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回顾Immunotoxicology:一个新兴学科

Ritu Paliwal1Swatantra辛格2桑杰。舒克拉2处处长Neelam Tandia,2,Nitesh库马尔3和Shailendra辛格2
  1. 兽医官ilb,新德里,印度
  2. 助理教授,大学的兽医科学,Rewa(议员)印度
  3. 兽医科学学院副教授,Rewa(议员)印度
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文摘

Immunotoxicology是一种由贪婪导致的免疫功能紊乱的研究暴露有机体异型生物质。Immunotoxicology是相对较新的跨学科科学领域集中在识别和分析化学,也在更广泛的意义上,物理和生物环境的因素通常会导致不必要的和偶然的免疫调节。免疫功能紊乱可能采取免疫抑制的形式,过敏,自身免疫和inflammatory-based疾病。免疫系统中起着至关重要的作用在宿主抵抗疾病,以及在正常生物体的体内平衡;识别immunotoxic风险是重要的在保护人类,动物和野生动物的健康。此外,immunotoxicology还调查新的免疫治疗药物产品的属性通过重组DNA技术准备(白介素、干扰素、生长因子、抗炎药物、神经内分泌激素、神经肽)关于他们immunotoxic潜在的使用和安全

关键字
免疫系统,毒性,人类和动物的健康。

我的介绍。
Immunotoxicology (ITOX)是一种由贪婪导致的免疫功能紊乱的研究暴露有机体异型生物质。免疫功能障碍可能采取免疫抑制的形式,或者,过敏,自身免疫,或基于任何数量的炎性疾病或疾病。non-adult(胚胎、胎儿、新生儿、青少年、青少年)本研究被称为发育IMMUNOTOXICOLOGY(说)。对于大多数毒物研究到目前为止,发展中免疫系统的展品与成人相比更加敏感。这个原因,说筛选应用对人类、动物和野生动物健康保护。
immunotoxicology的主要目的是保护人类和动物对化学因素存在于环境的有害影响,开发并检查免疫治疗产品。有害影响的环境因素可能出现直接或间接作用的外源性物质对免疫系统(免疫细胞和抗体)或产品通过生物转化。修改自体抗原的化学物质或其代谢产物。实现这一目标的兽医immunotoxicology必须寻找解决方案至少3主要任务:(1)发展标准和可靠的方法或适应现有immunotoxic测试考虑那些physiological-anatomical specifities个体农场动物物种可以导致不同的免疫毒性。(2)确定的程度immunotoxic潜在的农药对动物之前引入实践。(3)监测动物的免疫系统暴露在各种农药、药物和其他外源性物质。
我们没有老组织处理外源性物质对免疫系统的影响。只有个人爱好者一直努力解决部分任务从国家机构没有足够的支持。我们必须强调立即建立一个单独的分支科学的必要性——兽医毒理学和药理学,可以创建必要的空间immunotoxicology杀虫剂和药物在农场和自由生活的动物。害虫的最小化的负面经济影响农业和林业相关必要的防护准备和广谱应用药理物质。

二世。IMMUNOTOXICOLOGY作为科学的一个分支
Immunotoxicology是相对较新的跨学科科学领域集中在识别和分析化学,也在更广泛的意义上,物理和生物环境的因素通常会导致不必要的和偶然的免疫调节[18]。类似的主题由免疫药理学研究也。而不是immunotoxicology免疫药理学研究各种物质的immunomodulative影响有意申请治疗的目的。immunotoxicology的目的是保护人类和动物免受有害影响的化学因素存在于环境中,开发并检查免疫治疗产品,介绍和评价方法用于确定外部环境的因素之间的相互作用和免疫系统[18]。有害影响的环境因素可能来自:-
我。直接或间接作用的外源性物质的免疫系统或产品得到他们的生物转化。
二世。诱导免疫反应的外源性物质或其代谢产物。
三世。修改自体抗原的化学物质或其代谢产物[5]。
第四。此外,immunotoxicology还探讨了新的免疫治疗药物产品的属性通过重组DNA技术准备(白介素、干扰素、生长因子、抗炎药物、神经内分泌激素、神经肽)对其immunotoxic潜力和安全的使用[42]。immunotoxicology处理抗毒素的另一个特定的领域,物质隔绝细菌和植物的一般属性的抑制proteosynthesis(白喉毒素,假单胞菌外毒素,蓖麻毒素,ribosome-inactivating蛋白等),以及配合单克隆抗体及其使用主要在抗肿瘤抗毒素治疗[49]。另一个不是immunotoxicology重要领域的发展方法,可以用来研究外部环境之间的相互作用和免疫系统。

