu viru do hostitelských buněk k omezení infekce a hraje velmi silnou ochrannou roli v pozdějším stadiu infekce a zabraňuje relapsu infekce. Naproti tomu buněčnou imunitní odpověď lze pozorovat uvnitř infikovaných buněk, která je zprostředkována T-lymfocyty. Celková adaptivní imunitní odpověď je řízena pomocnými T buňkami a cytotoxické T buňky hrají zásadní roli při odstraňování a čištění buněk infikovaných virem [30].

    Informace ze SARS-CoV a MERS-CoV mohou umožnit průzkum znalostí k pochopení toho, jak SARS-CoV-2 uniká imunitní odpovědi hostitele, protože data o SARS-CoV-2 zůstávají omezená. 80% RNA sekvence SARS-CoV a 50% RNA sekvence MERS-CoV odpovídá RNA SARS-CoV-2 [31] a SARS-CoV-2 vykazuje další genomové oblasti. Ve srovnání se SARS-CoV a dalšími úzce souvisejícími koronaviry je jeho protein S o 20 a#x0201330 aminokyselin delší. SARS-CoV-2 má tedy podobné strategie vyhýbání se imunitnímu systému, ale další mechanismus zůstává neobjeven [32, 33].

    Synopse Shi a kol. [34] vychází z klinického zdravého rozumu. Navrhli některé normální přístupy k léčbě pacientů s COVID-19 (obr. 5). Domnívali se, že dvoufázová ochranná fáze založená na imunitní obraně a dělení poškozující fáze řízené záněty jsou zásadní. V první fázi by se lékaři měli pokusit posílit imunitní odpověď a ve druhé fázi by se měli pokusit ji potlačit. Vitamin B3 by měl být použit okamžitě po zahájení kašle, protože je vysoce ochranný proti plicím. Když začne dýchací potíže, lze podat hyraturonidázu intratracheálně a současně lze k inhibici HAS2 použít 4-MU. Je jasné, že informace o citlivosti budou poskytovány typizací HLA pro strategii prevence, léčby, očkování a klinických přístupů.

    Progrese infekce COVID-19 a potenciální adjuvantní intervence [34].

    Důvody neúspěchu

    Hlavní příčinou úmrtnosti pacientů s COVID-19 je respirační selhání způsobené syndromem akutní respirační tísně [35]. Sekundární hemofagocytární lymfohistiocytóza (sHLH) je charakterizována fulminantní a fatální hypercytokinémií s multiorgánovým selháním a není dostatečně rozpoznána. Virová infekce spouští sHLH a vyskytuje se u 3,7% 𠄴,3% případů sepse u dospělých [36, 37]. sHLH, podobný profilu cytokinů, je spojena se závažností onemocnění COVID-19, charakterizovanou zvýšeným interleukinem (IL) -2, IL-7, interferonem indukovatelným proteinem 10, faktorem stimulujícím kolonie granulocytů, makrofágovým zánětlivým proteinem 1-, monocytem chemoattractant protein 1, a tumor necrosis factor- (TNF-) [38]. Nedávná multicentrická studie retrospektivního prediktoru fatality se 150 potvrzenými případy COVID-19 v čínském Wu-chanu zahrnovala zvýšený feritin a IL-6, což naznačuje, že úmrtnost může být způsobena virově řízeným hyperinflamací [39].

    Léčba pacientů s COVID-19

    Celosvětově probíhá výzkum vývoje vakcíny proti COVID-19. Podle zprávy [40] se vyvíjí 115 kandidátů na vakcínu. Mezi nimi je 78 potvrzeno jako aktivních a 37 nepotvrzených. 73 z 78 potvrzených aktivních projektů je v průzkumu. Nejpokročilejší kandidáti byli přesunuti do klinického vývoje. Tabulka 1 ukazuje kandidáty na klinickou fázi vakcíny pro COVID-19.

    Stůl 1

    Kandidáti na vakcínu v klinické fázi pro COVID-19 [40].

    KandidátCharakteristika vakcínyVedoucí vývojářpostavení
    mRNA-1273LNP-zapouzdřená mRNA vakcína kódující S proteinModernaFáze I (<"typ": "klinická studie", "attrs": <"text": "NCT04283461", "term_id": "NCT04283461" >> NCT04283461)
    Ad5-nCoVVektor adenoviru typu 5, který exprimuje S proteinBiologické přípravky CanSinoFáze I (<"typ": "klinická studie", "attrs": <"text": "NCT04313127", "term_id": "NCT04313127" >> NCT04313127)
    INO-4800DNA plazmid kódující S protein dodávaný elektroporacíInovio PharmaceuticalsFáze I (<"typ": "klinická studie", "attrs": <"text": "NCT04336410", "term_id": "NCT04336410" >> NCT04336410)
    LV-SMENP-DCDC modifikované lentivirovým vektoremShenzhen Geno-ImmuneFáze I (<"typ": "klinická studie", "attrs": <"text": "NCT04276896", "term_id": "NCT04276896" >> NCT04276896)
    exprimující syntetický minigen na základě domén vybraných virových proteinů podávaných s antigenově specifickými CTLLékařský ústav
    Patogenně specifický aAPCaAPC modifikované lentivirovým vektorem exprimujícím syntetický minigen na základě domén vybraných virových proteinůShenzhen Geno-Immune Medical InstituteFáze I (<"typ": "klinická studie", "attrs": <"text": "NCT04299724", "term_id": "NCT04299724" >> NCT04299724)

    Podle jiné zprávy [41] dostalo 108 dospělých nízkou, střední nebo vysokou dávku vakcíny, podávanou jako intramuskulární injekci. Všichni tito dospělí nebyli postiženi SARS-CoV-2 a jejich věk byl mezi 18 a 90 lety. Jejich průměrný věk byl 36,3 a 51% z nich byli muži a pozorovali je 28 dní. Testy neutralizace živých virů nebo pseudovirů mohou detekovat neutralizační protilátky, navíc k vazebným protilátkám měřeným pomocí ELISA přibližně za 14 dní.

    Po 28 dnech vrcholila odpověď protilátky závislá na dávce, přičemž sérokonverze byla dokumentována u 50% a#x0201375% účastníků ve skupinách se střední a vysokou dávkou. Kromě toho byly specifické reakce T buněk vůči špičkovému glykoproteinu ukázány pomocí imunospotu spojeného s interferonovým enzymem a průtokovou cytometrií. Mezi 83% a#x0201397% účastníků byly reakce závislé na dávce zjistitelné od 14 dnů. Nejčastějšími nežádoucími účinky byla horečka, únava, bolest hlavy a svalů. Jedna studie prokázala, že [42] pro léčbu COVID-19 je rekonvalescentní plazmatická terapie účinná. Míra přežití pacientů se SARS virové etiologie byla touto léčbou zlepšena [43]. Posouzení před darováním se provádí za účelem zajištění souladu se současnými předpisy pro dárce plazmy [44]. Jedinci ve věku od 18 do 65 let, kteří se uzdravili a nebyli nakaženi COVID-19 za posledních 14 dní, jsou rekonvalescentními dárci. Jedinci z oblastí tropických chorob byli také vyloučeni. Plazma, přibližně 400 �  mL, byla odebrána od každého dárce, uložena v jednotkách 200 nebo 250  mL a zmrazena do 24  h od odběru, aby byla použita pro další transfuze [45]. Dalším problémem je bezpečnost používání rekonvalescentní plazmy. Žádná nežádoucí událost se nespojovala během epidemie chřipky, SARS-CoV a MARS-CoV, ale vyskytla se u eboly. Zprávy uvádějí, že léčba rekonvalescentní plazmou u pacientů s COVID-19 je bezpečná bez větších nežádoucích účinků [46]. Tabulka 2 ukazuje související nežádoucí účinky na rekonvalescentní plazmu v různých epidemiích.

    Tabulka 2

    Související nežádoucí účinky s rekonvalescentní plazmou v různých epidemiích.

    ZeměVirová etiologieNežádoucí událostiReference
    ČínaCOVID-19Žádný[ 47 ]
    ČínaCOVID-19Žádný[ 48 ]
    ČínaCOVID-19Samočinný erytém obličeje u 2/10 pacientů. Žádné závažné nežádoucí účinky.[ 49 ]
    ČínaCOVID-19Žádný[ 50 ]
    Jižní KoreaCOVID-19Žádný[ 51 ]
    ČínaSARS-CoVŽádný[ 52 ]
    ČínaSARS-CoVŽádný[ 53 ]
    ČínaSARS-CoVŽádný[ 54 ]
    Tchaj -wanSARS-CoVŽádný[ 55 ]
    ČínaSARS-CoVŽádný[ 56 ]
    ČínaSARS-CoVŽádný[ 57 ]
    ČínaSARS-CoVŽádný[ 58 ]
    Jižní KoreaMERS-CoVŽádný[ 59 ]
    GuineaEbolaNevolnost, erytém kůže, horečka. Žádné závažné nežádoucí účinky.[ 60 ]
    ČínaChřipka A (H1N1)Žádný[ 61 ]
    ČínaChřipka A (H1N1)Žádný[ 62 ]
    ČínaChřipka A (H1N1)Žádný[ 63 ]
    ČínaChřipka A (H1N1)Žádný[ 64 ]

    Protože neexistuje jednoznačná a specifická léčba pacientů s COVID-19, jsou pacientům předepisována některá antivirotika v závislosti na jejich stavu a umístění. Mezi antivirotiky je remdesivir nejznámějším potenciálním lékem pro léčbu pacientů s COVID-19. Pro léčbu infekce virem Ebola v roce 2017 společnost Gilead Sciences syntetizovala a vyvinula remdesivir a je to fosforamidátové proléčivo C-nukleosidu adenosinu a širokospektrálního antivirotika [65].

