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आत्मप्रतिरक्षा और अग्नाशय बीटा सेल को समझना
प्रतिरक्षा प्रणाली एक बारीक धुन नेटवर्क है जिसे स्वयं को गैर-स्वयं से अलग करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। ऑटोइम्यून रोगों में, यह भेदभाव विफल हो जाता है, जिससे स्वस्थ ऊतकों के विनाश का कारण बनता है। अग्नाशय बीटा कोशिकाएं, जो लैंगुरहान्स के इसलेट में स्थित होती हैं, विशेष रूप से टाइप 1 मधुमेह जैसी स्थितियों में कमजोर होती हैं। ये कोशिकाएं इंसुलिन के एकमात्र उत्पादक हैं, ग्लूकोज होमोस्टेसिस के लिए एक हार्मोन आवश्यक है। जब बीटा कोशिकाओं पर हमला किया जाता है और नष्ट हो जाता है, तो शरीर रक्त शर्करा को विनियमित करने की अपनी क्षमता खो देता है, जिसके परिणामस्वरूप एक्सोजेनस इंसुलिन पर आजीवन निर्भरता होती है और न्यूरोपैथी, रेटिनोपैथी और कार्डियोवैस्कुलर बीमारी जैसी जटिलताओं के जोखिम में वृद्धि होती है।
अग्नाशय आत्मप्रतिरक्षा के रोगजनन में आनुवंशिक प्रवृत्ति और पर्यावरणीय ट्रिगर दोनों शामिल हैं। हालांकि कुछ मानव ल्यूकोसाइट एंटीजन (एचएलए) गैनोटाइप, विशेष रूप से एचएलए-डीआर 3 और एचएलए-डीआर 4, महत्वपूर्ण जोखिम को सीमित करते हैं, आनुवंशिक रूप से अतिसंवेदनशील व्यक्तियों के बहुमत कभी बीमारी का विकास नहीं करते हैं। यह अवलोकन पर्यावरण कारकों को अनिवार्य शुरुआत या ऑटोइम्यून प्रक्रिया के त्वरक के रूप में इंगित करता है। इन कारकों में, पर्यावरणीय एलर्जी-संरक्षण जो आम तौर पर एलर्जी प्रतिक्रियाओं को उत्तेजित करते हैं - अग्नाशय ऊतक के खिलाफ क्रॉस-रिएक्टिव प्रतिरक्षा हमलों के संभावित प्रेरकों के रूप में तेजी से पहचाने।
आणविक मिमरी की अवधारणा
आणविक mimicry आत्मप्रतिरक्षा में एक अच्छी तरह से स्थापित तंत्र है। यह तब होता है जब एक विदेशी एंटीजन, जैसे कि एक एलर्जी या रोगजनक से प्रोटीन, स्वयं प्रोटीन के साथ संरचनात्मक या अनुक्रम समोगि को साझा करता है। प्रतिरक्षा प्रणाली, विदेशी आक्रमण को खत्म करने के अपने प्रयास में, एंटीबॉडी और टी कोशिकाओं को उत्पन्न करती है जो अनजाने में आत्म-एंटीजेन को पहचानती है। अग्नाशय बीटा कोशिकाओं के लिए, कई आत्म-प्रोटीनों को लक्ष्य के रूप में पहचाना गया है, जिसमें ग्लूटामिक एसिड डीकार्बोक्साइलस (GAD65), इंसुलिन और आइसलेट-विशिष्ट ग्लूकोज-6-फोस्फाटेज उत्प्रेरक उपइकाईट प्रोटीन शामिल हैं।
पर्यावरण एलर्जी इन स्व-एंटीजेनों की नकल कर सकती है। उदाहरण के लिए, गाय के दूध में कुछ प्रोटीन जैसे कि गोजातीय सीरम एलबमिन - बीटा सेल एंटीजन के साथ एपिक्टोप्स साझा करने के लिए दिखाया गया है। इसी तरह, गेहूं (gluten) और सोया से प्रोटीन टी कोशिकाओं को उत्तेजित कर सकता है जो आइसलेट प्रोटीन के साथ क्रॉस-रिैक्ट करते हैं। Beyond खाद्य एलर्जी, धूल के ममी प्रोटीन और पराग जैसे घातक एलर्जी भी अग्नाशय स्व-एंटीजेन्स जैसी पेप्टाइड अनुक्रम ले सकती है। इन एलर्जीनों के लिए प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया, विशेष रूप से एक Th2-prene के साथ एक ऑटोमेटिक ब्रेक्स के साथ।