三世。物质的本质具有IMMUNOTOXIC效应
Immunotoxicants是外部环境的因素导致重大变化(调制)在人类和动物免疫机制[18]。Zbinden[52]免疫调制剂这一术语用于描述一组不同起源的物质影响免疫系统,包括环境化学污染物,如农药、工业排放,药物可能包括感光杂质在重组DNA和其它生物技术生产的产品技术[13]和物理因素(uv - b光、电磁场-光泽et al . 1990年)。immunotoxicants结果的行动减少反应的免疫系统,免疫抑制(如。PCB、铅、镉)[41],[44],或者相反,在其过度reactivit过敏症(多环芳香族化合物、有机磷杀虫剂等- [32])。某些物质(如镍、汞)可以参与自身免疫性疾病的发展[33]。目前兴趣集中在可能的室内污染物的免疫效果。这不仅涉及到化学物质,而且其,如病毒、细菌、霉菌、藻类和原生动物,作为潜在的致敏或传染病介质[33]。
图像

第四,频谱IMMUNOTOXICANTS的影响
免疫系统的敏感性immunotoxicants取决于各自的化学的性质和复杂的自然免疫系统(抗原识别和处理、细胞interactionscooperation监管和放大,激活和分化的细胞和生产介质的各种细胞类型)。外源性物质的相互作用与免疫系统可以通过额外的因素也受到影响,如营养不良、压力和遗传倾向[32]。从各自的角度immunotoxicants我们识别系统性机制(与免疫系统的一个或多个组件的交互)和当地的影响(例如,减少当地肺癌免疫)和选择性作用于靶细胞(Tlymphocytes淋巴细胞,巨噬细胞)。

IV.I。系统性免疫抑制作用
系统性免疫抑制影响免疫系统作为一个整体的活动和发展经常由于各种化学药剂的作用。最详细的研究这种形式的免疫毒性进行了啮齿动物。系统性免疫抑制由后表示:(a)重量和淋巴器官的组织学改变(b)淋巴组织细胞结构的定量变化,外周血白细胞、骨髓(c)细胞功能的损伤效应或监管水平,(d)增加对感染的易感性或移植肿瘤[33]。一些免疫抑制机制的例子有:-
图像