    Hydroxychlorochin a chlorochin jsou další léčiva, která mají dlouhou historii klinického použití a podobné chemické struktury a často se používají k léčbě malárie erythematodes a revmatoidní artritidy [66]. Lopinavir je další léčivo, které Abbott pod značkou Kaletra v roce 2000 podával a prodával v kombinaci s ritonavirem. Lopinavir je inhibitor proteázy s vysokou specificitou k proteáze HIV-1 [67]. Další lék umifenovir byl poprvé vyvinut v Rusku a v Rusku a Číně byl používán k léčbě profylaxe, infekcí spojených s chřipkou A a B a dalšího arboviru [68]. Favipiravir byl vyvinut společností Fujifilm Toyama Chemical, Japonsko, v roce 2014 k léčbě ptačí chřipky odolné vůči inhibitorům neuraminidázy [69]. Oseltamivir se používá k léčbě chřipky A a B. Tento lék se zaměřuje na neuraminidázu distribuovanou na povrchu viru chřipky, aby inhiboval šíření viru chřipky v lidském těle [[70], [71], [72]]. Tabulka 3 uvádí volně prodejné léky proti SARS-CoV-2 a COVID-19.

    Tabulka 3

    Off-label léky proti SARS-CoV-2 a COVID-19 [92].

    LékTřídacílováDávkováníReference
    Kamostat mesilátInhibitor serinové proteázyTMPRSS2200  mg třikrát denně, po dobu 2 týdnů, orálně[ 73 , 74 ]
    Nafamostat mesilátInhibitor serinové proteázyTMPRSS2240  mg denně, po dobu 5 dnů, orálně[ 75 ]
    Chlorochin fosfátAntimalarikumACE2250  mg denně až do klinické rekonvalescence, orálně[ 78 , 79 ]
    HydroxychlorochinAntimalarikumEndosom, zvýšení pH400  mg nasycovací dávka dvakrát denně 1. den, 200  mg dvakrát denně po dobu 4 dnů, nebo 600  mg po dobu 6 dnů, nebo 400  mg po dobu 5 dnů, orálně[ [80] , [81] , [82] ]
    RemdesivirProtivirový lékRdRpÚvodní dávka 200  mg 1. den, 100 mg po dobu 9 � dní, orálně nebo intravenózně[ [83] , [84] , [85] ]
    Lopinavir/ritonavirProtivirový lékVirové proteázy400  mg lopinaviru a 100 mg ritonaviru dvakrát denně, po dobu 14 dnů, orálně[ [86] , [87] , [88] ]
    UmifenovirProtivirový lékMembránová fúze, klatrinem zprostředkovaná endocytóza400  mg třikrát denně, po dobu 9 dnů, orálně[ 89 , 90 ]
    FavipiravirProtivirový lékRdRpÚvodní dávka 6000  mg v den 1, 2, 400  mg pro dny 2 �, orálně[ 91 ]

    Nedávná pozorování léčby COVID-19 zlepšující imunitní systém: případová studie

    Vědci se pokoušejí zlepšit imunitní systém proti COVID-19 a zde jsou přezkoumána některá data. V genomu COVID-19 je kódováno deset proteinů, jedním z nich je protein S, jak bylo uvedeno výše, protože v oblasti infikované virem existuje glykoprotein (obr. 6). Protein S je významným terapeutickým cílem, zajistil jeho umístění a lze jej cílit pomocí protilátek [93]. Tvorba neutralizačních protilátek a imunizace zvířat vakcínami orientovanými na S protein je velmi účinná při prevenci infekce homologním koronavirem [94]. Pokud jsou lidské buňky infikovány virovými entitami, epitopy jakéhokoli z těchto proteinů virů ’ mohou být teoreticky vázány a prezentovány receptory MHC-1 na povrchu hostitelských buněk, což vede ke stimulaci CD4 a CD8 T buněk k provokaci protilátkami zprostředkované a buněčně zprostředkované imunitní reakce.

    Adaptivní imunitní odpověď proti koronaviru vyžaduje stimulaci epitopů B lymfocytů a T lymfocytů [95].

    Na univerzitě v Kodani vytvořili vědci síť MHC in-silikonové předpovědi epitopů prezentované 11 alelami MHC-1, které pokrývaly přibližně 90% asijské populace. Pomocí tohoto přístupu sestavili seznam 100 kandidátních epitopů pro následující alely MHC 𠅊*0101, A*0201, A*0301, A*11: 01, A*2402, B*40: 01, C*0401, C*0701, C*0702 a DRB1*0401 —, což má za následek 1100 MHC/vazebné studie peptidů. Pro projekt spolupracovali s Intavisem a Intavisem, kteří syntetizovali epitopy COVID-19 hodnocené ve studii. Pomocí své jedinečné technologie neoscreen provedli in vitro studie vazby epitopů. Studie identifikovala 159 epitopů, které stabilně vážou alelu MHC-1, a 22, které vážou testované alely MHC-II [95]. Příslušné údaje jsou uvedeny v tabulce 4, tabulce 5.

    Tabulka 4

    Allele#SekvenceOdkaz
    A*0101309VTEHDTLLY[ 96 ]
    A*020142VLDFAPPGA
    A*030152AVAHKVHLMYK[ 97 ]
    A*1101315AVFDRKSDAK[ 98 ]
    A*2402288AYAQKIFKIL[ 99 ]
    B*4001417REDQWCGSL[ 100 ]
    C*0102369QYDPVAALF[ 101 ]
    C*0401369QYDPVAALF[ 102 ]
    C*0701211YLHARLREL
    C*070270NYFNRMFHF
    DRB1*0401139AKFVAAWTLKAAA[ 103 ]

    Tabulka 5

    Počet epitopů s minimálně 60% stabilitou [95].

    min. 60% zásahůFaktor obohacení
    A*0101142.1
    A*0201156.1
    A*0301411.8
    A*1101491.4
    A*2402301.5
    B*4001301.6
    C*0102331
    C*04011ND
    C*070135.3
    C*0702316
    DRB1*0401224.2

    Ke dni 13. března 2020 bylo mimo Čínu 32 zemí s více než 100 případy COVID-19 [104]. Nejvyšší počet infekcí byl zjištěn v sedmi zemích: Spojené státy (n   = �), Francie (n   = �), Německo (n   = �), Španělsko (n &# x000a0 = �), Jižní Korea (n   = �), Írán (n   = ꀑ,364) a Itálie (n   = ꀗ,660). Počet potvrzených případů v dalších 25 zemích byl menší než 1200 [105]. Související údaje jsou uvedeny v tabulce 3.

    Změna R.0 a R.t je spojena s podílem jedinců, kteří mají ve svém těle imunitu vůči tomuto patogenu v této populaci. Alternativní metoda odhadu R.t pro patogen včetně populace je vynásobením R0 prostřednictvím podílu populace jedinců považovaných za imunní vůči tomuto patogenu. V tomto vnímání R.0 bude mít pouze podobnou úroveň Rt pokud v populaci nejsou žádné imunní osoby. Udává, že jakákoli částečná již existující imunita vůči infekčním prvkům je schopna snížit počet vznikajících sekundárních případů.

    Kdykoli se toto vnímání aplikuje v případě imunity stáda na kontrolu epidemie COVID-19, míra úmrtnosti na koronavirus se pohybuje mezi 0,25% a 3,0% odhadované populace (tj. Měřený počet lidí, kteří mohou zemřít na ovlivnění tohoto viru ), ale když populace dosáhne Pkritik úroveň imunity stáda, může být obtížné ji přijmout (tabulka 6).

    Tabulka 6

    Odhady efektivního reprodukčního čísla (Rt) SARS-CoV-2 32 studijních zemí (k 13. březnu 2020) a minimální podíl (Pkritik(jako % populace) nezbytné k zotavení z COVID-19 s následnou imunitou, aby se zastavila epidemie v této populaci. [105].

    Dong a kol. [106] experimentovali na pacientech pomocí různých metod. Zpočátku používali séra, ale nebyl pozorován žádný významný výsledek. Následně se tým zaměřil na NP a S-RBD. Pro stanovení optických ředění bylo titrováno sérum od pacienta a lidské AB sérum. Pro IgM bylo použito ředění 1:50 a pro IgG ředění 1: 150. Ve srovnání se skupinami zdravých dárců byly v oblasti nově propuštěných pacientů detekovány NPM a S-RBD specifické IgM a IgG protilátky (obr. 7). Ve srovnání se zdravými dárci byly protilátky IgG Anti-SARS-CoV-2 také jasněji pozorovány než IgM u sledovaných pacientů. Tato zjištění ukazují, že pacienti s COVID-19 reagují na reakce IgG a IgM na proteiny SARS-CoV-2, zejména NP a S-RBD, a naznačují, že infikovaní pacienti by si mohli udržet hladinu IgG alespoň po dobu 2 týdnů. Protože bylo ukázáno, že doména RBD proteinu S se váže na lidský receptor ACE2, existence protilátek proti ní může naznačovat neutralizaci infekce SARS-CoV-2. K posouzení tohoto jevu provedli neutralizační test na bázi pseudovirových částic. Pacienti č. 1, 2, 4 a 5, všichni ve vypouštěné skupině, měli vysoké hladiny titrů neutralizačních protilátek. Tato zjištění ukazují, že naposledy propuštění pacienti měli ochrannou humorální imunitu vůči SARS-CoV-2. S výjimkou pacienta č. 11 měli sledovaní pacienti nižší hladiny titrů neutralizačních protilátek než nedávno propuštění ostatní pacienti a všichni byli pozitivní kromě pacienta č. 7, který byl negativní.

