Lo studio dell'immunità antitumorale e l'eliminazione dei fattori che ne causano il deterioramento sono problemi importanti nella medicina moderna. Le neoplasie maligne occupano uno dei primi posti tra le cause di morte e disabilità nei paesi sviluppati. Normalmente, l'equilibrio del numero di cellule che si dividono e muoiono è regolato naturalmente. Se la riproduzione cellulare diventa incontrollata, sorgono tumori maligni. Il meccanismo di controllo di questo processo da parte del sistema immunitario dipende da diversi fattori che sopprimono o stimolano il processo di eccessiva divisione.
Descrizione generale
Sottoimmunità è comunemente inteso come un insieme di meccanismi protettivi di un organismo vivente dagli effetti negativi di agenti estranei. Molto spesso, questi processi sono associati a malattie infettive (batteriche, virali, fungine, protozoiche). Tuttavia, ci sono altri modi di protezione, uno dei quali è l'immunità antitumorale.
Nelle attività di ogni essere viventeil corpo ha momenti in cui ha bisogno di una rapida divisione cellulare (traumi, infiammazioni e altri). Con lo sviluppo di una certa risposta immunitaria, il numero di cellule sensibili agli effetti di un antigene (una molecola associata a un anticorpo) aumenta diverse migliaia di volte. Nel corso normale del processo, dopo il completamento di questa reazione, la divisione cellulare accelerata si interrompe.
Perché un tumore maligno è caratterizzato da una violazione di questo meccanismo. La riproduzione di gabbie continua costantemente e ha un carattere indipendente. A poco a poco, i tessuti normali vengono sostituiti nell'organo interessato e il tumore cresce nelle aree circostanti. Muovendosi lungo il flusso sanguigno, le cellule tumorali continuano a dividersi in altre posizioni, il che porta alla comparsa di metastasi. Questo difetto nella divisione continua è ereditato da tutti i discendenti delle cellule tumorali. Le loro membrane sono modificate in modo tale che il corpo umano percepisca gli oggetti come estranei.
D' altra parte, c'è un modo nel corpo che può fermare questo processo: l'immunità antitumorale. In immunologia, l'insorgenza di tumori è la prova che si è verificata una violazione del meccanismo di difesa naturale.
Cronologia delle scoperte
Anche nel 18° secolo, è stato notato che alcuni pazienti che avevano malattie infettive scomparvero tumori maligni. Alla fine del XIX secolo, il chirurgo oncologo americano William Coley identificò la relazione tra l'infezione da streptococco emolitico Streptococcus pyogenes e la riduzione (e in alcuni casi anche la completa scomparsa) dei tumori.natura maligna. Ha sviluppato un vaccino contro il cancro basato su questi batteri per curare i pazienti con sarcoma. A quel tempo, i meccanismi dell'immunità antitumorale in immunologia non erano ancora noti, quindi il suo lavoro è stato oggetto di forti critiche e successivamente è stato dimenticato per quasi 100 anni.
A metà del 20° secolo, si scoprì che l'introduzione delle macromolecole liposaccaridiche, che costituiscono le membrane delle cellule microbiche, può portare alla morte dei tumori. Tuttavia, negli anni '70. 20 ° secolo gli scienziati hanno scoperto che questo processo non è causato dal liposaccaride stesso, ma da un fattore proteico (fattore di necrosi tumorale, o TNF), prodotto dai seguenti tipi di cellule del sistema immunitario a contatto con i microbi:
- macrofagi attivati;
- neutrofili;
- Linfociti T;
- mastociti;
- astrociti;
- cellule NK (cellule natural killer).
Rapporto tra immunità e formazione del tumore
I seguenti fatti testimoniano a favore della connessione tra lo stato di immunità e lo sviluppo di tumori maligni:
- aumento della prevalenza di tali neoplasie nei pazienti immunocompromessi, così come negli anziani (associato a una diminuzione delle difese dell'organismo);
- rilevamento in pazienti di anticorpi specifici e linfociti T sensibili agli antigeni tumorali;
- possibilità di formazione di immunità antitumorale e malattie immunoproliferative (con somministrazione artificiale di anticorpi e immunosoppressione, rispettivamente).