वास्तव में, आणविक mimicry रैखिक epitope समानता तक सीमित नहीं है; अनुरूपतापूर्ण mimicry और बाद में translational संशोधन भी पार प्रतिक्रियाशीलता ड्राइव कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, ऊतक transglutaminase द्वारा लस पेप्टाइड्स का deamidation उनके प्रतिरक्षा को बढ़ाता है और अतिसंवेदनशील होस्टों में अग्नाशय एंटीजनों के साथ क्रॉस-reaction की संभावना को बढ़ा सकता है।
पर्यावरण एलर्जीन अग्नाशयक आत्मप्रतिमता से जुड़ा हुआ है
आहार एलर्जी
महामारी विज्ञान अध्ययन ने बार-बार गाय के दूध के लिए जल्दी संपर्क से जुड़े हैं जिसमें टाइप 1 मधुमेह का खतरा बढ़ गया है। मामले नियंत्रण और कोहोर्ट अध्ययनों के मेटा विश्लेषण से पता चला कि 3-4 महीने से पहले शिशुओं को गाय के दूध में पेश किया गया था, जो आइसलेट ऑटोएंटीबॉडी विकसित करने का काफी अधिक जोखिम था। प्रस्तावित तंत्र में बोवाइन सीरम एलबमिन और बीटा सेल प्रोटीन IGRP या GAD65 के बीच आणविक माइमरी शामिल है। इसी तरह, गेहूं से लस को लागू किया गया है। क्लाइक रोग वाले व्यक्तियों में - एक ऑटोइम्यून इंटेपोपैथी लस द्वारा शुरू हुई - टाइप 1 एला डायबिटीज की पूर्वानुक्रमिकता बढ़ाई है, दोनों सामान्य जोखिमों को सक्रिय कर सकती है।
अन्य आहार प्रोटीन, जिसमें सोया और अंडे के सफेद भी शामिल हैं, की जांच की गई है। जबकि सबूत कम मजबूत है, पशु मॉडल इंगित करते हैं कि सोया प्रोटीन अलग मधुमेह की शुरुआत को गैर-ओबीज़ डायबिटिक (NOD) चूहों में तेज कर सकता है, संभवतः इंसुलिन या अन्य आइसलेट एपिकोप्स के साथ आणविक माइमिक्री के माध्यम से। एलर्जी के संपर्क की समय और खुराक महत्वपूर्ण दिखाई देती है; प्रारंभिक और बार-बार एक्सपोजर बाद में परिचय की तुलना में आत्मप्रतिभूति को ट्रिगर करने की संभावना अधिक हो सकती है।
Inhalant Allergens
वायुजनित एलर्जी जैसे कि पराग, धूल के कण और मोल्ड बीजाणुओं का कम अध्ययन किया गया है लेकिन संभावित ट्रिगर के रूप में उभर रहे हैं। फिनलैंड में एक बड़ी जनसंख्या आधारित अध्ययन में पाया गया कि बर्च पराग और बाहुबली घास के लिए एटोपिक संवेदीकरण वाले बच्चों को आइसलेट ऑटोएंटीबॉडी विकसित करने का मामूली रूप से बढ़ा जोखिम था। मधुमेह की शुरुआत में मौसमी विविधता अप्रत्यक्ष सबूत प्रदान करती है; कुछ क्षेत्रों में, टाइप 1 मधुमेह की चोटी की घटना चोटी पराग के मौसम के कई महीने बाद होती है, जो घातक एलर्जी द्वारा शुरू होने वाली प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के अनुरूप थी जो बाद में अग्न्याशय के साथ क्रॉस-रिएक्ट करती थी।
हाउस डस्ट माइट एलर्जेंस, विशेष रूप से डेर पी 1 और डेर पी 2 में ऐसे अनुक्रम होते हैं जो बीटा-सेल एंटीजन आईए -2 (इन्सुलिनोमा-एसोसिएटेड प्रोटीन 2) के हिस्से के समान हैं। इन विट्रो अध्ययनों से पता चला है कि मधुमेह रोगियों से टी कोशिकाएं धूल के माईट पेप्टाइड्स और आईए -2 पेप्टाइड्स दोनों का जवाब देती हैं, जो क्रॉस-रिएक्टिविटी का सुझाव देती हैं। मोल्ड एलर्जेंस, जैसे कि [FLT: 0]Aspergillus और अल्टरनेरिया [FLT: 3]]], हालांकि मानव गर्भपात संभावित डेटा निशान भी हैं।
वायरल और बैक्टीरियल एलर्जीन
