معلومة

11.8 أ: الخلايا الليمفاوية التائية السامة للخلايا والأسطح المخاطية - علم الأحياء

11.8 أ: الخلايا الليمفاوية التائية السامة للخلايا والأسطح المخاطية - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

يضم الجهاز اللمفاوي أعدادًا كبيرة من الخلايا المناعية التي يتم إطلاقها عند اكتشاف العامل الممرض.

أهداف التعلم

  • وصف ميزات الجهاز اللمفاوي من حيث صلتها بالاستجابة المناعية

النقاط الرئيسية

  • يحتوي الجهاز الليمفاوي على السائل الليمفاوي: سائل يغمر الأنسجة والأعضاء ويحتوي على خلايا الدم البيضاء (وليس خلايا الدم الحمراء).
  • بمجرد أن تنضج الخلايا البائية والتائية ، تدخل الغالبية منها في الجهاز الليمفاوي ، حيث يتم تخزينها في العقد الليمفاوية لحين الحاجة إليها.
  • تخزن الغدد الليمفاوية أيضًا الخلايا التغصنية والضامة ؛ بما أن المستضدات يتم ترشيحها من خلال الجهاز اللمفاوي ، فإن هذه الخلايا تجمعها لتقديمها إلى الخلايا البائية والتائية.
  • الطحال ، الذي هو للدم مثل العقد الليمفاوية للليمفاوية ، يقوم بتصفية المواد الغريبة ومسببات الأمراض المعقدة بالأجسام المضادة من الدم.

الشروط الاساسية

  • الليمفاوية: سائل مائي عديم اللون يحمله الجهاز اللمفاوي ، ويتكون أساسًا من خلايا الدم البيضاء.

الجهاز اللمفاوي

يحتوي السائل الليمفاوي ، وهو السائل المائي الذي يغسل الأنسجة والأعضاء ، على خلايا الدم البيضاء الواقية ، ولكنه لا يحتوي على كريات الدم الحمراء (خلايا الدم الحمراء). يتحرك اللمف حول الجسم من خلال الجهاز الليمفاوي ، والذي يتكون من الأوعية والقنوات الليمفاوية والغدد الليمفاوية والأعضاء مثل اللوزتين واللحمية والغدة الصعترية والطحال. على الرغم من أن الجهاز المناعي يتميز بتدوير الخلايا في جميع أنحاء الجسم ، إلا أن التنظيم والنضج والتواصل بين العوامل المناعية تحدث في مواقع محددة تعرف باسم العقد الليمفاوية.

يدور الدم الخلايا المناعية والبروتينات وعوامل أخرى عبر الجسم. ما يقرب من 0.1 في المئة من جميع الخلايا في الدم هي الكريات البيض ، والتي تشمل وحيدات (سلائف الضامة) والخلايا الليمفاوية. معظم خلايا الدم هي خلايا دم حمراء. يمكن لخلايا الجهاز المناعي أن تنتقل بين الجهازين اللمفاوي والدورة الدموية المتميزين ، اللذين يفصل بينهما الفراغ الخلالي ، عن طريق عملية تسمى التسرب (بالمرور إلى الأنسجة المحيطة).

تذكر أن خلايا الجهاز المناعي تنشأ من الخلايا الجذعية في نخاع العظام. يحدث نضج الخلايا البائية في نخاع العظام ، بينما تهاجر الخلايا السلفية من نخاع العظم وتتطور وتنضج إلى خلايا تائية ساذجة في العضو الذي يسمى الغدة الصعترية. عند النضج ، تنتشر الخلايا الليمفاوية T و B إلى وجهات مختلفة. تحتوي الغدد الليمفاوية المنتشرة في جميع أنحاء الجسم على أعداد كبيرة من الخلايا التائية والخلايا البائية والخلايا التغصنية والضامة. يقوم اللمف بتجميع المستضدات أثناء تصريفها من الأنسجة. يتم ترشيح هذه المستضدات من خلال العقد الليمفاوية قبل عودة اللمف إلى الدورة الدموية. تقوم الخلايا العارضة للمستضد (APCs) في العقد الليمفاوية بالتقاط ومعالجة المستضدات ، وإبلاغ الخلايا الليمفاوية القريبة عن مسببات الأمراض المحتملة.