IV.II。局部免疫抑制作用
外源性物质引起的局部免疫抑制是最常在肺部和皮肤上的人类和动物。
我的肺。
发病机理的肺部疾病,如纤维化肉芽肿病、支气管哮喘与吸入污染物有关。条件在当地的肺部疾病损害免疫系统可引起各种代理,如氧化气体(臭氧、二氧化氮、二氧化硫)或细固体颗粒(二氧化硅、铍、石棉、煤尘、羊羊毛和其他人)。许多研究指出,相关肺部疾病的进展是激活后释放的细胞因子,主要是白介素1 (il - 1)、肿瘤坏死因子(TNF-A¯¡、TNF-A¯¢)血小板源生长因子(PDGF)、转化生长因子β(TGF-A¯¢),肺巨噬细胞[33]。除了细胞因子,肺泡巨噬细胞产生各种短期行为。这些产品也可以导致肺部感染和炎症的抵抗力降低。这尤其指氧的活性形式,如超氧化物和过氧化氢以及花生四烯酸的代谢产物。肺也含有相当数量的NK细胞(自然杀手),可能由于进化发展,为了保护肺部对肺肿瘤的发展可能引起吸入致癌物。几个代理,比如fosgen,减少肺nk细胞的活性。
二世。皮肤
类似于肺,皮肤是许多外源性物质的另一个潜在的条目。皮肤反应的形式可以获得特异性免疫反应(接触过敏)或非特异性炎症反应(接触过敏),这两个条件在几个相似的促炎症细胞因子下。雷竞技网页版免疫活性细胞和可溶性介质渗透到皮肤的循环系统作为外源性物质引起的刺激反应。除此之外,其他皮肤细胞(如朗格汉斯细胞)参与免疫反应可以被激活皮肤刺激的反应。外生因素的作用下,如紫外辐射(UV)或一些化学物质(二甲基苯并蒽),他们可以消失或失去功能[33]。角化细胞在表皮细胞普遍也在免疫和炎症反应起着重要的作用。紫外线辐射引起的角质细胞、化学刺激、敏化化合物和一些药理物质产生广泛的细胞因子:il - 1、粒细胞巨噬细胞刺激因子(gm - csf)殖民地,il - 6,引发,TGF-A¯¡、TGF-A¯¢,TNF-A¯¡和IL-3。的基本反应,可见由生产和分泌IL-1A¯¡和TNF-A¯一项导致白细胞粘附分子的表达真皮表面内皮细胞(e.g.VCAM-1)。IL - 8是一个重要的多形核中性粒细胞趋化和激活物质影响(PMNL)。在抗原的兴奋剂(如硫酸镍),单核细胞数量的增加和随后参与辅助细胞的特点是响应。 This leads to significant release of IFN- and TNF- with a resultant enhancement of the response [33].

IV.III。独家对靶细胞的影响
一些外源性物质表现出更密集的选择性影响某些类型的细胞或细胞表现出主要对这些物质的作用。表显示的例子的效果免疫抑制物质在巨噬细胞和单核细胞的功能[45]。
图像

IV.IV。超敏反应由外源性物质
化学诱导过敏性,manifestative阶段的免疫毒性,引起极大的兴趣的临床医生[5]。雷竞技网页版接触过敏反应引起的过敏症的主要示范外源性物质[2]。这样一个反应后发展中各种物质的身体表面的接触外源性物质结合皮肤蛋白质和雷竞技网页版变化不完全抗原(半抗原)完成的诱导免疫应答的能力。敏感,因此从小接触外源性物质发展了好几天,不过,一旦建立,它持续多年或生活。当激活t淋巴球反复暴露于过敏原,它们释放大量细胞因子(巨噬细胞活化因子-加,巨噬细胞趋化因子——MCF和巨噬细胞抑制因子- MIF),吸引更多的巨噬细胞炎症病灶并激活它们。活化的巨噬细胞释放蛋白水解酶可以破坏组织。湿疹临床产生的接触过敏原。雷竞技网页版急性期表现为红斑,水肿和囊泡的形成而生产papulae尺度和局部瘙痒主要见于急性阶段[11]。雷竞技网页版接触过敏取决于额外的生理和药理因素,如皮肤渗透性直接影响抗原剂量摄取[2]。有记录的接触性皮炎引起的各种组件的油漆大衣雷竞技网页版(多环芳香族化合物),农药,不同的化学物质(如甲醛、环氧、秘鲁乳香,羊毛脂,污渍等)、药物(新霉素)和植物,如毒药[11]。 Particular attention was paid to contact dermatitis caused by nickel which is a frequent constituent of various articles (costume jewellery, jewellery, metal eyeglass frames, dog collars, etc.). Nickel dissolves in weakly acidic environment of sweat and its salts have high affinity to various proteins, including albumin and proteins of the complement system which creates conditions for the development of hypersensitivity reaction [19] [2]. The development and course of contact hypersensitivity is also affected by genetic factors (particularly genes encoding MHC class II antigens) and additional factors that can affect the presentation of antigens [2]. Speaking about immune mechanisms of contact hypersensitivity, one must distinguish them from pseudoallergies which resemble the allergic reaction. The group of diseases which, according to their etiopathogenesis, includes also type IV cellular hypersensitivity comprises also hypersensitive pneumonitis induced by inhalation of various allergens. The hypersensitive pneumonitis has been described under different names, such as farmer’s lungs, furrier’s lungs, pigeon breeder’s disease, cheese washer’s disease. The initial phase ofhypersensitive pneumonitis is characterised by formation of immunocomplexes in the lung interstitium composed of IgA or IgG antibodies and the inhaled pathogen. In case of repeated exposure, T-lymphocytes are also involved in the immunopathogenic mechanisms and granulomatous interstitial pneumonia develops [11].