क्लासिक एलर्जी नहीं होने के बावजूद, संक्रामक एजेंट समान माइमरी तंत्र के माध्यम से पर्यावरणीय ट्रिगर के रूप में कार्य कर सकते हैं। एंटरोवायरस, विशेष रूप से coxsackievirus B, टाइप 1 मधुमेह से दृढ़ता से जुड़े हुए हैं। वायरल प्रोटीन P2-C GAD65 के साथ एक अनुक्रम समोद्विता साझा करता है, और संक्रमण टी सेल प्रतिक्रियाओं को प्रेरित कर सकता है जो आइसलेट एंटीजन के साथ क्रॉस-रिएक्ट करता है। इसी तरह, बैक्टीरिया प्रोटीन को [FLT: 0] से माइकोबैक्टीरियम एविअम [FLT: 2]]paratuberculosis [FLT: 3] को कुछ एलर्जी कारकों में ट्रिगर के रूप से माना जाता है।
महामारी विज्ञान और प्रायोगिक साक्ष्य
पर्यावरणीय एलर्जी और अग्नाशय आत्मप्रतिरक्षा के बीच संबंध महामारी विज्ञान अवलोकन और प्रायोगिक पशु मॉडल दोनों द्वारा समर्थित है। टाइप 1 मधुमेह की घटना पिछले 50 वर्षों में नाटकीय रूप से बढ़ी है, विशेष रूप से औद्योगिक देशों में। यह तेजी से वृद्धि अकेले आनुवंशिक परिवर्तन से समझाया नहीं जा सकता है, पर्यावरणीय कारकों को लागू किया जा सकता है। उसी समय, अस्थमा, एक्जिमा और खाद्य एलर्जी जैसे एलर्जी रोगों की उपस्थिति भी समानांतर में बढ़ी है। "hygiene hypothesis" पॉज़िट्स जो प्रारंभिक जीवन में संक्रमण के संपर्क में कमी आई है, जो एक Th2-biased एलर्जी प्रतिक्रिया की ओर प्रतिरक्षा प्रणाली को बदल देती है, जो आणविक रूप से आत्मनिर्भरता या प्रतिरक्षा को प्रभावित कर सकती है।
पारिस्थितिक अध्ययनों में एटोपी और टाइप 1 मधुमेह की घटना के क्षेत्रीय प्रसार के बीच सकारात्मक सहसंबंध दिखाई देता है। उदाहरण के लिए, मूंगफली एलर्जी और अस्थमा की उच्च दरों वाले देशों में बचपन से शुरू टाइप 1 मधुमेह की उच्च दर भी होती है। हालांकि, ये सहसंबंध कारण साबित नहीं होते हैं, और आहार, विटामिन डी स्थिति और प्रदूषण जैसे संदूक विचार किए जाने चाहिए।
परिप्रेक्ष्य कोहोर्ट अध्ययन, जैसे कि युवा (DAISY) में मधुमेह ऑटोम्युनिटी स्टडी और युवा (TEDDY) में मधुमेह के पर्यावरणीय निर्धारकों ने अधिक प्रत्यक्ष सबूत प्रदान किए हैं। TEDDY, जिसने जन्म से आनुवंशिक रूप से जोखिम वाले बच्चों का पालन किया, पाया कि 6 महीने से पहले गाय के दूध और लस के लिए प्रारंभिक संपर्क आइलेट ऑटोनिटिबॉडी के विकास के उच्च जोखिम से जुड़ा हुआ था। इसके अतिरिक्त, विशिष्ट भोजन एलर्जी के खिलाफ उच्च IgE स्तर वाले बच्चों को मधुमेह के लिए प्रगति का मामूली लेकिन महत्वपूर्ण वृद्धि जोखिम था। ये निष्कर्ष परिकल्पना के अनुरूप हैं कि एलर्जी संवेदनशीलता बीटा-यूनिटी में योगदान देती है।
पशु मॉडल यंत्रवादी समर्थन प्रदान करते हैं। NOD चूहों में, जो सहज रूप से ऑटोइम्यून डायबिटीज विकसित करते हैं, गाय के दूध प्रोटीन का प्रशासन बीमारी को शुरू करने में तेजी लाती है। इसी तरह, NOD चूहों को एक लस मुक्त आहार देरी खिलाना या मधुमेह की घटनाओं को कम कर देता है। एक ग्राउंडब्रेकिंग प्रयोग में, NOD चूहों को ओवलबुमिन (egg प्रोटीन) के लिए संवेदनशील बनाया गया था और फिर प्रोटीन के साथ चुनौती दी गई थी; उनमें उच्चतम IgE प्रतिक्रियाओं ने बीटा सेल विनाश को तेज किया था। महत्वपूर्ण रूप से, ओवलबुमिन-सेंसिटाइज्ड चूहों से टी कोशिकाओं का निष्क्रिय हस्तांतरण जो मधुमेह को पार कर सकता है।
आनुवंशिक और पर्यावरणीय पारस्परिक क्रिया