    Detekce protilátkových reakcí na rekombinantní proteiny SARS-CoV-2 u pacientů s COVID-19. (A) Sérologické reakce 12 pacientů s COVID-19 na rekombinantní NP (nahoře) a S-RBD (dole). Experiment byl proveden duplicitně. (B) Měření titrů neutralizačních protilátek testem na bázi pseudovirů. Experiment byl proveden trojmo. NP, nukleokapsidový protein. Vazebná doména S-RBD receptoru spike proteinu. HD, zdravý dárce. Pt, pacient. HD#1, sérum bylo odebráno v roce 2018. HD#2 𠄴, séra byla z blízkého kontaktu. *P   <   ** P [106].

    Potenciální výzvy ve vývoji imunitního systému

    Účinný imunitní systém musí mít schopnost interpretovat změny ve světě kolem sebe a správně reagovat, musí však překonávat výzvy pro práci v různých prostředích s různými patogeny (obr. 8). Imunitní systém se většinou setká s něčím novým a považuje to za neškodné, ale v některých případech může být tato reakce nebezpečná. Účinný imunitní systém musí mít schopnost to rozlišit. Měl by mít schopnost přizpůsobit se podivným změnám životního prostředí v boji proti infekcím. Zdravý imunitní systém má symbiotické mikrobiální farmy a reaguje na škodlivou infekci. Když patogeny vstoupí do těla, pokusí se ho použít jako hostitele a imunitní systém představuje mnoho hrozeb. Pro každou infekci se do buňky používají jiné dveře a blokování těchto vstupních cest může zastavit infekci před jejím začátkem. Imunitní systém neutralizuje infekci produkcí protilátek, ale to musí být provedeno ve správný čas. Imunitní systém „musí“ skutečně zastavit infekci, než se v těle uchytí [[107], [108], [109], [110], [111]].

    Adaptivní imunitní odpověď na infekci [111].

    Doporučené jídlo, očkování, léky a doplňky pro imunitní systém pro COVID-19

    Podle Světové zdravotnické organizace jsou zdravé potraviny a hydratace životně důležité. Jedinci konzumující vyváženou stravu jsou zdravější se silným imunitním systémem a mají snížené riziko chronických onemocnění a infekčních chorob. Vitaminy a minerály jsou životně důležité. Vitamín B, nerozpustný ve vodě, chrání před infekcí. Vitamín C chrání před příznaky podobnými chřipce [112]. Nedostatek vitaminu D a vitaminu E může vést ke koronavirové infekci [113]. Vitamín D lze nalézt na slunci a vitamín E například v oleji, semenech a ovoci. Nedostatek železa a přebytek železa může vést k riziku [114, 115]. Zinek je nezbytný pro udržení imunitního systému [116]. Potraviny bohaté na bílkoviny by měly být nejvyšší prioritou, protože mají imunitní vlastnosti (produkce imunoglobulinů) a potenciální antivirovou aktivitu [[117], [118], [119]]. V pravidelném jídle by proto měli jedinci jíst ovoce, zeleninu, luštěniny, ořechy, celozrnné produkty a potraviny ze živočišných zdrojů (obr. 9). Měli byste konzumovat potraviny z rostlin obsahujících vitamín A a denně vypít 8 � šálků vody. Podvýživa je pro pacienty s COVID-19 nebezpečná, a proto by měla být zajištěna správná výživa [120, 121]. Konzumovat lze také ovocné šťávy, čaj a kávu. Je třeba se vyvarovat příliš mnoho kofeinu, slazených ovocných šťáv, koncentrátů ovocných šťáv, sirupů, šumivých nápojů a neperlivých nápojů. Měli byste konzumovat nenasycené tuky, bílé maso a ryby. Je třeba se vyvarovat nasycených tuků, červeného masa, více než 5  g soli denně a průmyslově zpracovaných potravin [122]. Spolu s dietou je dalším faktorem fyzická aktivita. Jednotlivci by měli být aktivní a pravidelně provádět tělesná cvičení na posílení imunitního systému a měli by mít správný spánek [123]. Ačkoli neexistuje žádný registrovaný lék na léčbu COVID-19, předepisují se hydroxychlorochin a remdesivir, které jsou částečně účinné [124]. <--->

    Nutriční doporučení pro dospělé v době vypuknutí COVID-19 [122].


    Viry jako komplexní adaptivní systémy

    Viry jsou všude, infikují všechny druhy živých organismů, od těch nejmenších bakterií až po největší savce. Mnoho z nich je škodlivých parazitů, ale viry také hrají hlavní roli jako hybné síly naší evoluce jako druhu a jsou zásadními regulátory složení a složitosti ekosystémů v globálním měřítku. Tato stručná kniha čerpá z teorie komplexních systémů, která poskytuje nový pohled na virový původ, populace a evoluci a koevoluční dynamiku virů a jejich hostitelů.

    Stále se objevují nové viry, které ohrožují lidi, plodiny a hospodářská zvířata. Viry se neustále vyhýbají našemu imunitnímu systému a antivirové terapie a očkovací kampaně mohou být proti nim bezmocné. Tyto jedinečné vlastnosti biologie virů jsou důsledkem jejich ohromného evolučního potenciálu, který umožňuje virům rychle se přizpůsobit jakékoli environmentální výzvě. Ricard Solé a Santiago Elena představují jednotný rámec pro chápání virů jako komplexních adaptivních systémů. Ukazují, jak aplikace teorie komplexních systémů na dynamiku virů poskytla nový pohled na vývoj AIDS u pacientů infikovaných HIV -1, vznik nových antigenních variant viru chřipky A a další špičkové pokroky.

    Základní čtení pro biology, fyziky a matematiky, které zajímá složitost, Viry jako komplexní adaptivní systémy také rozšiřuje analogii virů na vývoj dalších replikátorů, jako jsou počítačové viry, rakovina a jazyky.

    "Tato kniha ukazuje, jak viry, kromě toho, že jsou fascinujícími organismy, mohou poskytovat experimentální testy a případové studie mnoha evolučních procesů, které jsou pro biology důležité." - Lin Chao, Kalifornská univerzita, San Diego

    "Tato podnětná a aktuální kniha se zabývá otázkami, které jsou klíčové pro dynamiku populace virů z koncepčního rámce teorie komplexních systémů." Jasně strukturovaný a snadno čitelný vyplňuje mezeru a osloví vědce v různých oblastech, od virologie po matematickou biologii. “-Fernando García-Arenal, Universidad Politécnica de Madrid

    Viry jako komplexní adaptivní systémy pokrývá vývoj, rozmanitost a chování virů z matematického hlediska a poskytuje širokou škálu viněty na toto téma, které jsou jasné a poutavě napsané. Kniha také slouží jako užitečný úvod do některých aspektů teoretické biologie. “ - Oliver Pybus, Oxfordská univerzita

    "Solé a Elena spojují na jednom místě řadu různých konceptů a přístupů, s nimiž se obvykle zachází samostatně, a nabízejí podrobné diskuse o rychlé současné variabilitě některých virů spolu se střednědobým a dlouhodobým vývojem jiných." Neznám žádnou jinou knihu, jako je tato. “ - Colin R. Parrish, Cornell University

    Související knihy


    Úvod

    Vaše tělo má mnoho druhů buněk, z nichž každá se specializuje na konkrétní účel. Stejně jako je domov vyroben z různých stavebních materiálů, je lidské tělo postaveno z mnoha typů buněk. Epitelové buňky například chrání povrch těla a pokrývají orgány a tělesné dutiny uvnitř. Kostní buňky pomáhají podporovat a chránit tělo. Buňky imunitního systému bojují s invazními patogeny. Krevní buňky navíc přenášejí živiny a kyslík do celého těla a současně odstraňují oxid uhličitý a další odpad. Každý z těchto typů buněk hraje zásadní roli během růstu, vývoje a průběžné údržby těla. Navzdory své obrovské rozmanitosti však buňky všech organismů - dokonce i tak rozmanitých, jako jsou bakterie, cibule a lidé - sdílejí určité základní vlastnosti.

    U lidí, než se buňka vyvine do svého specializovaného typu, se nazývá kmenová buňka. Kmenová buňka je buňka, která neprošla změnami souvisejícími se specializací. V tomto stavu se může diferencovat, aby se stal jednou z mnoha různých specializovaných buněk, a může se rozdělit a produkovat více kmenových buněk. Za normálních okolností, jakmile se buňka stane specializovanou, zůstane taková. Vědci však pracují na přemlouvání kmenových buněk v laboratoři, aby se staly zvláštní specializací. Vědci z lékařského centra Cincinnati Children’s Hospital Medical Center se například naučili, jak používat kmenové buňky k růstu žaludeční tkáně v miskách z plastových buněk a tkáňových kultur. Tento úspěch umožní vědcům studovat lidské žaludeční choroby, jako je rakovina žaludku. Více si o tom můžete přečíst zde.