يحتوي الطحال على الخلايا البائية والتائية والضامة والخلايا التغصنية والخلايا القاتلة الطبيعية. الطحال هو أيضًا المكان الذي يمكن أن تتواصل فيه الخلايا المُقدّمة للمستضد التي احتجزت جزيئات غريبة في الدم مع الخلايا الليمفاوية. يتم تصنيع الأجسام المضادة وإفرازها بواسطة خلايا البلازما المنشطة في الطحال ، والتي تقوم بتصفية الدم من المواد الغريبة ومسببات الأمراض المعقدة بالأجسام المضادة. وظيفيا ، الطحال في الدم مثل الغدد الليمفاوية هي الغدد الليمفاوية.


يحدد التعريف البروتيني للخلايا التائية غير المتغيرة المرتبطة بالغشاء المخاطي البشري النمط الظاهري للمستجيب الجزيئي الفريد

تشكل الخلايا التائية الثابتة المرتبطة بالغشاء المخاطي (MAIT) أكثر عدد من الخلايا التائية CD8 + المضادة للبكتيريا في البشر. تم الإبلاغ عن خلايا MAIT المنشطة MR1 / TCR لتنظيم الاستجابات السامة للخلايا والفطرية ولكن المعرفة حول النمط الظاهري للمستجيب الجزيئي لا تزال مجزأة. هنا ، قمنا بفحص المخزون الوظيفي لخلايا MAIT البشرية (CD3 + Vα7.2 + CD161 +) بالمقارنة مع تلك الموجودة في خلايا CD8 + T التقليدية غير MAIT (cCD8 +) وخلايا NK. تميز مطياف الكتلة الكمي بـ 5500 بروتين من خلايا MAIT الأولية وحدد 160 و 135 بروتينًا يميزها عن cCD8 + الخلايا التائية وخلايا NK المتبرع بها بشكل مستقل. وعلى الأخص ، أظهرت خلايا MAIT آلية طرد خلوي فريدة بالتوازي مع ملف جرانيزيم مضاد للالتهابات بمستويات عالية من الجرانزيمات A و K و M. علاوة على ذلك ، تم تحديد 24 بروتينًا بأعلى وفرة في خلايا MAIT ، بما في ذلك CD26 و CD98 و L - أمينو أوكسيديز (LAAO). من بين هؤلاء ، تم التحقق من صحة التعبير عن Granzyme K و CD98 على أنهما خاص بـ MAIT فيما يتعلق بمجموعات فرعية مستجيبة غير MAIT CD8 + ووجد أن LAAO تم تجنيده مع Granzymes و perforin و CD107a في المشبك المناعي لخلايا MAIT المنشطة. في الختام ، تكمل هذه الدراسة المعرفة حول النمط الظاهري للمستجيب الجزيئي لخلايا MAIT وتقترح وظائف تنظيمية مناعية جديدة كجزء من استجاباتها السامة للخلايا.

الكلمات الدالة: خلايا CD8 T بروتينات المستجيب المشبك المناعي خلايا MAIT البروتينات.


11.8 أ: الخلايا الليمفاوية التائية السامة للخلايا والأسطح المخاطية - علم الأحياء

تشكل الاستجابات المناعية الفطرية والتكيفية التي نوقشت حتى الآن جهاز المناعة الجهازي (الذي يؤثر على الجسم كله) ، والذي يختلف عن جهاز المناعة المخاطي. الغشاء المخاطي هو اسم آخر للأغشية المخاطية. تتكون المناعة المخاطية من الأنسجة اللمفاوية المرتبطة بالغشاء المخاطي ، أو MALT ، والتي تعمل بشكل مستقل عن جهاز المناعة الجهازي لديها مكوناتها الفطرية والتكيفية. MALT عبارة عن مجموعة من الأنسجة اللمفاوية تتحد مع الأنسجة الظهارية التي تبطن الغشاء المخاطي في جميع أنحاء الجسم. يعمل هذا النسيج كحاجز مناعي واستجابة مناعية في مناطق من الجسم على اتصال مباشر بالبيئة الخارجية. تستخدم أجهزة المناعة الجهازية والمخاطية العديد من نفس أنواع الخلايا. يتم امتصاص الجزيئات الأجنبية التي تشق طريقها إلى MALT بواسطة الخلايا الظهارية الماصة التي تسمى الخلايا M ويتم توصيلها إلى APCs (الخلايا العارضة للمستضد) الموجودة أسفل النسيج المخاطي مباشرة. توجد الخلايا M في رقعة Peyer & # 8217s ، وهي عقدة ليمفاوية. إن الخلايا المُقدّمة من الخلايا المُقدّمة للجهاز المناعي المخاطي هي في الأساس خلايا شجيريّة ، حيث تلعب الخلايا البائية والضامة أدوارًا ثانوية. يتم الكشف عن المستضدات المعالجة المعروضة على APCs بواسطة الخلايا التائية في MALT وفي مواقع تحريض الغشاء المخاطي المختلفة ، مثل اللوزتين أو اللحمية أو الزائدة الدودية أو العقد الليمفاوية المساريقية في الأمعاء. ثم تنتقل الخلايا التائية المنشطة عبر الجهاز اللمفاوي إلى جهاز الدورة الدموية إلى مواقع الغشاء المخاطي للعدوى.