La funzione protettiva dell'immunità consiste non solo nella distruzione di agenti estranei (virus, funghi e batteri), ma anche di cellule mutanti da cui si formano i tumori. Sono caratterizzati da specificità antigenica, che dipende dalla causa della neoplasia:
- virus (papillomi, leucemia e altri);
- agenti cancerogeni chimici (metilcolantrene, benzopirene, aflatossine e altri);
- disturbi endocrini (immunosoppressione metabolica);
- fattori ambientali fisici (tutti i tipi di radiazioni).
L'immunità antitumorale naturale ha scarso effetto su una neoplasia maligna già formata. Ciò è attribuito ai seguenti fattori:
- crescita rapida del tumore, prima dell'attivazione delle forze immunitarie;
- isolamento da parte delle cellule tumorali degli antigeni che legano i recettori corrispondenti sulla superficie dei linfociti killer;
- soppressione dell'immunità cellulare da parte di neoplasie.
Principio di funzionamento
Il meccanismo dell'immunità antitumorale nella scienza medica è ancora poco compreso. Nonostante sia stata identificata la sua funzione protettiva, gli anticorpi possono riflettere gli antigeni tumorali senza causare la distruzione delle cellule maligne. In alcuni casi, l'immunoterapia si ritorce contro, provocando una crescita della crescita.
Secondo i concetti moderni, i macrofagi attivati e le cellule killer svolgono un ruolo chiave in questo processo. Una caratteristica dell'immunità antitumorale è quellacaratterizzato da un complesso meccanismo di interazione tra l'organismo ospite e la neoplasia. Ci sono 4 gruppi principali di fattori:
- Antiblastoma - umorale e cellulare (linfociti T, TNF, macrofagi, cellule NK e K, anticorpi specifici, interferoni, interleuchine), che sopprimono lo sviluppo di un tumore e ne distruggono le cellule.
- Immunoresistenza di una neoplasia, o la sua capacità di resistere all'immunità antitumorale.
- Problastoma: immunosoppressore (sostanze-soppressori prodotte da macrofagi e linfociti; composti simil-ormonali, interleuchina-10, immunocomplessi circolanti, proteine del gruppo TGFβ, costituite da antigeni, anticorpi e componenti del complemento); migliorare l'immunità (TNF prodotto dai macrofagi; gamma-interferone, interleuchine 2 e 6, fattore di crescita endoteliale; stati di immunodeficienza).
Meccanismi effettori
La funzione principale dei meccanismi effettori dell'immunità antitumorale è bloccare e distruggere i patogeni. Esistono 2 gruppi di recettori che si legano selettivamente a specifici antigeni. Sulla base di ciò, si distinguono anche 2 tipi di meccanismi effettori:
- Umorale, funzionante grazie a fattori solubili (umorali) - anticorpi che legano e rimuovono l'antigene.
- Cellulare (indipendente dagli anticorpi), realizzato con la partecipazione di cellule del sistema immunitario, le più importanti delle quali sono linfociti T, macrofagi, cellule NK. Distruggono direttamente le cellule estranee, infette e tumorali.
Se una cellula patologicamente alterata evita la morte sotto l'influenza di meccanismi effettori, allora può iniziare un periodo di equilibrio tra la sua divisione e l'influenza schiacciante dell'immunità. Con la progressione del processo maligno, il tessuto tumorale perde il controllo dei meccanismi immunitari.
Il ruolo più importante nella soppressione della divisione cellulare è svolto da 2 tipi di linfociti che innescano il processo di necrosi: i linfociti T e le cellule NK che riconoscono le molecole di stress rilasciate dalla neoplasia. I linfociti T si formano in un tempo più lungo e i loro precursori riconoscono gli antigeni tumorali. I linfociti Th1 innescano il meccanismo dell'infiammazione, che porta all'attivazione dei macrofagi. I prodotti di secrezione di quest'ultimo contribuiscono all'interruzione dell'afflusso di sangue locale ai tessuti, che porta anche alla morte dei tessuti tumorali.
