Alopecia Mucinosa
Alopecia Areata
AA jest stanem, w którym włosy są tracone ze skóry głowy w łatach czasami nazywanych „łysieniem punktowym”. Liczba osób z AA, które przechodzą do rozwoju alopecia totalis (utrata włosów z całej skóry głowy) lub alopecia universalis (utrata włosów z całego ciała), nie jest znana, ale szacunki wahają się od 7% do 30% (Islam et al., 2015). AA jest zwykle wieloogniskowe, a wyłysiałe obszary mają zwykle owalny lub okrągły kształt i są gładkie w dotyku. Włosy w kształcie wykrzyknika mogą być obecne wokół brzegów plamy. Vitiligo i autoimmunologiczne zaburzenia tarczycy są czasami związane z AA (Walker et al., 2015), a łaty AA często oszczędzają siwe włosy (Jia et al., 2014).
AA jest częstą chorobą autoimmunologiczną wynikającą z uszkodzenia HFs przez komórki T. Dowody na występowanie autoprzeciwciał przeciwko strukturom HF w fazie anagenowej znajdują się u dotkniętych ludzi i w eksperymentalnych modelach mysich (Mcelwee i wsp., 1998). Badania wskazują obecnie na komórkowy mechanizm autoimmunologiczny jako podłoże etiologiczne tego zaburzenia, chociaż zakłada się, że autoprzeciwciała odgrywają integralną rolę w mechanizmie choroby (Petukhova i in., 2010). Próbki biopsyjne pobrane od osób dotkniętych chorobą wykazują charakterystyczny około- i wewnątrzkolkowy naciek zapalny wokół HF w fazie anagenowej, składający się z aktywowanych limfocytów T CD4 i CD8 (Gregoriou i in., 2010). Wykazano również, że limfocyty T wyhodowane z obszarów dotkniętej chorobą skóry głowy przenoszą AA do obszarów skóry głowy nie dotkniętej chorobą w mysim modelu ciężkiego połączonego niedoboru odporności (Deeths et al., 2006). Ostatnie badania wykazały, że transplantacja tkanki AA do normalnych myszy nie wywołuje AA, jeśli przeciwciało monoklonalne (MoAb), anty-CD44v10, zostało wstrzyknięte normalnym myszom wkrótce po operacji transplantacji (Freyschmidt-Paul et al., 2000). Przypuszcza się, że CD44v10 bierze udział w mechanizmie aktywacji limfocytów CD4 i CD8 oraz w migracji do tkanek, a następnie w inicjacji ataku immunologicznego na HF. Podobne badania wykazują, że in vivo deplecja komórek CD4+ za pomocą OX-35/OX-38 MoAb częściowo przywraca wzrost włosów u szczurów dotkniętych AA (Mcelwee et al., 1999a).
AA występuje częściej u osób, które mają dotkniętych członków rodziny, co sugeruje, że dziedziczność może być czynnikiem (Martinez-Mir et al., 2003). Silne dowody na genetyczne powiązanie ze zwiększonym ryzykiem AA znaleziono badając rodziny z dwoma lub więcej dotkniętymi chorobą członkami. W badaniu tym zidentyfikowano co najmniej cztery regiony w genomie, które prawdopodobnie zawierają te geny (Martinez-Mir i in., 2007). Ponadto, prawdopodobieństwo jej wystąpienia jest nieco większe u osób, które mają krewnych z chorobami autoimmunologicznymi.
Endogenne retinoidy odgrywają kluczową rolę w patogenezie AA (Duncan i in., 2013). Geny zaangażowane w syntezę kwasu retinowego (RA) były podwyższone, podczas gdy geny degradacji RA były obniżone zarówno u myszy AA, jak i w biopsjach pochodzących od pacjentów z AA. Poziom RA był również podwyższony u myszy C3H/HeJ z AA (patrz opis modelu w następnym rozdziale). Myszy C3H/HeJ, które były karmione oczyszczoną dietą zawierającą dużą ilość witaminy A, wykazywały przyspieszony rozwój AA.