مناديل MALT: يتم عرض طوبولوجيا ووظيفة MALT المعوي. يتم امتصاص مسببات الأمراض بواسطة الخلايا M في الظهارة المعوية وتفرز في الجيب الذي يتكون من السطح الداخلي للخلية. يحتوي الجيب على الخلايا العارضة للمستضد ، مثل الخلايا التغصنية ، التي تبتلع المستضدات ، ثم تقدم لها جزيئات معقد التوافق النسيجي الكبير II على سطح الخلية. تهاجر الخلايا التغصنية إلى نسيج أساسي يسمى Peyer & # 8217s patch. تتجمع الخلايا العارضة للمستضد والخلايا التائية والخلايا البائية داخل رقعة Peyer & # 8217s ، وتشكل بصيلات ليمفاوية منظمة. هناك ، يتم تنشيط بعض الخلايا التائية والخلايا البائية. تهاجر الخلايا التغصنية الأخرى المحملة بالمستضد عبر الجهاز اللمفاوي حيث تنشط الخلايا البائية والخلايا التائية وخلايا البلازما في العقد الليمفاوية. ثم تعود الخلايا المنشطة إلى مواقع فاعلية الأنسجة MALT. يتم إفراز IgA والأجسام المضادة الأخرى في تجويف الأمعاء.

MALT هو عنصر حاسم في جهاز المناعة الوظيفي لأن الأسطح المخاطية ، مثل الممرات الأنفية ، هي الأنسجة الأولى التي تترسب عليها مسببات الأمراض المستنشقة أو المبتلعة. هذا يسمح لجهاز المناعة باكتشاف والتعامل مع مسببات الأمراض بسرعة كبيرة بعد دخولها الجسم من خلال الأغشية المخاطية المختلفة. يشمل النسيج المخاطي الفم والبلعوم والمريء ، إلى جانب الجهاز الهضمي والجهاز التنفسي والجهاز البولي التناسلي.

التسامح المناعي

يجب تنظيم جهاز المناعة لمنع الاستجابات المسرفة وغير الضرورية للمواد غير الضارة ، والأهم من ذلك ، حتى لا يهاجم & # 8220 نفسه. & # 8221 القدرة المكتسبة على منع الاستجابة المناعية غير الضرورية أو الضارة لمادة غريبة تم اكتشافها من المعروف أنها لا تسبب المرض أو المستضدات الذاتية توصف بأنها تحمل مناعي. تحدث الآلية الأساسية لتطوير التحمل المناعي للمستضدات الذاتية أثناء اختيار الخلايا الضعيفة ذاتية الارتباط أثناء نضوج الخلايا اللمفاوية التائية والبائية. يتم حذف أي من الخلايا الليمفاوية T أو B التي تتعرف على مستضدات أجنبية غير ضارة أو & # 8220self & # 8221 قبل أن تتمكن من النضج بشكل كامل لتصبح خلايا مؤهلة مناعياً.