La partecipazione dei linfociti T si manifesta nell'impregnazione di una neoplasia maligna con cellule linfoidi, che distruggono le sue cellule per dissoluzione o citolisi. L'attivazione dei linfociti avviene sotto l'azione delle citochine - molecole di informazione proteica, con le quali penetrano insieme nel tumore.
Il gamma-interferone è anche di grande importanza tra i fattori interni inerenti al sistema immunitario del corpo umano. Le sue funzioni sono le seguenti:
- Soppressione della divisione cellulare tumorale.
- Attivazione del processo della loro morte programmata.
- Stimolare la produzione di citochine che attraggono i linfociti T alla neoplasia.
- Attivazione dei macrofagi e sviluppo dei T-helper,necessario per rafforzare l'immunità antitumorale.
- Soppressione della formazione di nuovi vasi sanguigni, che altera la nutrizione del tumore e contribuisce alla morte più rapida delle sue cellule.
Immunità antineoplastica: ragioni della sua scarsa efficacia
La crescita di neoplasie maligne e la loro resistenza all'immunità sono spiegate dai seguenti motivi:
- capacità debole di indurre una risposta immunitaria negli antigeni tumorali;
- sopravvivenza (selezione naturale) di cellule tumorali resistenti al sistema immunitario;
- modifica costante degli antigeni;
- presenza di una capsula nel tumore;
- secrezione di antigeni tumorali in forma solubile, con conseguente soppressione della risposta immunitaria;
- Localizzazione della neoplasia in luoghi dove la presenza dell'antigene non determina una risposta immunitaria infiammatoria (la cosiddetta localizzazione "privilegiata" - midollo osseo, sistema nervoso, endocrino e riproduttivo, timo);
- perdita di alcuni componenti del sistema effettore a causa di condizioni di immunodeficienza genetica o acquisita (secondaria);
- produzione di fattori di problastoma da parte delle cellule tumorali che sopprimono l'immunità e promuovono la crescita del tumore;
- nei neonati - immaturità dei sistemi effettori, con conseguente mancato riconoscimento delle cellule tumorali.
Questi meccanismi di inefficienza dell'immunità antitumorale portano al fatto che la neoplasia diventa meno immunogena e non viene percepita dall'organismocome elemento estraneo. Di conseguenza, la reazione protettiva è ridotta. I meccanismi immunitari non possono portare al rigetto di un tumore maligno già formato.
Caratteristiche
Le caratteristiche dell'immunità antitumorale includono:
- Il ruolo principale nella risposta immunitaria è svolto dai linfociti T, dai macrofagi e dalle cellule NK che distruggono il tessuto tumorale. Il valore dell'immunità umorale è molto inferiore.
- Gli antigeni del cancro sono riconosciuti o direttamente dai macrofagi e dalle cellule dendritiche responsabili dell'immunità innata e adattativa, oppure attraverso gli helper Th1.
- L'interazione tra l'organismo e il tumore avviene in tre direzioni: resistenza naturale e acquisita alle neoplasie maligne, immunosoppressione da parte del tumore. La combinazione di questi fattori costituisce l'immunità antitumorale.
- Le cellule maligne nel processo di selezione naturale acquisiscono meccanismi di difesa contro l'immunità innata. Il loro nuovo fenotipo si sta formando, la neoplasia si sta evolvendo.
Gli antigeni associati al tumore sono divisi in 2 gruppi: il primo tipo (caratteristico di molti tipi di neoplasie, sono di origine virale) e il secondo, molto specifico e presente in tutti i pazienti con questo tipo di tumore.
Una delle caratteristiche comuni dell'immunità antivirale e antitumorale è che è sia specifica, cioè diretta contro determinati tipi di agenti patogeni, sia non specifica (distrugge tutte leestraneo al corpo). I fattori non specifici sono le cellule mononucleate e NK attivate sotto l'influenza dell'interleuchina 2 e degli interferoni, nonché le cellule killer e le citochine attivate dalle linfochine.