    Podpora učitele

    Kmenové buňky si zachovávají potenciál stát se mnoha různými typy buněk. Totipotentní kmenové buňky, jako je zygota a buňky ve velmi raných fázích dělícího se embrya, se mohou stát jakoukoli buňkou v těle. V době, kdy zygota prošla dostatečným dělením 16-buněčného stádia, jsou některé buňky oddány určité dráze a nazývají se pluripotentní. Každá pluripotentní buňka má velký potenciál a může se diferencovat na mnoho typů buněk, které nakonec tvoří dospělý organismus. Multipotentní buňky jsou stále přítomny v mnoha dospělých tkáních, jako je kostní dřeň a mozek, a mohou se diferencovat na řadu různých typů buněk, i když v úzkém rozmezí. Klasický příklad je vidět na tvorbě krevních buněk v kostní dřeni. Nespecializovaná buňka v krevní linii může být červená nebo bílá krvinka, ale ne svalová buňka. Dále po cestě diferenciace předchůdce linie bílých krvinek ztratil schopnost vyvinout se do červených krvinek, ale stále se může diferencovat na jeden z několika druhů bílých krvinek.

    Diferencované buňky si z větší části uchovávají veškerý svůj genetický materiál, což dává možnost zvrátit proces diferenciace a ze specializovaných dospělých buněk udělat pluripotentní kmenové buňky. Toto je klíč k experimentu popsanému v rozcvičce.

    Zeptejte se studentů, co by se stalo, kdyby si v budoucnu vybrali povolání a nikdy by nemohli své rozhodnutí změnit (např. „Jednou účetní, vždy účetní“)

    Porovnejte totipotentní buňky se studenty na střední škole se všemi možnostmi dokořán. Na střední škole došlo k určité diferenciaci výběrem tříd AP. Jak postupují studiem, některé cesty se mohou zavírat. Požádejte studenty, aby porovnali diferenciaci s akademickými cestami. V jaké fázi svého vzdělávání jsou studenti totipotentní? (Možné odpovědi: základní, střední nebo vysoká škola) Kdy se studenti stanou pluripotentní? (Možné odpovědi: volba středního vzdělání, učiliště, vysoké školy) Kdy se stanou multipotentními? (Možné odpovědi: výběr hlavní, postgraduální školy) Zdůrazněte, že pro studenta jedné přírodní vědy je snazší přejít na jinou přírodní vědu, například přejít z fyziky na geologii. Můžete drasticky změnit kariéru v pozdější fázi života? To je srovnatelné s vývojem pluripotentních dospělých kmenových buněk. DNA je stále tam.

    Embryonální buňky se nemohou stát žádnou buňkou v těle. Jsou multipotentní, nikoli totipotentní. Vysvětlete, že schopnost odlišit pluripotentní dospělé kmenové buňky v organoidech je zásadním průlomem, protože je alternativou k použití embryonální tkáně.


    Nasazení Armády těla

    Jamie Green a Charlotte Ariyan
    1. dubna 2014

    ÚTOK T CELKŮ: Barevný skenovací elektronový mikrograf (SEM) T lymfocytů (zelený) vázaný na antigeny na rakovinné buňce. Mohou vědci využít zabíjecí sílu pacientů a vlastního imunitního systému k léčbě rakoviny? & copy STEVE GSCHMEISSNER/SCIENCE SOURCE

    Před více než stoletím narazil americký kostní chirurg William Coley na případ Freda Steina, jehož agresivní lícní sarkom zmizel poté, co utrpěl Streptococcus pyogenes infekce po chirurgickém zákroku k odstranění části velkého nádoru. O sedm let později Coley vypátral Steina a našel ho naživu, bez známek rakoviny. Užasnuto, Coley spekuloval, že imunitní odpověď na bakteriální infekci hrála nedílnou roli v boji proti této chorobě, a lékař pokračoval v očkování více než 10 dalších pacientů trpících neoperovatelnými nádory Streptococcus bakterie. Jistě, několik z těch, kteří infekci přežili, a jeden, kdo nezažil & mdashex, nezažili redukci tumoru. 1

    Dnes však využití imunitní modulace k léčbě rakoviny konečně dostává své. Na rozdíl od chemoterapie a radiační léčby, které přímo napadají rakovinné buňky, imunoterapeutické látky posilují normální imunitní aparát těla a zvyšují jeho schopnost bojovat s nádory. Tato strategie zahrnuje buď zavedení sloučenin, které přímo stimulují imunitní buňky, aby pracovaly tvrději, nebo zavedení syntetických proteinů, které napodobují složky normální imunitní odpovědi, čímž se zvyšuje celá imunitní reakce těla. Minulý rok časopis označil imunoterapii proti rakovině jako „Průlom roku“ Vědaumístěním do společnosti prvního klonovaného savce a úplným sekvenováním lidského genomu. S hrstkou terapií již na trhu a desítkami dalších, které slibují ve všech fázích klinického vývoje, jsou tyto léčby připraveny navždy změnit způsob, jakým přistupujeme k léčbě rakoviny.

    Síla imunitní reakce

    Lidský imunitní systém organizuje procesy, které průběžně sledují hostitelské prostředí a chrání jej před infekcí. Dvě hlavní složky lidského imunitního systému, vrozená a adaptivní paže, spolupracují v boji proti infekci a hlavně si pamatují, s jakými patogeny se hostitel v minulosti setkal. Vrozené signály nebezpečí ve formě běžných mikrobiálních peptidů, povrchových molekul nebo genových sekvencí, vrozené imunitní buňky, jako jsou makrofágy a neutrofily, vyvolávají široké mechanismy pro rychlý boj s cizími útočníky. B buňky adaptivního imunitního systému současně generují vysoce specifickou odpověď a vytvářejí protilátky, které dokážou rozeznat a vyčistit patogeny. Antigenově specifické T buňky, aktivované vrozenými imunitními buňkami, které pohltily patogen, dále posilují reakci těla. Tyto B a T buňky mají trvalou paměť, což jim umožňuje generovat rychlejší a silnější reakce na následné expozice.

    V 60. a 70. letech pomohl Lloyd Old z Ludwigova institutu pro výzkum rakoviny v Cancer Center Memorial Sloan Kettering (MSKCC) obnovit zájem o výzkum imunoterapie rakoviny, mimo jiné zjistil, že nádorové buňky vykazují různé povrchové antigeny než zdravé buňky. Tyto takzvané antigeny asociované s nádorem slouží jako základ pro vývoj vakcín pro léčbu rakoviny, které se pokoušejí stimulovat imunitní odpověď specifickou pro nádor. Na Oldovy objevy navázala v 80. letech práce Stevena Rosenberga v National Institutes of Health. Rosenberg studoval použití cytokinů, které normálně působí na stimulaci imunitního systému, k léčbě rakoviny.

    Nověji, nástup přístupů blokády imunitního kontrolního bodu, propagovaný Jamesem Allisonem, dříve z MSKCC a současným předsedou katedry imunologie MD Anderson Cancer Center na University of Texas, zapsal imunoterapii do knihy onkologů. Aby se zajistilo, že imunitní systém nebude nadměrně aktivní, což způsobí poškození tkáně nebo napadení těla, regulační T buňky (nebo Tregs) a myeloidní supresorové buňky vylučují protizánětlivé proteiny nebo přímo inhibují prozánětlivé imunitní buňky. Proteiny imunitního kontrolního bodu exprimované na povrchu aktivovaných imunitních buněk navíc slouží k neutralizaci imunitní odpovědi. Nádory mohou ve skutečnosti využívat tyto velmi protizánětlivé cesty, možná stimulací zvýšení Tregs nebo zvýšené exprese proteinu imunitního kontrolního bodu, aby se vyhnuly rozpoznávání imunitním systémem. Allison je nyní průkopníkem v technice blokování těchto kontrolních bodů, což umožňuje imunitní reakci pokračovat v boji s nádorem bez překážek.

    Tyto vzrušující nové terapie mohou prodloužit život pacientům, jejichž rakovina byla dříve považována za smrtelná, přičemž v čele stála rakovina ledvin a maligní melanom.

    Očkování k léčbě rakoviny

    OČKOVÁNÍ RAKOVINY: Většina vyvíjených vakcín proti rakovině zahrnuje injekci obsahující složku antigenu specifického pro nádor s cílem zvýšit aktivitu nádorově specifického imunitního systému. Jiné, jako například Sipuleucel-T, zahrnují extrakci pacientových antigen prezentujících buněk (APC), které se kultivují s antigeny z pacientova tumoru spolu s imunitně stimulujícími faktory, aby se APC aktivovaly T buňky v těle.
    Zobrazit celou infografiku: JPG | PDF © CATHERINE DELPHIA Lokalizovaná injekce Bacillus Calmette-Guérin (BCG), protituberkulózní vakcíny vyrobené z oslabených živých Mycobacterium bovis, byla schválena pro léčbu rakoviny močového měchýře v roce 1990. Byla to první imunoterapie schválená americkým Úřadem pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) pro léčbu rakoviny. Myšlenku, že by tuberkulóza nebo BCG infekce mohla hrát roli v boji proti rakovině, poprvé navrhl v roce 1929 biogerontolog Johns Hopkins Raymond Pearl, který zaznamenal snížený výskyt rakoviny u pacientů s aktivní tuberkulózou v době pitvy. 2 Old koncem padesátých let minulého století demonstroval, že injekce BCG na zvířecích modelech mohou omezit růst nádoru. Následná klinická práce v 70. a 80. letech zjistila, že léčba způsobila regresi rakoviny močového měchýře u pacientů, kteří dostávali pravidelné intralezionální injekce BCG a 12násobné snížení recidivy nádoru močového měchýře spolu se sníženou progresí a zlepšeným přežitím. Dvacet let po svém schválení zůstává BCG nejefektivnější dostupnou terapií pro léčbu nesvalově invazivního karcinomu močového měchýře, což má za následek vymýcení rakoviny u 70 procent způsobilých pacientů.