هناك مجموعات من الخلايا التائية تثبط الاستجابة المناعية للمستضدات الذاتية. كما أنها تثبط الاستجابة المناعية بعد إزالة العدوى لتقليل تلف الخلايا المضيفة الناجم عن الالتهاب وتحلل الخلايا. تم تطوير التحمل المناعي بشكل جيد بشكل خاص في الغشاء المخاطي للجهاز الهضمي العلوي بسبب العدد الهائل من المواد الغريبة (مثل بروتينات الطعام) التي تواجهها APCs من تجويف الفم والبلعوم والغشاء المخاطي المعدي المعوي. يتم إحداث التحمل المناعي عن طريق الخلايا المُقدّمة للمستضد (APCs) المتخصصة في الكبد ، والعقد الليمفاوية ، والأمعاء الدقيقة ، والرئة التي تقدم مستضدات غير ضارة لمجموعة متنوعة من T (T) التنظيمي.ريج) الخلايا: الخلايا الليمفاوية المتخصصة التي تثبط الالتهابات الموضعية وتمنع إفراز عوامل المناعة التحفيزية. النتيجة المجمعة لـ T.ريج الخلايا لمنع التنشيط المناعي والالتهاب في أجزاء الأنسجة غير المرغوب فيها ، مما يسمح لجهاز المناعة بالتركيز على مسببات الأمراض الخطرة بدلاً من ذلك.


بيو 140 - علم الأحياء البشري 1 - كتاب مدرسي

/>
ما لم يُذكر خلاف ذلك ، هذا العمل مُرخص بموجب رخصة المشاع الإبداعي نَسب المُصنَّف - غير تجاري 4.0 دولي.

لطباعة هذه الصفحة:

انقر فوق رمز الطابعة في الجزء السفلي من الشاشة

هل النسخة المطبوعة الخاصة بك غير مكتملة؟

تأكد من أن النسخة المطبوعة تتضمن كل المحتوى من الصفحة. إذا لم يكن & # 39t ، فحاول فتح هذا الدليل في متصفح مختلف والطباعة من هناك (أحيانًا يعمل Internet Explorer بشكل أفضل ، وأحيانًا Chrome ، وأحيانًا Firefox ، وما إلى ذلك).

الفصل 25

الاستجابة المناعية التكيفية: الخلايا الليمفاوية التائية وأنواعها الوظيفية

  • اشرح مزايا الاستجابة المناعية التكيفية على الاستجابة المناعية الفطرية
  • قائمة الخصائص المختلفة للمستضد
  • وصف أنواع مستقبلات مستضد الخلايا التائية
  • حدد خطوات تطور الخلايا التائية
  • وصف أنواع الخلايا التائية الرئيسية ووظائفها

الاستجابات المناعية الفطرية (والاستجابات المبكرة المستحثة) غير فعالة في كثير من الحالات في السيطرة الكاملة على نمو العوامل الممرضة. ومع ذلك ، فإنها تبطئ نمو العوامل الممرضة وتتيح الوقت للاستجابة المناعية التكيفية لتقوية وإما السيطرة أو القضاء على العامل الممرض. يرسل الجهاز المناعي الفطري أيضًا إشارات إلى خلايا الجهاز المناعي التكيفي ، ويوجهها في كيفية مهاجمة العامل الممرض. وبالتالي ، فإن هذين هما الذراعين المهمين للاستجابة المناعية.

فوائد الاستجابة المناعية التكيفية

خصوصية الاستجابة المناعية التكيفية و mdashits القدرة على التعرف على وجه التحديد والاستجابة ضد مجموعة واسعة من مسببات الأمراض و [مدش] قوتها الكبيرة. يتم التعرف على المستضدات ، وهي مجموعات كيميائية صغيرة غالبًا ما ترتبط بمسببات الأمراض ، بواسطة مستقبلات على سطح الخلايا الليمفاوية B و T. إن الاستجابة المناعية التكيفية لهذه المستضدات متعددة الاستعمالات بحيث يمكنها الاستجابة لأي مُمْرِض تقريبًا. تأتي هذه الزيادة في الخصوصية لأن الاستجابة المناعية التكيفية لها طريقة فريدة لتطوير ما يصل إلى 10 11 أو 100 تريليون مستقبلات مختلفة للتعرف على كل مسببات الأمراض التي يمكن تصورها تقريبًا. كيف يمكن ترميز العديد من الأنواع المختلفة من الأجسام المضادة؟ وماذا عن الخصائص العديدة للخلايا التائية؟ لا يوجد ما يكفي من الحمض النووي في الخلية للحصول على جين منفصل لكل خصوصية. تم وضع الآلية أخيرًا في السبعينيات والثمانينيات من القرن الماضي باستخدام الأدوات الجديدة لعلم الوراثة الجزيئي

