본 자료는 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7184559/#s0015title 에서 발췌 및 해석한 부분입니다. 정확한 이해를 위해서는 위 자료를 참고하시기 바랍니다. 아래 내용은 그 요약내용입니다.
Intra/extracellular bacterial infection and inflammation
- Extracellular bacterial infection
Humoral defense & component
- extracellular bacteria는 host cell내로 숨지 못하기 때문에 주로 antibodies가 가장 효과적이다.
박테리아 세포벽의 Polysaccharides은 B cell 활성을 잘 시키는 Ti antigens입니다. <그림 1번
- 다른 박테리아 세포벽의 Td antigen은 항균작용을 돕는 Th2 response를 유발시킵니다.
주로 IgM antibodies는 혈액에서, IgG는 조직을 보호합니다.<그림 2번
- 이 항체들은 bacteria가 host cell 표면에 붙는 작용을 억제합니다.
host cell이 필요 없는 박테리아도 휩쓸리지 않기 위해 어느정도 host cell의 표면에 붙으려고 하기 때문에 효과적인 면역반응입니다<그림 3번
- 또한, antibody는 opsonin으로 작용하여 Phagocyte에 포식됩니다
그렇게 phagocyte에 잡아먹히게 되면 pH변화와 defensin, ROI, RNI와 관련된 방어작용들로 매우 취약해집니다. 대부분 이단계에서 killing되구용<그림 4번
- bacterial exotoxin에 대항하여 만든 antibody는 antitoxin이라고 불리우는데요, 이 안티톡신은 엑소톡신이 붙게되면 피해를 입을 수 있기 때문에 세포에 binding하는 작용을 방해합니다.
만약 exotoxin이 숙주에게 질병을 일으키는 요인이라면 이러한 안티톡신을 생성하는 것 만으로도 질병을 치료하는데 도움이 됩니다.
예를 들어 파상풍균에 의한 exotoxin에 대한 antitoxin으로 그런 감염성 질환을 예방하는 것이 있겠습니다. < 그림 5번
- complement에 의한 세가지 경로 모두 extracellular bacteria의 면역반응에 도움을 줍니다.
항균작용을 하는 항체는 C1q에 붙어 classical cascade를 유발하구요
alternative pathway는 C3b를 그람 양성세균의 peptidoglycan이나 그람음성세균의 LPS에 붙임으로써 작용할 수 있겠구요
Lectin pathway는 MBL을 bacteria 세포 표면에 붙어있는 특이적인 당을 인식하여 붙임으로써 진행될 수 있겠습니다.
대부분의 extracellular bacteria는 C3b와 같은 opsonin의 결합을 통해 활성화 된 phagocytosis과정을 통해 제거할 수 있섭니다. 그리고 MAC(membrane attack complex)를 통해 세포막이 깨지면서 면역반응을 진행합니다.
2. Intracellular bacterial infection
세포 내로 들어오면 extracellular bacteria에 대한 면역반응을 회피할 수 있습니다. Epithelial cell, endothelal cell, hepatocyte, macrophage가 주요 타겟 쎌 입니다.macrophage는 위의 다른 세포와 달리 몸 전체를 순환할 수 있기 때문에 빠르게 몸에 퍼질 수 있습니다.
세포내에서 생존하고 증식하기 위해서 세포내 독성을 크게 갖지는 않습니다. 이러한 세포내 생활사때문에 완전히 세균들을 없애기가 쉽지 않고 만성적인 질환을 주로 일으킵니다.
Neutrophils and macrophages
이런 intracelllular bacteria의 초기 감염은 주로 neutrophil이 분비한 방어물질들에 의해 억제됩니다. 이 세균들이 host cell 내로 숨기 이전에 먼저 죽여버리는 것이지요.
이 defensin을 피했지만 neutrophil의 포식된 세균들은 강한 산화적 공격으로 죽습니다. NO,ROS등…
Memory Th17 cell은 이 감염된 곳에다 IL 17을 분비하여 neutrophil을 불러 들이고, phagocytosis를 촉진합니다
또한 activated macrophage를 불러 포식작용을 일으키고, Th1 cell 분화에 필요한 IL12를 분비시킵니다.
phagocytosis에 더해 TLR에 의해 활성화된 Macrophage는 염증성 싸이토카인을 분비해 NK cell을 활성화 시키고 Th1 분화를 활성화 시킵니다.
NKcell. : macrophage로 부터 유래된 IL12로 활성화된 NK cell은 MHC class 1의 결함을 인식하고 죽여버립니다.
CD8 T cell: Cytotoxic T lymphocyte는 많은 intracellular bacterial 감염을 해결하는데 큰 역할을 합니다. host cell로 들어가 증식을 하는 세균들은 그들의 단백질 component를 MHC class 1에 제시하는데 이를 인지한 CTL은 이 세포를 제거합니다.
CD4 T cell : IL 2를 이용해 T cell 분화에 도움을 주고, Th1 cell은 macrophage의 hyperactivation시키기 때문에 중요합니다.
humoral defense : 감염되고 죽은 세포에서 나온 박테리아의 component는 B cell을 활성화 하여 중화항체를 생성합니다. 이 항체는 새로 들어온 박테리아나 세포를 막 깨고 나온 신생 박테리아를 제거하는데 효과적입니다. antibody가 이들에 결합함으로 인해 이 박테리아를 세포 침입으로 부터 보호합니다.
마지막으로 granuloma를 생성하면서 이 조직을 약간 괴사시키는 형태로 면역작용을 일으키기도 합니다
