Immunotoxikologi

Immunotoxikologi (ibland förkortat ITOX ) är studiet av toxiciteten hos främmande ämnen som kallas främlingsfientliga läkemedel och deras effekter på immunsystemet. Några giftiga ämnen som är kända för att förändra immunsystemet inkluderar: industrikemikalier, tungmetaller, jordbrukskemikalier, läkemedel, läkemedel, ultraviolett strålning, luftföroreningar och vissa biologiska material. Effekterna av dessa immunotoxiska substanser har visat sig förändra både de medfödda och adaptiva delarna av immunsystemet. Konsekvenser av xenobiotika påverkar det organ som initialt kommer i kontakt (ofta lungorna eller huden). Några vanliga problem som uppstår till följd av kontakt med immunotoxiska ämnen är: immunsuppression, överkänslighet och autoimmunitet. Den toxin-inducerade immundysfunktionen kan också öka känsligheten för cancer .

Studiet av immunotoxikologi började på 1970-talet. Men tanken att vissa ämnen har en negativ effekt på immunsystemet var inte ett nytt koncept eftersom människor har observerat immunförändringar till följd av kontaktgifter sedan det gamla Egypten. Immunotoxikologi har blivit allt viktigare när man överväger säkerheten och effektiviteten hos kommersiellt sålda produkter. Under de senaste åren har riktlinjer och lagar skapats i strävan att reglera och minimera användningen av immuntoxiska ämnen vid produktion av jordbruksprodukter, läkemedel och konsumentprodukter. Ett exempel på dessa föreskrifter är FDA-riktlinjer som kräver att alla läkemedel måste testas för toxicitet för att undvika negativa interaktioner med immunsystemet, och djupgående undersökningar krävs när ett läkemedel visar tecken på att påverka immunsystemet. Forskare använder både in vivo och in vitro- tekniker när de bestämmer de immunotoxiska effekterna av ett ämne.

Immuntoxiska medel kan skada immunsystemet genom att förstöra immunceller och ändra signalvägar. Detta har omfattande konsekvenser i både det medfödda och adaptiva immunförsvaret. Förändringar i det adaptiva immunsystemet kan observeras genom att mäta nivåer av cytokinproduktion, modifiering av ytmarkörer, aktivering och celldifferentiering. Det finns också förändringar i makrofager och monocytaktivitet som indikerar förändringar i det medfödda immunsystemet.

Immunsuppression

Några vanliga medel som har visat sig orsaka immunsuppression är kortikosteroider , strålning, tungmetaller, halogenerade aromatiska kolväten, läkemedel, luftföroreningar och immunsuppressiva läkemedel. Dessa kemikalier kan resultera i mutationer som finns i regulatoriska gener i immunsystemet, vilket förändrar mängden kritiska cytokiner som produceras och kan orsaka otillräckliga immunsvar när antigener påträffas. Dessa medel har också varit kända för att döda eller skada immunceller och celler i benmärgen, vilket resulterar i svårigheter att känna igen antigener och skapa nya immunsvar. Detta kan mätas genom minskade IgM- och IgG -antikroppsnivåer som är en indikator på immunsuppression. T-regulatoriska celler , som är avgörande för att upprätthålla den korrekta nivån av svar i immunsystemet, verkar också förändras av vissa medel. I närvaro av vissa immunotoxiska substanser har granulocyter i det medfödda immunsystemet också observerats vara skadade som orsakar den sällsynta sjukdomen agranulocytos . Vaccinets effektivitet kan också minska när immunförsvaret dämpas av immuntoxiska ämnen. In vitro T-lymfocytaktiveringsanalyser har varit användbara vid bestämning av vilka substanser som har immunsuppressiva egenskaper.

Överkänslighet

Överkänsliga eller allergiska reaktioner, såsom astma, är vanligtvis förknippade med immuntoxiska medel och antalet personer som uppvisar dessa symtom ökar i industriländer. Detta delvis på grund av det ökande antalet immuntoxiska medel. Nanomaterial absorberas vanligtvis genom huden eller andas in och är kända för att orsaka överkänsliga reaktioner genom att rekrytera immunceller. Dessa nanomaterial påträffas ofta när en person är i kontakt med kemikalier i en yrkes-, konsument- eller miljömiljö. Medel som är kända för att skapa ett överkänsligt svar inkluderar giftmurgröna, dofter, kosmetika, metaller, konserveringsmedel och bekämpningsmedel. Dessa molekyler som är så små att de fungerar som haptener och binder till större molekyler för att inducera ett immunsvar. Ett allergiskt svar induceras när T-lymfocyter känner igen dessa haptener och rekryterar professionella antigenpresenterande celler. IgE- antikroppar är viktiga när man tittar på överkänsliga reaktioner men kan inte användas för att definitivt fastställa effekterna av ett immuntoxiskt medel. På grund av detta in vivo- testning det mest effektiva sättet att fastställa den potentiella toxiciteten hos nanomaterial och andra ämnen som tros orsaka överkänslighet.

Autoimmunitet

Immuntoxiska medel kan öka förekomsten av immunsystemangrepp på självmolekyler. Även om autoimmunitet oftast uppstår som ett resultat av genetiska faktorer, kan immunotoxiska medel som asbest, sulfadiazin, kiseldioxid, paraffin och silikon också öka risken för en autoimmun attack. Dessa medel är kända för att orsaka störningar i det noggrant reglerade immunsystemet och öka utvecklingen av autoimmunitet. Förändringar i de cirkulerande regulatoriska och svarande T-cellerna är goda indikatorer på ett autoimmunsvar inducerat av ett immunotoxiskt medel. Effekterna av autoimmunitet har undersökts främst genom studier med djurmodeller. För närvarande finns det ingen skärm för att avgöra hur medel påverkar människans autoimmunitet, på grund av att mycket av den nuvarande kunskapen om autoimmunitet som svar på immunotoxiska medel kommer från observationer av individer som har exponerats för misstänkta immunotoxiska medel.

Se även