    Oslabené bakterie snižují růst nádoru tím, že se připojí k nádoru močového měchýře a okolním buňkám a provokují infiltraci imunitních buněk, prozánětlivé uvolňování cytokinů a případnou fagocytózu rakovinných buněk neutrofily a makrofágy. I když je tato zánětlivá reakce účinná při usmrcování nádorové tkáně, může také poškodit zdravé buňky výstelky močového měchýře, což má za následek vedlejší účinky, které napodobují infekci močových cest, včetně nízké horečky a bolesti při močení. 2 Vědci nyní doufají, že se vyhnou vedlejším účinkům lokalizovaných injekcí navržením nových vakcín, které spouští systémové nádorově specifické imunitní reakce vazbou na proteiny jedinečné pro nádorové buňky.

    Vakcíny specifické pro nádor bohužel jen zřídka prokázaly významnou protinádorovou aktivitu a přínos pro přežití u lidí. Zatím je na trhu pouze jedna vakcína tohoto typu, společnost pro výzkum rakoviny se sídlem v Seattlu, Dendreon’s Sipuleucel-T (nebo Provenge), schválená FDA v roce 2010 jako poslední možnost léčby metastatického rakoviny prostaty. V tomto případě výroba vakcíny zahrnuje extrakci pacientových vlastních antigen prezentujících buněk (APC), podskupiny bílých krvinek schopných aktivovat T buňky, a jejich reinfúzi o několik dní později. Zatímco mimo tělo, APC jsou inkubovány s faktory stimulujícími imunitu a antigenem prostatické kyseliny fosfatázy (PAP), proteinem na povrchu buňky, který se nachází v 95 procentech buněk rakoviny prostaty. APC poté znovu vstoupí do oběhu vyzbrojeného k vyvolání imunitní odpovědi proti nádoru prostaty. V randomizovaných kontrolovaných studiích způsobila léčba u způsobilých pacientů s rakovinou prostaty čtyřměsíční zlepšení celkového přežití. 3

    Ukázalo se, že systémové injekce antigenu PAP a podobných antigenů, které se zaměřují na jiné typy rakoviny-na rozdíl od léčby bílých krvinek ex vivo jako u přípravku Sipuleucel-T-vyvolávají v nádorech imunitní odpověď. Dosud však nebylo prokázáno, že by prodlužovaly dobu přežití. Nyní probíhají stovky klinických studií očkování ve všech fázích, včetně studií fáze 3 pro rakovinu prsu, rakovinu plic, rakovinu ledvin a melanom, aby se vyhodnotilo, zda tyto terapie mohou skutečně posílit imunitní odpověď specifickou pro rakovinu a pomoci pacientům.

    Blokování imunitní inhibice

    NEPŘESTÁVEJTE BOJOVAT: Terapie blokádou imunitního kontrolního bodu funguje tak, že brání tomu, aby se imunitní odpověď vypnula, když by normálně byla. Blokováním těchto imunitních kontrolních bodů pomocí molekul, které vážou povrchové proteiny T-buněk, jako je cytotoxický T-lymfocytový antigen 4 (CTLA-4) nebo programovaný receptor smrti-1 (PD-1), které jsou exprimovány na aktivovaných T-buňkách a normálně tlumí imunitní odpověď, léčba je schopna udržet aktivní imunitní útok.
    Zobrazit celou infografiku: JPG | PDF © CATHERINE DELPHIA Další vzrušující a rychle se rozšiřující kategorií imunoterapie je blokáda imunitního kontrolního bodu. Imunitní kontrolní body jsou inhibiční cesty, které pomáhají předcházet nadměrné stimulaci imunitního systému. Proteiny na povrchu aktivovaných imunitních buněk tyto buňky vypnou, když je imunitní bitva vnímána jako ukončená. Cytotoxický antigen 4 T-lymfocytů 4 (CTLA-4) je například obvykle umístěn uvnitř T buněk, ale když je exprimován na povrchu, funguje jako „brzdný“ signál pro imunitní systém.

    V polovině 90. let Allison vyslovil hypotézu, že dočasné přerušení inhibičních účinků CTLA-4 by mohlo posílit imunitní systém a bojovat s nádory. V preklinických modelech prokázal, že léčba anti-CTLA-4 protilátkou byla schopna vyléčit myši z nádorů tlustého střeva, které lze vytvořit na povrchu těla subkutánní injekcí transplantabilních myších buněk rakoviny tlustého střeva. 4 Časné klinické studie u pacientů s maligním melanomem prokázaly bezpečnost léčby a naznačily její účinnost. V roce 2010 velká studie fáze 3 ukázala, že blokování CTLA-4 humanizovanou monoklonální protilátkou zvanou ipilimumab (nebo Yervoy, jak je prodávána společností Bristol-Myers Squibb) zlepšilo celkové přežití u pacientů s melanomem v pozdním stádiu. 5

    Zatímco míra odezvy byla nízká, pouze asi 10 procent pacientů vykazovalo po terapii zmenšenou velikost nádoru a 18 procent vykazovalo stabilní onemocnění, ipilimumab byl prvním činidlem, které zlepšilo přežití u těchto pacientů, kteří obvykle žili pouze šest až devět měsíců od diagnózy, když léčeni konvenčními chemoterapeutiky. Navíc většina pacientů, kteří reagovali na ipilimumab, vykázala zlepšení trvající déle než dva roky. FDA schválil lék pro léčbu pokročilého melanomu v roce 2011 a následné studie účastníků raných studií ukazují, že někteří pacienti žijí až 10 let po počáteční léčbě ipilimumabem. 6 Studie fáze 2 a 3 nyní testují léčbu ipilimumabem na řadu dalších typů rakoviny, včetně nemalobuněčného rakoviny plic, rakoviny prostaty, rakoviny ledvin a rakoviny vaječníků.

    Nyní probíhají stovky očkovacích klinických studií všech fází, jejichž cílem je vyhodnotit, zda tyto terapie mohou skutečně posílit imunitní odpověď specifickou pro rakovinu a pomoci pacientům.

    Nejčastější nežádoucí účinky spojené s léčbou ipilimumabem souvisejí s imunitou a vyplývají z uvolnění imunitního systému léčivem. Zahrnují kolitidu, dermatitidu a hepatitidu, které jsou výsledkem nadměrného zánětu. Vzhledem k nízké míře odezvy ipilimumabu je zapotřebí další práce na zlepšení této terapie.

    Jednou z možností může být zablokování dalších imunitních kontrolních bodů, jako je interakce mezi programovaným receptorem buněčné smrti 1 (PD-1) na T buňkách a jeho ligandem (PD-L1) na APC. Podobně jako CTLA-4 je PD-1 exprimován na aktivovaných T buňkách, stejně jako na „vyčerpaných“ T buňkách, které byly uzavřeny navzdory přetrvávání patogenů. Když se PD-1 váže na PD-L1, reakce T-buněk je oslabena. Je zajímavé, že kromě exprese na APC byl PD-L1 nalezen také na nádorových buňkách a předpokládá se, že hraje roli v tom, jak jsou nádory schopné vyhnout se imunitní odpovědi. Počáteční výsledky byly slibné pro nivolumab Bristol-Myers Squibb, protilátku anti-PD-1, při léčbě maligního melanomu, nemalobuněčného rakoviny plic a rakoviny ledvin a v současné době probíhají studie fáze 3 za účelem prozkoumání potenciálu prospěch z přežití tohoto nového agenta. 7 Podobné studie jsou prováděny také pro inhibitory PD-L1.

    Počáteční výzkum testování kombinace léků anti-CTLA-4 a anti-PD-1 také ukazuje na výhody blokování obou imunitních kontrolních bodů současně. Ve studii publikované ve spolupráci s jedním z nás (Ariyan) v New England Journal of Medicine loni v červenci měla více než polovina pacientů s metastatickým melanomem léčených maximální kombinovanou dávkou nivolumabu a ipilimumabu více než 80procentní redukci nádorové hmoty a více než 80 procent těchto pacientů žilo rok po léčbě. 8 Tyto slibné výsledky u onemocnění s tak malým počtem léčebných možností ukazují, proč blokáda imunitních kontrolních bodů mění krajinu terapie rakoviny.