AA został powiązany z pewnymi allelami ludzkiego antygenu leukocytów (HLA) klasy II, podobnie jak wiele chorób autoimmunologicznych. Antygeny HLA DQB1∗03 (DQ3) i DRB1∗1104 (DR11) były silnie związane z ogólną podatnością na AA (Colombe i in., 1995). U pacjentów z alopecia totalis i alopecia universalis stwierdzono znacznie zwiększoną częstość występowania alleli HLA DQB1∗0301 (DQ7), DRB1∗0401 (DR4) i DRB1∗1104 (DR11) (Colombe i wsp., 1999).
W 2010 roku zakończono badanie asocjacyjne obejmujące cały genom, w którym zidentyfikowano 129 polimorfizmów pojedynczego nukleotydu, które były związane z AA. Wśród zidentyfikowanych genów znalazły się te związane z regulatorowymi komórkami T, antygenem 4 związanym z cytotoksycznymi limfocytami T, interleukiną (IL)-2, receptorem A dla IL-2, Eos, białkiem wiążącym UL16 wirusa cytomegalii oraz regionem HLA (Petukhova i in., 2010). W badaniu zidentyfikowano również dwa geny, PRDX5 i STX17, które ulegały ekspresji w HF (Jagielska i in., 2012).
HF cieszy się względnym stopniem uprzywilejowania immunologicznego, który charakteryzuje się obniżeniem regulacji głównego układu zgodności tkankowej (MHC) klasy I i lokalną ekspresją środków immunosupresyjnych. Normalnie, komórki NK atakują komórki z nieobecną/niską ekspresją MHC klasy I, więc zdrowy ludzki anagen HF musi w jakiś sposób uciec przed atakiem komórek NK. Ito i wsp. (2008) odkryli, że unikanie ataku immunologicznego odbywa się poprzez aktywną supresję komórek NK. AA HF wykazywały uderzające defekty w hamowaniu/ograniczaniu komórek NK, z silną ekspresją czynnika hamującego migrację makrofagów w nabłonku HF i bardzo małą liczbą komórek NK CD56(+)/naturalnego zabójcy grupy 2D-dodatnich (NKG2D(+)). Komórki NK były obserwowane w i wokół normalnego anagenu HF. Metodą cytometrii przepływowej stwierdzono znacznie mniejszą liczbę receptorów aktywujących funkcje NK (NKG2D, NKG2C) i znacznie większą liczbę receptorów immunoglobulinopodobnych komórek zabójczych-2D2/2D3 we krwi obwodowej CD56(+) komórek NK zdrowej grupy kontrolnej niż u pacjentów z AA.
Xing i wsp. (2014) wykazali, że cytotoksyczne komórki T CD8(+)NKG2D(+) były zarówno konieczne, jak i wystarczające do indukcji AA w mysich modelach choroby. Globalne profilowanie transkrypcyjne mysiej i ludzkiej skóry AA ujawniło sygnatury ekspresji genów wskazujące na infiltrację cytotoksycznych komórek T, odpowiedź interferonu-γ (IFN-γ) oraz upregulation of several γ-chain cytokines known to promote the activation and survival of IFN-γ-producing CD8(+)NKG2D(+) effector T cells.
Jako że przyjmuje się, iż AA jest chorobą autoimmunologiczną, można wnioskować, że pewne białka gospodarza mogą działać jako autoantygeny. Leung i wsp. (2010) wyizolowali antygeny specyficzne dla AA z normalnych ludzkich ekstraktów anagenowych HF skóry głowy poprzez immunoprecypitację z użyciem przeciwciał surowicy 10 pacjentów z AA. Próbki analizowano za pomocą spektrometrii mas LC-MALDI-TOF/TOF, która wykazała silną reaktywność do specyficznego dla fazy wzrostu włosa białka strukturalnego trichohyalin we wszystkich surowicach AA i do keratyny 16 (K16) w niektórych surowicach. MoAb do trichohaliny ujawniło, że surowice AA zawierały immunoreaktywność, która kolokowała się z trichohaliną w specyficznej dla fazy wzrostu wewnętrznej osłonce korzenia HF, a reaktywność surowicy AA z przeciwciałem anty-K16 była obserwowana w zewnętrznej osłonce korzenia HF.
Ponieważ patologia AA obejmuje wzajemne oddziaływanie pomiędzy komórkami odpornościowymi gospodarza i komórkami HF, stosowanie modeli in vitro lub ex vivo do badania AA jest mniej wygodne niż w przypadku AGA, które w większym stopniu obejmuje biologię samej HF. Dlatego do badania tej specyficznej dla komórek i narządów choroby autoimmunologicznej potrzebne są modele zwierzęce.