IV.V。自身免疫性疾病
免疫系统的一个重要的特征是识别和免疫反应的发展各种异体的抗原存在于外部环境和缺乏免疫反应的组织。某种程度的autoreactivity是一个正常的免疫系统的生理特点,因为体蛋白质,许多碳水化合物,脂类和核酸都是潜在的抗原能诱导体液和细胞免疫反应[27]。免疫反应的机制,防止感应到自己的身体组件和阻止潜在autoreactive淋巴细胞克隆进入反应叫做宽容。免疫耐受的障碍引起的各种因素导致自身免疫性疾病[27]。的一个可能的方法发展的自身免疫性疾病是自身抗体的反应与异体的物质必将自己的细胞或生物体的结构,例如,自身免疫性溶血性贫血可以开发结果的交互与erythrocyte-bound青霉素抗体[22]或农药狄氏剂。自身免疫性肾小球肾炎,循环的发展由于沉积immunocomplexes(汞和金)基底肾小球膜可以作为另一个例子。自身免疫过程被证明为肾小球性肾炎,淋巴结病、抗核抗体的生产和显著增加IgE水平。其他自身免疫性疾病,引起HLA-molecule-associated外源性物质,也描述:肼苯哒嗪诱导系统性红斑狼疮[4],D-penicilamine aurothiomalate-induced肾病[51],选择性IgA不足引起的二苯乙内酰脲[43],生产各种specifity自身抗体引起西班牙有毒石油[49]和严重scleroderma-resembling病变引起的氯乙烯[7]。

诉的方法测定IMMUNOTOXIC外源性物质的属性
外源性物质的immunotoxic机制实现通过直接作用与免疫细胞化学及其膜受体,影响细胞介质和生产的抗体,或间接地,通过二次影响重要的中央器官如肝脏(肝毒性-生产的hepatoproteins immunomodulative属性)和神经内分泌系统(神经内分泌毒性化学激素诱导变化或刺激神经组织的物质与immunomodulative属性)。直接和间接作用可以产生两者的结合效应[18]。开发了几个方法来确定外源性物质的免疫抑制或immunostimulative行动使用以下:剂量和时间依赖性的反应,毒性动力学测定的直接和间接影响免疫系统以及生物相关性的体外测试代理体外的影响。考试应该回答以下三个问题:1。异型生物质是否可以改变免疫功能,2。如果是的,浓度和接触时间需要诱导响应,3。反复接触是否提到的异型生物质的原因激活免疫机制导致的,例如,在一个自身免疫反应[5]。在寻找答案的问题提出了以下因素基本重要性:(a)选择实验动物的物种,(b)曝光间隔的确定,(c)剂量,和(d)设置面板的测试可以用来评估实验动物的免疫状态[52]。