    Přenos T buněk

    T-BUNKY K ZÁCHRANĚ: Při adoptivním přenosu T-buněk jsou T buňky izolované z krve nebo nádoru pacienta transfekovány virem, aby exprimovaly chimérické antigenní receptory (CAR) zaměřené na rakovinu, vyzbrojující buňky k útoku na rakovinu, jakmile jsou reinfúzovány do pacient.
    Zobrazit celou infografiku: JPG | PDF © CATHERINE DELPHIA Třetím způsobem, jak posílit imunitní útok na nádor, je izolovat T buňky od pacienta, rozšířit je v laboratoři a poté je znovu infundovat do těla jako vydýchané látky bojující proti rakovině. Známý jako adoptivní přenos T-buněk, postup byl zpočátku prováděn pomocí lymfocytů infiltrujících nádor (TIL), podskupiny bílých krvinek, které opustily cirkulující krev a migrovaly do solidních nádorů a které lze izolovat z vyříznutých nádorů. (Viz „Představení léku“ Vědec, Duben 2011.) Progrese onemocnění u některých pacientů je bohužel příliš rychlá na to, aby poskytla čas potřebný k rozsáhlé práci ex vivo, která může trvat až měsíc, ale pro ty, kteří mohou čekat, může být terapie určitou pomocí. Ve studii fáze 2 publikované v roce 2010 polovina 20 pacientů s melanomem stadia IV vykazovala po léčbě znatelné zlepšení, včetně dvou kompletních remisí. 9

    Tato strategie je však omezená v tom, že někteří pacienti nemají lézi, kterou lze vyříznout, nebo vyříznutý nádor nemá žádné TIL, které rostou nebo které vykazují protinádorovou reaktivitu in vitro. K obejití těchto překážek vyvinuli vědci chimérické antigenní receptory (CAR) jako metodu genetické modifikace cirkulujících T buněk pacienta tak, aby se zaměřily na nádorové buňky. CAR zahrnují doménu rozpoznávající antigen nebo modifikovaný segment protilátky, který je schopen rozpoznat specifický protein na povrchu nádorových buněk, a intracelulární doménu, která aktivuje T buňku a stimuluje proliferaci in vivo. 10

    Výzkumníci navrhli CAR k léčbě různých druhů rakoviny, včetně chronické lymfoidní leukémie (CLL). V jednom případě izolovali T buňky z krve pacienta s CLL a zkonstruovali je tak, aby exprimovaly CAR zaměřující se na CD19. CD19 je protein, který je exprimován na povrchu normálních B buněk, stejně jako na maligních B buňkách. Poté, co byly expandovány in vitro, byly modifikované buňky reinfúzovány do pacienta, který nereagoval na všechny dříve dostupné léčebné režimy. Po léčbě byl tento pacient, a nyní mnoho dalších, shledán bez rakoviny. 11 (Viz „Velitel imunní flotily“.)

    I když v současné době neexistují žádné terapie schválené FDA, které by zahrnovaly takové manipulace s T-buňkami, probíhá řada studií fáze 1 a 2 za účelem stanovení profilů bezpečnosti ve větším měřítku a také vlivů na přežití u řady různých typů rakoviny, včetně leukémie, lymfomu , rakovina slinivky, rakovina prsu, rakovina prostaty a melanom.

    Budoucnost imunoterapie

    Imunoterapie se rychle ukazuje jako účinná zbraň v boji proti rakovině a výzkum pokračuje v dalším zlepšování účinnosti tohoto přístupu a v rozšiřování počtu pacientů, kteří z něj mohou mít prospěch. Mnoho vědců v současné době studuje účinky kombinace více imunoterapeutických metod, jako je blokáda imunitního kontrolního bodu a adoptivní přenos T-buněk nebo vakcíny pro léčbu rakoviny a podávání cytokinů. V nadcházejících letech bude vzrušující sledovat hluboké účinky, které se od imunoterapeutických činidel očekávají na přežití člověka, protože stovky klinických studií, které v současné době vyslýchají tento průlom, začínají přinášet ovoce.

    Jamie Green je lékařem z chirurgie v New York Presbyterian Hospital-Weill Cornell Medical College a v současné době dokončuje Surgery Research Fellowship v Memorial Sloan Kettering Cancer Center, kde Charlotte Ariyan je asistentkou, která se účastní klinického hodnocení ipilimumabu.

    Reference

    1. S.A. Cann a kol., „Dr. William Coley a regrese tumoru: místo v historii nebo v budoucnosti“ Postrgrad Med J, 79:672-80, 2003.
    2. N.M. Gandhi et al., „Bacillus Calmette-Guerin imunoterapie pro genitourinární rakovinu“BJU Int, 112:288-97, 2013.
    3. P.W. Kantoff et al., „Sipuleucel-T imunoterapie pro kastračně rezistentní rakovinu prostaty“ N Engl J Med, 363:411-22, 2010.
    4. D.R. Leach a kol., „Posílení protinádorové imunity blokádou CTLA-4“ Věda, 271:1734-36, 1996.
    5. F.S. Hodi a kol., „Zlepšené přežití s ​​ipilimumabem u pacientů s metastatickým melanomem“ N Engl J Med, 363:711-23, 2010.
    6. Z. Chustecka: „Někteří pacienti s melanomem žijící po ipilimumab až 10 let,“ Medscape Medical News, Září 2013.
    7. S.L. Topalian a kol., „Bezpečnost, aktivita a imunitní koreláty protilátky anti-PD-1 při rakovině“ N Engl J Med, 366:2443-54, 2012.
    8. J.D. Wolchok et al., „Nivolumab plus ipilimumab u pokročilého melanomu“, N Engl J Med, 369:122-33, 2013.
    9. M. Besser a kol., „Klinické reakce ve studii fáze II využívající adoptivního přenosu krátkodobých kultivovaných lymfocytů infiltrace tumoru u pacientů s metastatickým melanomem,“ Clin Cancer Res, 16:2646-55, 2010.
    10. N.P. Restifo a kol., „Adoptivní imunoterapie rakoviny: využití reakce T buněk“ Nat Rev Immunol, 12:269-81, 2012.
    11. D.L. Porter a kol., „T buňky modifikované chimérickým antigenovým receptorem u chronické lymfoidní leukémie“ N Engl J Med 365:725-33, 2011.

    Oprava (2. dubna 2014): Tento příběh byl aktualizován z původní verze, aby správně odrážel, že James Allison je současným předsedou oddělení imunologie MD Anderson Cancer Center Department of Immunology, nikoli celým výzkumným centrem, aby odrážel upravený T buňky, nikoli B buňky, byly reinfúzovány do pacientů s CLL a aby odrážely, že vakcíny proti rakovině zahrnují kultivaci buněk pacienta generickými nádorovými antigeny, které nejsou specifické pro nádor pacienta. Vědec lituje chyby.


    Elegantní obrana: Mimořádná nová věda imunitního systému: Příběh Kindle Edition o čtyřech životech

    “Richtel brilantně stírá hranice mezi biologickým základem, lékařským historickým textem a tradičním příběhem pacienta z první osoby. . Richtel využívá své reportérské oko k lidskému stavu. ” - Washington Post

    “ Při tomto důkladném vyšetřování  Richtel podrobně popisuje explozi znalostí za posledních 70 let. .   Vnáší do svého vyprávění čtyři případové studie   [that] dodá dojemný osobní rozměr. ” - BBC, 󈫺 Knihy ke čtení tento měsíc ”

    “ Jedna z těch vzácných odborných knih, které přesahují žánr. . Fascinující a strhující popis nejnovějších a docela úžasných objevů zahrnujících lidský imunitní systém. . Úžasné a inspirativní čtení. . Tuto mimořádnou knihu vřele doporučuji. & #8221 - Douglas Preston, autor bestsellerů č. 1 Ztracené město opičího boha

    “ Důkladná, bohatě zábavná a dostatečně náročná začátečníkova třída imunologie prostřednictvím případových studií čtyř pacientů. ”- Wall Street Journal

    “ Pozoruhodné. … Richtel je nadaný vypravěč. … Humánně vyprávěný příběh o špičkové vědě. ”-Matt McCarthy, USA Today

    “ Matt Richtel ’s Elegantní obrana je komplexní a poutavý primer na tělo ’s   ‘ever-bdělé, všudypřítomné mírové síly. ’ Imunitní systém hraje zásadní  role v boji proti infekcím a rakovině a v  regulace naší  normal  health. &# 160 Přečtěte si tuto skvělou knihu, abyste lépe porozuměli jednomu z přetrvávajících tajemství lidské biologie. ” - SANDEEP JAUHAR, New York Times autor bestsellerů Srdce: Historie

    “ Odborné vyšetření imunitního systému. … Richtel osvětluje složitý předmět tak dobře, že se ho naučí i lékaři. ” - Kirkus, STARRED recenze

    “Richtel přistupuje k tomuto zásadnímu tématu s bázní, jeho psaní je pečlivé a empatické. ” - Seznam knih, STARRED Review

    “ Oceněný reportér Matt Richtel zkoumá vědeckou a lidskou realitu imunitní anomálie prostřednictvím čtyř případových studií.   … Prostřednictvím těchto trýznivých účtů prolíná Richtel historii výzkumu. ”-Příroda, “ Nejlepší vědecké výběry & #8221

    “A hluboce reportovaný a zábavně napsaný průzkum lidského imunitního systému a jeho fungování. ” - USA Today (𔄧 Books not Miss & & 8221)

    “ Oslabuje obrovský dopad lidského imunitního systému. … Navzdory tématu ’s ohromující složitosti … srdce a řemeslo jemného vypravěče se objevuje nejpamátněji. ” - Mercury News

    “Pozoruhodná cesta průzkumu uvnitř lidského těla. … Bohatě informativní a poutavé. … Dobře čitelné a s tolika důležitými odběry,  Elegantní obrana  se vyplatí investovat čas ’ s. ” - povědomí o poličce

    “ Poutavý hluboký ponor do našeho imunitního systému. ” - Zdraví mužů a 8217

    “Richtel ’s nová kniha je tak užitečná. . Poskytněte laickým čtenářům způsob, jak porozumět tomu, co je dosud o složité biologii našeho imunitního systému známo. ” - Týden, “Kniha týdne ”

    “Inspirující. … Richtel nadšeně a soucitně demystifikuje vědu a příběh jedné z nejsložitějších a nejrozumnějších krajin lidské biologie. … Oslava života a cesty, kterou všichni sdílíme. ” - Washington nezávislý přehled knih

    “ Poučné. … Čtenáři, kteří trpí oslabeným imunitním systémem, uvítají validaci fyzických a emočních zkoušek, které prožívají, získají hlubší porozumění svým onemocněním a najdou naději do budoucnosti. Čtenáři, kteří se zajímají o schopnost lidského těla jak uškodit, nebo se uzdravit, budou fascinováni. ” - New York Journal of Books

