AITD: two ways of thyroid autoimmunity

Reakcja immunologiczna skierowana przeciwko antygenom gruczołu tarczowego prowadzi do rozwoju dwóch odmiennych chorób autoimmunizacyjnych tarczycy (AITD) – choroby Hashimoto i Gravesa-Basedowa. Obie z nich charakteryzują się napływem limfocytów T i B do tarczycy oraz produkcją przeciwciał przeciwtarczycowych, które są przyczyną stanu zapalnego w tym gruczole. Przeciwciała skierowane przeciwko peroksydazie tarczycowej (TPO) i tyreoglobulinie (Tg) w chorobie Hashimoto (HT) niszczą komórki gruczołu, co prowadzi do niedoczynności tarczycy. Natomiast w chorobie Gravesa-Basedowa (GD) przeciwciała stymulują receptor hormonu tyreotropowego (TSHR) powodując nadczynność tarczycy. Patogeneza AITD obejmuje zarówno czynniki genetyczne, jak i środowiskowe. Z rozwojem autoimmunizacji tarczycy związane są zmiany w ekspresji genów kodujących ludzkie antygeny leukocytarne (HLA), genu CD40 kodującego białko występujące na powierzchni komórek prezentujących antygen, genów regulujących aktywność limfocytów T (CTLA-4, PTPN22), genów cytokin i receptora witaminy D. Czynnikami środowiskowymi są m.in nadmiar jodu, niedobory selenu, stres, alergie, niektóre leki, takie jak interferon, infekcje wirusowe i bakteryjne. Ponadto, wykazano, że niedobory witaminy D są większe u pacjentów z AITD niż u zdrowych pacjentów. Ważną rolę w przebiegu AITD odgrywa apoptoza. W HT do zniszczenia tyreocytów dochodzi w wyniku cytotoksycznego działania limfocytów T i nasilenia apoptozy indukowanej wiązaniem cząsteczek Fas z ich ligandami (FasL) na powierzchni tyreocytów. W GD zniszczenie tyreocytów jest znikome, co wynika m.in z niskiej ekspresji cząsteczek Fas na ich powierzchni. W AITD następuje osłabienie aktywności limfocytów supresorowych, które niszczą autoreaktywne klony limfocytów T pomocniczych. Przetrwałe limfocyty T wzmagają proliferację limfocytów B stanowiących źródło autoprzeciwciał. Ze względu na swoją wieloczynnikowość i kompleksowy wpływ na organizm, AITD są trudnym przedmiotem badań. Dodatkowo badania komplikuje częste współistnienie z AITD innymi chorobami, takimi jak cukrzyca typu I i celiakia. To sprawia, że chociaż AITD należą do najczęstszych chorób autoimmunizacyjnych, wiele aspektów biochemicznych i immunologicznych HT i GD, zwłaszcza na etapie powstania tych chorób, wymaga jeszcze wielu badań.

Immune response against thyroid antigens results in two opposing autoimmune thyroid diseases (AITD): Hashimoto’s thyroiditis (HT) and Graves’ disease (GD). Both of them are characterized by infiltration of the thyroid by T- and B-cells and production of thyroid autoantibodies, which cause inflammation in this gland. Autoantibodies against thyroid peroxidase (TPO) and thyroglobulin (Tg) in Hashimoto’s thyroiditis damage thyrocytes, which leads to hypothyroidism. GD is associated with antibodies to thyrotropin receptor (TSHR). The consequence of their activity is hyperthyroidism. The pathogenesis of AITD includes both genetic and environmental factors. Among the major AITD susceptibility genes that have been identified are human leukocyte antigen (HLA) genes, CD40 gene, which encodes a protein found on antigen presenting cells, genes regulating T-cells (CTLA-4, PTPN22), cytokine genes and vitamin D receptor gene. The environmental factors are iodine intake, selenium deficiency, stress, allergy, some drugs such as interferon, viral and bacterial infections. Moreover, vitamin D level was found to be lower in patients with AITD than in healthy volunteers. Important role in development of AITD plays apoptosis. In HT, destruction of the thyroid gland is caused by accumulation of cytotoxic T lymphocytes and Fas-induced apoptosis. In GD, thyrocytes remain undamaged due to low expression of Fas protein on these cells. In AITD, the function of regulatory T-cells (Treg), which suppress T-cell responses, is reduced. T-cells clones enhance the proliferation of B-cells, which produce autoantibodies. Due to its polygenic character and complex impact on the body, AITD are difficult subjects of research. Additionally, other diseases coexisting with AITD, such as diabetes type I and celiac disease, can complicate studies. AITD are the most common autoimmune diseases, but biochemical and immunological aspects of HT and GD, especially in developing the diseases, are not fully understood and need further study.