Immunodiagnostica
Negli ultimi anni, l'immunodiagnosi delle neoplasie maligne è stata utilizzata in medicina. Si basa sul rilevamento dei seguenti composti proteici nel sangue:
- antigeni associati a tumori;
- anticorpi;
- linfociti sensibili agli antigeni tumorali.
- PSA (prostata).
- P-53 (vescica).
- SCC (polmoni, esofago, retto).
- CA-19-9 (pancreas).
- CA-125 (ovaie).
- CA-15-3 (ghiandola mammaria).
Tuttavia, gli anticorpi contro un determinato antigene nel sangue di pazienti con cancro vengono determinati di rado (nel 10% dei casi). Le immunoglobuline agli antigeni associati al tumore vengono rilevate più spesso - nel 50% dei pazienti. La comunità della scienza medica è attualmente alla ricerca di altri antigeni per diagnosticare il cancro.
Immunoprofilassi e trattamento
Per aumentare l'immunità antitumorale, vengono utilizzati immunomodulatori che attivano indirettamente le cellule del sistema immunitario:
- Interleuchine 1 e 2. Questi composti proteiciappartengono al gruppo delle citochine proinfiammatorie (molecole informative) e sono sostanze biologicamente attive prodotte dai leucociti. Le interleuchine sono i principali partecipanti alla formazione della risposta immunitaria durante l'introduzione di agenti patogeni in microbiologia. L'immunità antitumorale è attivata a causa della divisione attiva dei linfociti (T-killer, cellule NK, T-helper, T-soppressori e produttori di anticorpi). L'interleuchina 2 attiva anche la produzione del fattore di necrosi tumorale.
- Farmaci del gruppo degli interferoni. Stimolano una risposta immunitaria presentando antigeni ai linfociti T che sono stati assorbiti dai macrofagi e dalle cellule dendritiche. I T-helper secernono molecole di informazioni proteiche che attivano il lavoro di altre cellule del sistema immunitario. Il risultato è un aumento dell'immunità antitumorale. Alcuni tipi di interferoni (interferone gamma) possono influenzare direttamente i macrofagi e i killer.
- Coadiuvanti. Vengono somministrati insieme ai principali farmaci immunobiologici e servono a potenziare la risposta delle difese dell'organismo. Molto spesso vengono utilizzati per le persone sane quando vaccinate. Una delle caratteristiche dell'immunità antitumorale in microbiologia relativa a questo tipo di sostanze è che possono concentrare gli antigeni sulla loro superficie. Ciò fornisce un effetto più duraturo. Per la consegna mirata di antigeni agli organi del sistema linfatico, vengono utilizzati i liposomi: vescicole con biostrati lipidici. Le sostanze più comuni in questo gruppo sono l'adiuvante di Freund completo e incompleto,idrossido di alluminio, pertosse depositato su allume di alluminio; Poliossidonio.
- Elementi di cellule batteriche (immunostimolatori Prodigiosan, Likopid, Romurtide e altri).
Gli esperimenti condotti sugli animali mostrano che quando vengono iniettati gli antigeni tumorali, si forma la memoria immunologica. Di conseguenza, il tumore maligno trapiantato viene quindi respinto. Negli ultimi anni sono stati compiuti sviluppi attivi in medicina, che consentiranno di creare una memoria immunitaria antitumorale attraverso la vaccinazione. Finora è stato creato un tipo di vaccinazione in questa direzione: aumentare l'immunità ai papillomavirus umani, che inducono l'insorgenza del cancro cervicale nelle donne ("Gardasil" e "Cervarix" di produzione straniera).
Tipi di tumori
L'immunoterapia è efficace contro i seguenti tipi di tumori:
- melanoma derivante da melanociti - cellule del pigmento;
- linfomi non Hodgkin derivati da linfociti;
- cancro dei reni, del retto, delle ovaie;
- leucemia a cellule capellute (danni ai linfociti B, globuli bianchi);
- glioma (tumore al cervello);
- sarcoma dei tessuti molli, la cui origine è associata alle cellule epiteliali e al tessuto connettivo.