किसी भी तरह के किसी भी तरह के क्रॉस-रिएक्टिव एलर्जी के संपर्क में नहीं, अग्नाशय autoimmunity विकसित करता है। जेनेटिक कारक सहिष्णुता को तोड़ने के लिए दहलीज को संशोधित करते हैं। टाइप 1 मधुमेह के लिए सबसे मजबूत आनुवंशिक जोखिम कारक कक्षा II HLA क्षेत्र है, जो निर्धारित करता है कि पेप्टाइड्स को T कोशिकाओं को प्रस्तुत किया जाता है। उच्च जोखिम वाले HLA haplotypes (जैसे, DR3 / DR4, DQ2 / DQ8) के साथ व्यक्तियों को स्वयं के अवशोषण के लिए जीन-कोशिका स्तर पर वृद्धि हो सकती है।
एक्सपोजर का समय महत्वपूर्ण है। प्रारंभिक निष्क्रियता प्रतिरक्षा परिपक्वता और माइक्रोबियल उपनिवेशीकरण की अवधि है। आंत-समृद्ध लिम्फोइड ऊतक (GALT) मौखिक सहिष्णुता में एक केंद्रीय भूमिका निभाता है। यदि एलर्जी बहुत जल्दी शुरू की जाती है - इससे पहले कि आंत बाधा पूरी तरह से विकसित हो जाती है - या बड़ी मात्रा में, वे सहिष्णुता तंत्र को बायपास कर सकते हैं और एक एलर्जी प्रतिक्रिया को ट्रिगर कर सकते हैं जो बाद में अग्नाशय ऊतकों के साथ क्रॉस-रिैक्ट करता है। इसके विपरीत, कुछ खाद्य पदार्थों की देरी से परिचय एलर्जी जोखिम को भी बढ़ा सकता है, जैसा कि मूंगफली परिचय के लिए हाल के दिशानिर्देशों में देखा गया है। एलर्जी एक्सपोजर, माइक्रोबियल उपनिवेशीकरण और अनुवांशय क्षेत्र के बीच अंतर-प्रदर्शन एक जटिल क्षेत्र है।
रोकथाम और उपचार के लिए निहितार्थ
अग्नाशय आत्मप्रतिमता शुरू करने में पर्यावरणीय एलर्जी की भूमिका को समझना हस्तक्षेप के लिए कई रास्ते खुलता है। प्राथमिक रोकथाम रणनीतियों पर ध्यान केंद्रित कर सकता है आनुवंशिक रूप से जोखिम वाले शिशुओं में एलर्जीन जोखिम को संशोधित करना। उदाहरण के लिए, स्तनपान विशेष रूप से पहले 6 महीनों के लिए, गाय के दूध और लस की शुरूआत को 3-6 महीने की उम्र तक स्थगित कर देता है, और पर्याप्त विटामिन डी और ओमेगा-3 फैटी एसिड सेवन सुनिश्चित करता है। कुछ नैदानिक परीक्षणों में इसलेट ऑटोएंटीबॉडी के विकास पर प्रारंभिक लस बचाव या हाइड्रोलाइज्ड सूत्र के प्रभावों का परीक्षण किया जाता है।
माध्यमिक रोकथाम लक्ष्य उन व्यक्तियों को जो पहले से ही आइलेट ऑटोएंटीबॉडी विकसित कर चुके हैं लेकिन अभी तक नैदानिक मधुमेह में प्रगति नहीं हुई है। ऐसे व्यक्तियों में, एलर्जीन बचाव या इम्युनोथेरेपी प्रतिरक्षा प्रणाली को नष्ट करने के लिए प्रगति को रोक सकती है। desensitization प्रोटोकॉल, पहले से ही मूंगफली और धूल के लिए इस्तेमाल किया जाता है।
जैविक उपचार जो क्रॉस-रिएक्टिव प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को अवरुद्ध करते हैं, का भी पता लगाया जा रहा है। CD3 (teplizumab) के खिलाफ मोनोक्लोनल एंटीबॉडी ने उच्च जोखिम वाले व्यक्तियों में टाइप 1 मधुमेह की शुरुआत में देरी करने का वादा दिखाया है। एलर्जीन विशिष्ट इम्यूनोथेरेपी के साथ इस तरह के इम्यूनोमोडुलेशन का संयोजन एक synergistic प्रभाव प्रदान कर सकता है। एक और उभरती अवधारणा पेप्टाइड आधारित टीकों का उपयोग है जो प्रतिरक्षा प्रणाली को फिर से जोड़ने और नियामक टी कोशिकाओं (Tregs) को बढ़ावा देने के लिए एलर्जीन और आत्म-एंटीजन दोनों को शामिल करती है। ये दृष्टिकोण अभी भी प्रारंभिक चरण हैं लेकिन संभावित हैं।