造成实验动物模型,细胞和细胞培养
免疫功能改变的测试一直在进行主要是啮齿动物,因为它们定义的遗传特性,适合主机阻力测试,他们的免疫系统和免疫系统之间的相似之处的人。豚鼠经常用作实验模型在测试中接触延迟过敏反应[5]。雷竞技网页版动物的选择应该对应于实验的目的,即狗应该选择评价药物影响,兔子的畸形生长等[14]。大多数实验的事实已关注的人有争议关于结果的应用在人类与啮齿动物的目的应用immunotoxicological小鼠获得的数据到其他动物或人可以使用异体的外推的方法之一。有必要考虑个体的易感性差异小鼠品系immunotoxicants从高敏感性相对阻力[18]。Immunotoxicological测试也进行了兔子[1],[21],金仓鼠[8],猪小品种[18]、[28]狗、羊[39]和猴子[18]。除了哺乳动物,鸡[6]和一些鱼类[46],[29]也常用模型。直接immunotoxic效应的研究也采用细胞培养[18]和处理体外外源性物质对外周血的白细胞分离的影响[24]。的努力已经取得了最近准备新的动物模型(基因敲除小鼠,转基因动物和类似)。小鼠严重联合免疫缺陷综合症(SCID小鼠)与人类免疫干细胞移植。 Such a xenogenous mosaics provided mice containing intact human immune system cells. However, the question of neuroendocrine-immune and hepaticimmune interactions within the mice mentioned in comparison with humans remains unclear [18].

V.II。曝光间隔
诱导免疫功能紊乱,所需的时间取决于类型的免疫损伤,物质的化学性质测试,化合物的毒性动力学和加载的功能储备免疫参数。一般来说,在皮下的情况下反复暴露疗法用于动物性成熟的开始,大约14-30天前需要化学诱导免疫活性是影响记录[14]。截至目前为止,只有少数慢性暴露实验。长期代理低水平的外源性物质中使用它们可以对动物没有影响;然而,另一方面,更严重或持续的影响与亚急性慢性行动可以证明比较行动。

V.III。剂量的选择
immunotoxicological实验的主要步骤是应避免高剂量造成明显的毒性。剂量的选择应该基于数据的影响化学物质一般毒理学参数(LD50, LD10类型的急性或subchronic毒性剂量)的依赖。通常,三个接触水平推荐外源性物质的摄入量有关效果的测定。理想的情况时使用的最低剂量低于LD10和不会导致死亡率。在正常情况下,最低的剂量不应影响免疫功能[14]。

V.IV。方法
常用的方法来评估immunotoxical外源性物质识别非功能性测试和功能测试的影响[48]。非功能测试提供信息主要是淋巴组织的变化,外周淋巴细胞和单核细胞数量、总球蛋白水平,细胞因子,等[14],[48],[33]。功能测试(表)反映体内进行更详细的情况,因为他们关注的直接评估吞噬和免疫的抗原成分。immunotoxicological行动的评价外源性物质需要频谱的方法,可以提供尽可能详细的信息关于免疫系统状态。在这个过程中一个必须考虑一些免疫状态参数不一定受到外源性物质,而另一些则反过来影响显著。这是由一系列的过程中结果subchronic中毒羊和一些农药和重金属在急性中毒羊[36][37][39]。

六。对农药毒理学动物卫生问题
今天的现实是,农药和重金属排放的主要组件的人与动物的化学对环境负荷[23]。可以假设进一步改善捕获技术的工业排放的问题将逐渐减少重金属的生态毒理学。逐渐下降的残渣chlororganic农药提到有关事实insecticides-acaricides基于DDT和技术于1975年被禁止和那些基于HCB在1980年[9][23]。散发病例可以预防与农药急性中毒动物有效的立法标准的严格的观察确定防护化学品的应用程序和存储在agriculture-forestry实践和市政卫生。然而,很明显,慢性的有害农药对动物王国的影响也必须考虑对遥远的未来。具体而言,保护化学品的主要手段是保护农作物对害虫和疾病的代理和控制杂草。