المرض الأساسي والذاكرة المناعية

يُطلق على الجهاز المناعي و rsquos التعرض الأول لمسببات الأمراض الاستجابة التكيفية الأولية. دائمًا ما تكون أعراض الإصابة الأولى ، التي تسمى المرض الأولي ، شديدة نسبيًا لأنها تستغرق وقتًا حتى تصبح الاستجابة المناعية التكيفية الأولية لمسببات الأمراض فعالة.

عند إعادة التعرض لنفس العامل الممرض ، يتم إنشاء استجابة مناعية تكيفية ثانوية ، والتي تكون أقوى وأسرع من الاستجابة الأولية. غالبًا ما تقضي الاستجابة التكيفية الثانوية على العامل الممرض قبل أن يتسبب في تلف كبير في الأنسجة أو أي أعراض. بدون أعراض ، لا يوجد مرض ، والفرد ليس على علم بالعدوى. هذه الاستجابة الثانوية هي أساس الذاكرة المناعية ، التي تحمينا من الإصابة بالأمراض بشكل متكرر من نفس العامل الممرض. من خلال هذه الآلية ، فإن تعرض الفرد و rsquos لمسببات الأمراض في وقت مبكر من الحياة يجنب الشخص من هذه الأمراض في وقت لاحق من الحياة.

التقدير الذاتي

الميزة الثالثة المهمة للاستجابة المناعية التكيفية هي قدرتها على التمييز بين المستضدات الذاتية ، تلك الموجودة عادة في الجسم ، والمستضدات الأجنبية ، تلك التي قد تكون على مسببات الأمراض المحتملة. عندما تنضج الخلايا التائية والخلايا البائية ، توجد آليات تمنعها من التعرف على المستضد الذاتي ، مما يمنع استجابة مناعية ضارة ضد الجسم. ومع ذلك ، فإن هذه الآليات ليست فعالة بنسبة 100 في المائة ، ويؤدي انهيارها إلى الإصابة بأمراض المناعة الذاتية ، والتي ستتم مناقشتها لاحقًا في هذا الفصل.

الاستجابات المناعية بوساطة الخلايا التائية

الخلايا الأولية التي تتحكم في الاستجابة المناعية التكيفية هي الخلايا الليمفاوية والخلايا التائية والخلايا البائية. تعتبر الخلايا التائية مهمة بشكل خاص ، لأنها لا تتحكم فقط في العديد من الاستجابات المناعية بشكل مباشر ، ولكنها تتحكم أيضًا في الاستجابات المناعية للخلايا البائية في العديد من الحالات أيضًا. وبالتالي ، فإن العديد من القرارات المتعلقة بكيفية مهاجمة العامل الممرض تُتخذ على مستوى الخلايا التائية ، وتعد معرفة أنواعها الوظيفية أمرًا بالغ الأهمية لفهم أداء وتنظيم الاستجابات المناعية التكيفية ككل.

تتعرف الخلايا الليمفاوية التائية على المستضدات بناءً على مستقبلات البروتين ثنائية السلسلة. وأكثرها شيوعًا وأهمية هي مستقبلات الخلايا التائية ألفا بيتا (الشكل 1).

الشكل 1: لاحظ المناطق الثابتة والمتغيرة لكل سلسلة ، والمثبتة بمنطقة الغشاء.

هناك سلسلتان في مستقبل الخلايا التائية ، وتتكون كل سلسلة من مجالين. مجال المنطقة المتغيرة هو الأبعد عن غشاء الخلية التائية وسمي بهذا الاسم لأن تسلسل الأحماض الأمينية يختلف بين المستقبلات. في المقابل ، فإن مجال المنطقة الثابتة لديه تباين أقل. الاختلافات في تسلسل الأحماض الأمينية للمجالات المتغيرة هي الأساس الجزيئي لتنوع المستضدات التي يمكن للمستقبل التعرف عليها. وبالتالي ، فإن موقع ارتباط المستضد للمستقبل يتكون من النهايات الطرفية لكل من سلاسل المستقبلات ، وتتحد متواليات الأحماض الأمينية لهاتين المنطقتين لتحديد خصوصية المستضد الخاص به. تنتج كل خلية تائية نوعًا واحدًا فقط من المستقبلات ، وبالتالي فهي خاصة بمولد ضد واحد معين.