स्थापित टाइप 1 मधुमेह वाले रोगियों के लिए, एलर्जी की सूजन को नियंत्रित करने से ऑटोइम्यून हमले को कम किया जा सकता है और अवशिष्ट बीटा-सेल फ़ंक्शन को संरक्षित किया जा सकता है। एनेक्डोटल रिपोर्ट से पता चलता है कि कुछ रोगियों में सख्त उन्मूलन आहार इंसुलिन आवश्यकताओं को कम कर सकता है, हालांकि बड़े परीक्षणों की कमी है। प्रतिरक्षा प्रणाली की जटिलता को देखते हुए, एक व्यक्तिगत चिकित्सा दृष्टिकोण- व्यक्ति के एचएलए प्रकार, एलर्जीन संवेदीकरण प्रोफाइल को ध्यान में रखते हुए, और माइक्रोबियल संरचना-प्रभावी हस्तक्षेपों को डिजाइन करने के लिए आवश्यक हो सकती है।
भविष्य अनुसंधान निर्देश
Several critical questions remain. First, which specific epitopes on environmental allergens are responsible for cross-reactivity with pancreatic antigens? Advances in computational biology and phage display libraries could help identify these sequences and allow for the development of targeted immunotherapies. Second, what is the role of the microbiome in modulating the response to allergens? The gut microbiome influences both allergic sensitization and autoimmune diabetes. Specific bacterial strains, such as Lactobacillus and Bifidobacterium, may promote Treg development and protect against cross-reactive autoimmunity. Probiotic interventions are under investigation in TEDDY and other cohorts.
तीसरा, विभिन्न एलर्जी कैसे बातचीत करते हैं? कई व्यक्तियों को कई एलर्जीजनों के लिए संवेदनशील बनाया जाता है। यह संभव है कि विभिन्न क्रॉस-रिएक्टिव एलर्जी के लिए संचयी जोखिम synergistically आत्मप्रतिभूति के जोखिम को बढ़ाता है। व्यापक एलर्जी पैनलों और बार-बार प्रतिरक्षा निगरानी के साथ अनुदैर्ध्य अध्ययन की आवश्यकता होती है। चौथा, गैर-IgE-मध्यवर्ती एलर्जी प्रतिक्रियाओं (जैसे, IgG4, IgA) की भूमिका अग्न्याशय आत्मप्रतिभूति में। भविष्य के अध्ययन में व्यापक एंटीबॉडी प्रोफाइल और टी सेल अस्सी शामिल होना चाहिए जो सभी स्पेक्ट्रम पर कब्जा करने के लिए।
अंत में, जोखिम वाली आबादी में एलर्जीन बचाव या इम्युनोथेरेपी के बड़े पैमाने पर यादृच्छिक नियंत्रित परीक्षणों को कारण और नैदानिक प्रभावकारिता स्थापित करने की आवश्यकता होती है। इस तरह के परीक्षणों को जोखिम और बीमारी की शुरुआत के बीच लंबी विलंबता के कारण चुनौतीपूर्ण हो रहा है, लेकिन बायोमार्कर एंडपॉइंट्स (जैसे, आइसलेट ऑटोएंटीबॉडी) का उपयोग अध्ययन अवधि को कम कर सकता है। इंटरनेशनल कंसोर्टिया जैसे TEDDY और TrialNet इन महत्वाकांक्षी अध्ययनों के लिए बुनियादी ढांचा प्रदान करते हैं।
निष्कर्ष
हाइपोथेसिस कि पर्यावरणीय एलर्जी अग्नाशय कोशिकाओं के खिलाफ ऑटोइम्यून प्रतिक्रियाओं की शुरूआत में योगदान करती है, महामारी विज्ञान, आनुवंशिक और प्रयोगात्मक सबूत के बढ़ते शरीर द्वारा समर्थित है। एलर्जीन-व्युत्पन्न पेप्टाइड्स और बीटा सेल एंटीजन के बीच आणविक मिमाइक्री एक सुखद तंत्र प्रदान करती है जिसके द्वारा एलर्जी प्रतिक्रियाएं प्रतिरक्षात्मक सहिष्णुता को तोड़ सकती हैं और टाइप 1 मधुमेह को ट्रिगर कर सकती हैं। इनकी उत्पत्ति के लिए जोखिम को कम करने की संभावना है।
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