VI.I。兽医IMMUNOTOXICOLOGY杀虫剂
Immunotoxicology兽医交易中产生的问题主要生态毒物,如杀虫剂。从医学的角度我们可以称它为ecoimmunotoxicology。根据可靠的文学资源,几乎没有使用的农药活性成分出现在我国受到immunotoxicological测试。农药残留浓度的动物的暴露可以导致免疫抑制与参与直接或压力的机制(饥饿,口渴,不利的小气候环境,长途运输疲劳等)和神经内分泌系统。免疫抑制导致有缺陷的免疫监督(如有缺陷的细胞成熟)有利于肿瘤的发展。然而,关于动物的寿命,更典型的改变生命的长度,增加对感染性疾病的易感性和减少对疫苗的免疫反应。潜在后果的免疫毒性杀虫剂可分为三组:1。直接免疫毒性主要与免疫抑制),2。过敏反应,3。自身免疫反应[16]。

VI.II。PESTICIDE-INDUCED IMMUNOSUPPRESSIVITY
Immunoinsufficiency研究关于chlororganic杀虫剂(DDT, heptachlorine——[26][10],[35],有机磷[38][47]拟除虫菊酯杀虫剂(丙烯菊酯、cypermetrin fenpropathrin,氯菊酯-[15]除草剂(atrazin 2, 4 - D, 2, 4, 5 - T -[15][20]杀菌剂(pentachlorphenol - PCP -朗穆勒-[12])和氨基甲酸盐(涕灭威- [3])。低剂量的农药的长期后果的可能性对免疫系统的慢性接触杀虫剂不能排除[40]。免疫毒性生物标志物的选择是正确的一个优先事项的解释未成年人免疫系统的变化,不易反映在衡量健康指数[17]。如果可以提供免疫抑制效应在实验模型的生物学证据的证明临床后果需要同时接触如微生物或病毒代理,或与肿瘤细胞接种。Immunotoxic农药制剂的影响可能导致有时副产品的有效成分的合成中使用杀虫剂,或产品的生物转化。immunotoxic农药的潜力也要求合理规划相关流行病学研究[34],[40]。部分结果与损伤程度相关的流行病学研究人类的免疫系统暴露于慢性农药的作用可以提供初步的信息可以帮助评估残留农药有效成分的浓度的影响,主要在动物免疫抑制是最经常与对感染性疾病的易感性增加有关,减少接种反应。

七世。兽医IMMUNOTOXICOLOGY的紧急任务
应急免疫系统的测试动物生态食品生产的动物起源和增加production-reproduction功能优先于所有其他的动物兽医的目标。正因为如此,所有的经合组织测试确定农药对动物的毒性风险[25]最大的重点应该放在他们的可能的免疫毒性。实现这一目标的兽医immunotoxicology必须寻找解决方案至少3主要任务:(1)发展标准和可靠的方法(正确的实验室实践兽医immunotoxicology)或适应现有immunotoxic测试考虑那些physiological-anatomical specifities个体农场动物物种可以导致不同的免疫毒性。(2)确定的程度immunotoxic潜在的农药对动物之前引入实践。(3)监测动物的免疫系统暴露在各种农药、药物和其他外源性物质。

VIII.CONCLUSION
必须同意声明我国免疫学家的情况是完全不同的。我们没有老组织处理外源性物质对免疫系统的影响。只有个人爱好者一直努力解决部分任务从国家机构没有足够的支持。在教育领域,我们意识到没有一个适当的系统的underegraduate immunotoxicologists研究生教育。好一个已知的事实是教育的专家是一个长期的过程。在这里我们必须强调立即建立一个单独的分支科学的必要性——兽医毒理学和药理学,可以创建必要的空间immunotoxicology杀虫剂和药物在农场和自由生活的动物。害虫的最小化的负面经济影响农业和林业保护的必要broadspectrum应用相关准备和药理物质。在这个意义上immunotoxicological测试类似于“火熄灭”。一个必须考虑的要求“不让火灾爆发”。然而,这是其他专家面临的任务:正确的农业技术的实践(早期和彻底耕作、播种和类似的)努力的遗传学,饲养者,昆虫学家——种植作物品种抗虫、致病性模具等等。

引用
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