    “ Hluboce popsaný popis fungování imunitního systému. … Richtel plete hutný, komplexní výzkum napětí a lidského dramatu, který jeho kniha občas zní jako trýznivý tajemný román. ” - časopis spiritualita a zdraví

    “ Těžko položitelný popis těla a první obranná linie#8217 ”- Vydavatel týdeník

    “A rozsáhlý přehled imunologie a historie#8217s. . Próza v  Elegantní obrana je živý, konverzační, přímý a často zábavný. … Obsah je podmanivý a užitečný. ” - Science News

    “ [Zábavné a hodnotné čtení. ” - Missourian

    “ Fascinující. . Zakořeněný ve výzkumu založeném na důkazech. . Poutavé. ” - AudioFile

    "Knihy jako  Elegantní obrana  Dejte mainstreamovým čtenářům vhled do tohoto procesu, vhledy, které běží hlouběji než ty, které by mohla poskytnout učebnice. Když porozumíme tomu, jak věda skutečně funguje, možná budeme o něco méně náchylní k anti-vědeckým svodům. Elegantní analogie Richtela a#8217s nám pomohou zapamatovat si základní pojmy moderní imunologie dlouho poté, co byl zapomenut žargon a zkratky. " - Komentář

    “A  překvapující obraceč stránek s pohyblivými, ale hravými lidskými dramaty. ”-MindBodyGreen

    " Fascinující čtení, zejména v kontextu pandemie. Prostřednictvím čtyř osobních příběhů objevíte podmanivou složitost našeho imunitního systému, napsanou tak, aby byla pro laika snadno čitelná. " -Bloomberg News, nejlepší kniha roku 2020 -Tento text odkazuje na nevydané vydání nebo nedostupné vydání tohoto titulu.

    Ze zadního krytu

    Velkolepě hlášené a oduševněle vytvořené, Elegantní obrana je epické, první svého druhu zkoumání lidského imunitního systému a tajemství zdraví, Pulitzerova cena –winning New York Times novinář Matt Richtel

    Konečný pacient s rakovinou vstává z hrobu. Lékařský zázrak vzdoruje HIV. Dvě ženy s autoimunitou objevují, že se jejich vlastní těla obrátila proti nim. Elegantní obrana jedinečně spojuje tyto intimní příběhy s vědeckou a staletou snahou o odhalení tajemství nemocí a zdraví a osvětluje imunitní systém jako nikdy předtím.

    Imunitní systém je základní obrannou sítí našeho těla, strážcem, který ostražitě bojuje s nemocí, hojí rány, udržuje pořádek a rovnováhu a udržuje nás naživu. Jeho legie mikroskopických pěšáků — od T buněk po “ přirozených zabijáků ” — hlídá naše tělo, propojeno téměř okamžitou komunikační sítí. Evoluce byla po tisíciletí pilována, aby čelila téměř nekonečné řadě hrozeb.  

    Přes veškerou úžasnou složitost však může být imunitní systém snadno narušen únavou, stresem, toxiny, pokročilým věkem a špatnou výživou a známkami moderního života — a dokonce i přílišnou hygienou. Paradoxně je to křehká zázračná zbraň, která dokáže zapůsobit na naše vlastní tělo s překvapivými výsledky, což dnes vede k epidemické úrovni autoimunitních poruch.

    Richtel bez námahy vede čtenáře vědeckou detektivní pohádkou od Black Plague po průlomy očkování a antibiotik dvacátého století do špičkových laboratoří, které přinášejí revoluci v imunologii — možná nejneobyčejnější a nejzásadnější lékařský příběh naší doby. Základ, který Richtel staví, zpřístupňuje odhalení o imunoterapii rakoviny, mikrobiomu a autoimunitní léčbě, která mění miliony životů. Elegantní obrana také živě zachycuje, jak tyto silné terapie spolu s naším chováním a prostředím interagují s imunitním systémem, často k dobrému, ale vždy na hraně břitvy, které mohou tento pozoruhodný systém vyvést z rovnováhy.

    Vycházeje z jeho průkopnických zpráv pro New York Times a na základě rozsáhlých nových rozhovorů s desítkami světově uznávaných vědců vytvořil Matt Richtel přelomovou knihu, stejně jako zkoumání nejhlubších hádanek přežití a hluboce lidského příběhu, který je dojemně uveden do života očima jeho čtyř hlavních postav , z nichž každý osvětluje zásadní aspekt naší “elegantní obrany. ”

    --Tento text odkazuje na nevydané nebo nedostupné vydání tohoto titulu.

    O autorovi

    Matt Richtel je Pulitzerova cena a#8211 vítězství New York Times reportér a nejprodávanější autor literatury faktu a tajemství. Žije v San Francisku se svou manželkou Meredith, neurologkou, a jejich dvěma dětmi. Ve svém volném čase hraje tenis a klavír a píše (ne příliš dobré) písně. Navštivte ho online na www.mattrichtel.wordpress.com.

    --Tento text odkazuje na vyprodané nebo nedostupné vydání tohoto titulu.


    Imunita

    Vrozená imunita je antigenově nespecifický obranný mechanismus, který hostitel používá okamžitě nebo během několika hodin po expozici téměř jakémukoli mikrobu. Toto je imunita, se kterou se rodí, a je počáteční reakcí těla na odstranění mikrobů a prevenci infekce. Vrozenou imunitu lze rozdělit na okamžitou vrozenou imunitu a časně indukovanou vrozenou imunitu.

    Okamžitá vrozená imunita začíná 0 - 4 hodiny po expozici infekčnímu agens a zahrnuje působení rozpustných předem vytvořených antimikrobiálních molekul, které cirkulují v krvi, které se nacházejí v extracelulárních tkáňových tekutinách, a jsou vylučovány epiteliálními buňkami. Tyto zahrnují:

    • antimikrobiální enzymy a peptidy
    • proteiny komplementového systému a
    • anatomické bariéry infekce, mechanické odstraňování mikrobů a bakteriální antagonismus normální tělesnou mikrobiotou

    Tyto předem vytvořené vrozené obranné molekuly budou podrobněji diskutovány později v této jednotce.

    Časně navozená vrozená imunita začíná 4-96 hodin po expozici infekčnímu agens a zahrnuje nábor obranných buněk v důsledku molekulárních vzorů spojených s patogenem nebo vazby PAMPS na receptory rozpoznávající vzory nebo PRR. Tyto rekrutované obranné buňky zahrnují:

    • fagocytární buňky: leukocyty, jako jsou neutrofily, eozinofily a monocyty, tkáň fagocytující buňky ve tkáni, jako jsou makrofágy
    • buňky, které uvolňují zánětlivé mediátory: zánětlivé buňky ve tkáni, jako jsou makrofágy a žírné buňky, leukocyty, jako jsou bazofily a eozinofily a
    • přirozené zabíječské buňky (NK buňky).

    Na rozdíl od adaptivní imunity vrozená imunita nerozpozná každý možný antigen. Místo toho je navržen tak, aby rozpoznal molekuly sdílené skupinami příbuzných mikrobů, které jsou nezbytné pro přežití těchto organismů a které nejsou spojeny s buňkami savců. Tyto jedinečné mikrobiální molekuly se nazývají molekulární vzory asociované s patogenem nebo PAMPS a zahrnují LPS z gramnegativní buněčné stěny, peptidoglykanové a lipotechové kyseliny z grampozitivní buněčné stěny, cukrovou manózu (koncový cukr běžný v mikrobiálních glykolipidech a glykoproteinech, ale vzácné u lidí), bakteriální a virová nemetylovaná CpG DNA, bakteriální bičík, aminokyselina N-formylmethionin nacházející se v bakteriálních proteinech, dvouvláknová a jednovláknová RNA z virů a glukany ze stěn houbových buněk. Kromě toho jedinečné molekuly zobrazené na stresovaných, zraněných, infikovaných nebo transformovaných lidských buňkách také fungují jako PAMPS. (Protože všechny mikroby, nejen patogenní mikroby, mají PAMP, molekulární vzory související s patogeny jsou někdy označovány jako molekulární vzory související s mikroby nebo MAMP.)

    Většina buněk obrany těla má receptory rozpoznávající vzor nebo PRR pro tyto běžné PAMPS (viz obrázek ( PageIndex <1> )), a proto existuje okamžitá reakce proti invaznímu mikroorganismu. Molekulární vzorce spojené s patogenem mohou být také rozpoznávány řadou rozpustných receptorů rozpoznávajících vzor v krvi, které fungují jako opsoniny a iniciují dráhy komplementu. Předpokládá se, že vrozený imunitní systém rozpoznává přibližně 103 těchto mikrobiálních molekulárních vzorců.

    Příklady vrozené imunity zahrnují anatomické bariéry, mechanické odstranění, bakteriální antagonismus, antigeny nespecifické obranné chemikálie, cesty komplementu, fagocytóza, zánět, horečka a reakce akutní fáze. V této aktuální jednotce se na každý z nich podíváme podrobněji.


    Závěry

    Vitamin D má důležité funkce kromě funkcí homeostázy vápníku a kostí, které zahrnují modulaci vrozených a adaptivních imunitních reakcí. Nedostatek vitaminu D převládá u autoimunitních onemocnění. Buňky imunitního systému jsou schopné syntetizovat a reagovat na vitamín D. Imunitní buňky při autoimunitních chorobách reagují na meliorační účinky vitaminu D, což naznačuje, že příznivé účinky doplňování jedinců s nedostatkem vitaminu D autoimunitním onemocněním mohou přesahovat účinky na kosti a homeostáza vápníku.