Wypadanie włosów podobne do AA zaobserwowano u kilku gatunków, w tym u małp, psów, kotów, koni, bydła, drobiu i naczelnych (Mcelwee i in., 1998, 1999b; Mcelwee i Hoffmann, 2002). Jednakże wykorzystanie tych gatunków w badaniach nad AA jest ograniczone ze względu na ich ograniczoną liczebność, zmienność genetyczną i rozproszone rozmieszczenie geograficzne (Mcelwee i Hoffmann, 2002), a za lepsze modele badawcze można uznać wsobne szczepy gryzoni. Zidentyfikowano kilka modeli gryzoni ze spontanicznym i indukowanym AA, spośród których najczęściej stosowane są myszy C3H/HeJ i eksperymentalny łysy szczur z Dundee (DEBR). U DEBR spontaniczne AA występuje częściej niż u myszy, ponieważ ze względu na większe rozmiary są one droższe do wykorzystania w badaniach nad lekami (Sun i in., 2008). Niska częstotliwość występowania AA i brak możliwości przewidzenia stadium AA w miarę jego rozwoju w naturalnie występującym modelu C3H/HeJ AA może być przekształcona w przewidywalny system poprzez przeszczepienie pełnej grubości skóry z myszy dotkniętych AA do myszy normowłosych tego samego szczepu (Sun et al., 2008). Eksplantaty ludzkiej skóry głowy przeszczepione myszom z ciężkim połączonym niedoborem odporności (SCID) to kolejny model doświadczalny opisany przez Kyoizumi i wsp. (1998). Ostatnio Gilhar i wsp. (2013) opracowali nowy humanizowany mysi model AA poprzez przeszczepienie zdrowej ludzkiej skóry głowy uzyskanej od normalnych ochotników do myszy SCID. Następnie dokonano śródskórnej iniekcji autologicznych lub allogenicznych komórek jednojądrzastych krwi obwodowej, które były hodowane z wysoką dawką IL-2 i były wzbogacone w komórki NKG2D+ i CD56+. Ten protokół prowadził do szybkiego i przewidywalnego rozwoju ogniskowej utraty włosów i został wykorzystany przez Gu i wsp., 2014, którzy stworzyli model myszy poprzez wielokrotne krzyżowanie wsteczne/intercrossing pomiędzy myszami C57BL/6 i kongenicznymi AA(tj)(nazwanymi B6.KM-AA). Myszy B6.KM-AA rosły wolniej niż myszy kontrolne B6, a zmiany skórne AA rozwinęły się do 4 tygodnia życia. Liczba HF była zredukowana, ale struktury włosów były normalne. Utrata włosów w trakcie progresji choroby była związana z infiltracją limfocytów T CD4(+) i CD8(+) w okresie około- i wewnątrz-HF. Tabela 55.2 przedstawia krótkie podsumowanie powszechnie stosowanych szczepów myszy z histologicznie potwierdzonymi chorobami podobnymi do AA (Mcelwee i Hoffmann, 2002).
Tabela 55.2. Mouse Models of Alopecia Areata (AA) (Mcelwee and Hoffmann, 2002)
Strain or Substrain | Average Age at Diagnosis (mo) | Females With AA | Males With AA | Males With AA | Dorsal and/or Ventral Skin Lesions | Nail Lesions | Expression Frequency | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
C3H/HeJ | 12 | Tak | Tak | Tak | Tak (rzadkie) | 20% | ||
C3H/HeJBir | 12 | Tak | Tak | Tak | Tak | Tak | Nie | 5% |
C3H/HeN/J | 7 | Tak | Nie | Tak | Nie | <1% | ||
C3H/OuJ | 9 | Tak | Nie | Tak | Nie | <1% | ||
A/J | 7 | Tak | Tak | Nie | 10% | |||
HRS/J+/godzina | 7 | Tak | Nie | Tak | Nie | <1% | ||
CBA/CaHN-Btkxid/J | 8 | Tak | Nie | Tak | Nie | <1% | ||
BALB.2R-H2h2/Lil | 5 | Tak | Nie | Tak | Nie | <1% |
.