    School of Medicine Columbia

    Zabýváme se především výukou, výzkumem a službami. Náš výzkum je dobře financován grantovou podporou z federálních zdrojů, jako jsou National Institutes of Health, a ze soukromých nadací. Výsledkem takové podpory jsou vysoce kvalitní publikace ve vědeckých časopisech a prezentace na regionálních, národních a mezinárodních konferencích.

    Interdisciplinární přístup

    Naše oddělení nabízí vysoce interaktivní výzkumné prostředí, které napomáhá spolupráci na interdisciplinárních a multidisciplinárních výzkumných projektech s ostatními v naší škole, na univerzitě i mimo ni, o čemž svědčí granty financované z projektů mimo centrum a z programu.

    Servis

    Naše fakulta má nejmodernější jádra, jako je Flow Cytometry a Sorting. Mezi naše další sdílené zdroje patří špičkové vybavení a technologie pro pokročilou mikroskopii, –Omiku (technologie genomiky, epigenomiky, transkriptomiky a mikrobiomu) a studie metabolického profilování. Vítáme vás, když nás navštívíte, abyste si mohli naše vybavení a zdroje prohlédnout na vlastní kůži.

    Fakulta

    Naše fakulta je uznávaným lídrem ve svých oborech. Jsou jmenováni do národních a mezinárodních výborů pro hodnocení grantů, zastávají funkce ve vědeckých společnostech, organizují konference a působí ve vládou jmenovaných panelech a redakčních radách vědeckých časopisů. Účastní se výukových kurzů primárně pro studenty medicíny a postgraduálních studentů, jakož i pro studenty postgraduálního studia a asistenta lékaře.

    Základní kurzy

    Kurz druhého ročníku se sedmi kredity, podzimním semestrem, pokrývající základní a klinické aspekty mikrobiologie a imunologie, které se týkají bakterií, virů, hub a parazitů. Infekční agens jsou diskutovány ve vztahu k jejich morfologii, biologii, epidemiologii a patogenezi.

    Je zdůrazněna role specifického a nespecifického imunitního systému v obraně proti infekci a chorobě, jakož i v příčinách onemocnění (imunopatogeneze). Část kurzu je věnována speciálním tématům z infekčních chorob. Mezi primární metody výuky patří přednáška, případová diskuse/prezentace, cvičení zaměřená na řešení problémů zaměřená na pacienta, klinické korelace a laboratoř. Mezi způsoby hodnocení patří písemná zkouška s výběrem z více oddělení a hodnocení účasti na cvičeních na řešení problémů, diskusích o případových studiích a laboratorních cvičeních simulovaných počítačem.

    Dvouletý, dvousemestrální, sedmikreditový (PAMB 641-podzim) a šestikreditový (PAMB 642-jarní) kurz, který studentům umožní porozumět základním mechanismům nemocí, reakci těla na tato onemocnění a projev těchto změn ve známkách, příznacích a testech pacientů na konkrétních orgánových systémech. Mezi primární metody výuky patří přednáška a diskuse v malých skupinách. Způsoby hodnocení zahrnují zkoušku předmětu NBME a zkoušky z více odpovědí z oddělení.

    Tento kurz na úrovni absolventa zahrnuje součásti imunitního systému, včetně vrozeného a adaptivního imunitního systému, jejich funkce a interakce. Jsou zahrnuta témata týkající se dysregulace imunitního systému a důsledků souvisejících s nemocemi a zdravím. Rovněž jsou probrána aktuální témata zájmu imunologie. Celkově studenti získají pokročilé znalosti o imunitním systému.

    Na konci tohoto kurzu student prokáže znalosti a porozumění v:

    1. složky imunitního systému a jejich funkce.
    2. interakce mezi složkami imunitního systému.
    3. dysregulace imunitního systému a důsledky.
    4. imunitní odpověď během zdraví a nemoci.

    V tomto kurzu se studenti naučí porozumět následujícím tématům:

    • Apoptóza a její důsledky pro neurodegenerativní a maligní onemocnění
    • Proteomika v biomedicínské vědě
    • Základní pojmy kmenových buněk a jejich role v chorobách
    • Role G-proteinů v buněčné signalizaci v různých chorobných procesech
    • vývoj přístupů genové terapie a terapeutik založených na genové terapii pro základní a klinické aplikace

    K vedení tohoto kurzu jsou požadováni minimálně 4 studenti.

    V tomto kurzu se studenti naučí porozumět následujícím tématům:

    • Základní složky různých neoplastických onemocnění a obecná patologie neoplazie
    • Mechanismy metastáz, onkogeny, tumor supresorové geny a telomeráza
    • Malignity související s AIDS
    • Signální cesty u rakoviny
    • Apoptóza a rakovina nádorových virů DNA a RNA
    • Kmenové buňky a rakovina
    • HPV vakcíny, epidemiologie a chemoprevence rakoviny
    • Karcinogeneze prostředí
    • Zvířecí modely ve výzkumu rakoviny a chemoterapii rakoviny

    K vedení tohoto kurzu jsou požadováni minimálně 4 studenti.

    Tento kurz je nabízen v podzimním a jarním semestru, především pro postgraduální studenty, kteří mají znalosti ze základní imunologie. Formát kurzu je jako časopisový klub, ve kterém budou každý týden diskutovány 2–3 příspěvky o aktuální imunologické literatuře, která se objevila v časopisech s velkým dopadem, jako je Science, Nature, Nature Medicine, Nature Immunology, Proceedings of the National Academy of Sciences, USA, Journal of Experimental Medicine, Journal of Immunology, Cell and Immunity.

    Diskuse ve vědecké práci bude zahrnovat úvod, materiály a metody, výsledky, diskusi a bibliografii. Jedním z nejdůležitějších aspektů tohoto kurzu je naučit studenta kritizovat výzkum a zlepšit kvalitu jeho výzkumu začleněním nových konceptů a technik.

    Tento kurz je navržen tak, aby postgraduálním studentům poskytl základní biomedicínskou znalostní základnu v lidské patologii a úvod do studia chorobného procesu. Zvláštní důraz bude kladen na etiologii, patogenezi a popis hrubých a mikroskopických patologických obrazců vyskytujících se v průběhu a výsledku závažných lidských chorob a stavů.

    Studenti se seznámí s experimentálním přístupem vývoje a následně efektivní léčby určitých chorob prostřednictvím popisu zvířecích modelů simulujících související patologie. Se znalostí normální histologie a získáním znalosti mikroskopických podob díky praktickým zkušenostem v malých skupinách laboratoře si studenti rozvinou pozorovací a popisné dovednosti a nakonec prohloubí porozumění základním mechanismům onemocnění. Popisem experimentálních metodik, včetně myších modelů různých chorob, budou formulovat kauzální přístup při studiu nemocí.

    Skupiny zaměřené na oblast výzkumu

    Výzkumné zájmy naší fakulty spadají do následujících hlavních tematických skupin.

    Rozbalte všechny zánětlivé a autoimunitní nemoci

      - Epigenetická regulace zánětlivých a autoimunitních onemocnění, včetně roztroušené sklerózy a autoimunitní hepatitidy. - Účinek mikrobiomu na zánětlivá onemocnění, jako je kolitida, obezita a rakovina. -Role zánětu vyvolaného makrofágy při rakovině tlustého střeva. - Zaměření na zánět kůže při atopické dermatitidě. -Interakce nedostatku primárních protilátek a zánětu způsobeného hostitelskou mikrobiomovou dysbiózou. - Role arylových uhlovodíkových receptorů u lupusu, RS a diabetu. -Zapojení faktoru alfa nádorové nekrózy produkovaného makrofágy do preklinických modelů kolitidy a rakoviny tlustého střeva.
      - Vliv cvičení na obezitu a metabolické poruchy. - Buněčné a molekulární mechanismy v indukci obezity a metabolického syndromu. - Antagonisté kanabinoidních receptorů při léčbě obezity. - Střevní mikrobiom při obezitě. - Úloha cvičení a obezita při poruchách ochabování svalů.
      - Použití chemoimunoterapie při léčbě glioblastomu a neuroblastomu. -Zaměření fosfátu sfingosin-1 v makrofágech a žírných buňkách pro terapii rakoviny. - Úloha mikroRNA v indukci apoptózy v kmenových buňkách nádorů z neuroblastomu a melanomu. - Epigenetická regulace rakoviny tlustého střeva rostlinnými produkty. - Molekulární mechanismus, který je základem karinogeneze. - Karcinogeneze vyvolaná H. pylori. - Charakterizace spontánní bolesti u kolorektálního karcinomu.
      - Epigenomické studie účinků rostlinných produktů (resveratrol a kanabinoidy) při léčbě roztroušené sklerózy, kolitidy a obezity. - Účinky doplňků stravy (indoly atd.) Na regulaci mikrobiomu u kolitidy, akutního poškození plic, RS a obezity. -Úloha cvičení a dietních produktů (kurkumin, kvercetin a emodin) při rakovině prsu a tlustého střeva a při progresi rakoviny způsobené obezitou. - Terapeutická účinnost resveratrolu a dalších ligandů AhR na RS, lupus a diabetes. - Vývoj dietního kvercetinu k léčbě poruch ochabování svalů. Účinky Ojeok-san na neuro-imunitní interakce při rakovinotvorné viscerální bolesti.


    Podívejte se na video: Elektronski udžbenici zamenjuju knjige? (Leden 2022).