المستضدات

عادة ما تكون المستضدات الموجودة على مسببات الأمراض كبيرة ومعقدة ، وتتكون من العديد من محددات المستضدات. محدد المستضد (epitope) هو أحد المناطق الصغيرة داخل المستضد التي يمكن للمستقبل أن يرتبط بها ، ومحددات المستضد محدودة بحجم المستقبل نفسه. تتكون عادة من ستة أو أقل من بقايا الأحماض الأمينية في البروتين ، أو واحد أو اثنين من شقوق السكر في مستضد الكربوهيدرات. عادة ما تكون محددات المستضدات في مستضد الكربوهيدرات أقل تنوعًا من مستضد البروتين. توجد مستضدات الكربوهيدرات على جدران الخلايا البكتيرية وعلى خلايا الدم الحمراء (مستضدات فصيلة الدم ABO). تعتبر مستضدات البروتين معقدة بسبب تنوع الأشكال ثلاثية الأبعاد التي يمكن أن تتخذها البروتينات ، وهي مهمة بشكل خاص للاستجابات المناعية للفيروسات وطفيليات الديدان. إن تفاعل شكل المستضد والشكل التكميلي للأحماض الأمينية لموقع ربط مولد الضد هو الذي يفسر الأساس الكيميائي للخصوصية (الشكل 2).

الشكل 2: يحتوي مستضد البروتين النموذجي على محددات مستضدية متعددة ، يتضح من قدرة الخلايا التائية ذات ثلاث خصائص مختلفة على الارتباط بأجزاء مختلفة من نفس المستضد.

معالجة المستضد وعرضه

على الرغم من أن الشكل 2 يوضح تفاعل مستقبلات الخلايا التائية مع محددات المستضدات بشكل مباشر ، فإن الآلية التي تستخدمها الخلايا التائية للتعرف على المستضدات هي في الواقع أكثر تعقيدًا. لا تتعرف الخلايا التائية على المستضدات العائمة أو المرتبطة بالخلية كما تظهر على سطح العامل الممرض. إنهم يتعرفون فقط على المستضد الموجود على سطح الخلايا المتخصصة التي تسمى الخلايا العارضة للمستضد. يتم استيعاب المستضدات بواسطة هذه الخلايا. معالجة المستضد هي آلية تشق المستضد إنزيميًا إلى قطع أصغر. يتم بعد ذلك إحضار شظايا المستضد إلى سطح الخلية و rsquos وترتبط بنوع متخصص من بروتين تقديم المستضد المعروف باسم جزيء معقد التوافق النسيجي الرئيسي (MHC). معقد التوافق النسيجي الكبير (MHC) هو مجموعة الجينات التي تكوّد جزيئات تقديم المستضد. يُعرف ارتباط شظايا المستضد بجزيء معقد التوافق النسيجي الكبير على سطح الخلية باسم عرض المستضد وينتج عنه التعرف على المستضد بواسطة الخلية التائية. يحدث هذا الارتباط بين المستضد و MHC داخل الخلية ، وهو مركب الاثنين الذي يتم إحضاره إلى السطح. الشق المرتبط بالببتيد عبارة عن مسافة بادئة صغيرة في نهاية جزيء معقد التوافق النسيجي الكبير وهو الأبعد عن غشاء الخلية ، وهنا يجلس الجزء المعالج من المستضد. جزيئات معقد التوافق النسيجي الكبير قادرة على تقديم مجموعة متنوعة من المستضدات ، اعتمادًا على تسلسل الأحماض الأمينية ، في شقوق ربط الببتيد. إنه مزيج من جزيء معقد التوافق النسيجي الكبير وجزء الببتيد الأصلي أو الكربوهيدرات المعترف به فعليًا بواسطة مستقبل الخلايا التائية (الشكل 3).

يلعب نوعان متميزان من جزيئات معقد التوافق النسيجي الكبير ، فئة معقد التوافق النسيجي الكبير I وفئة معقد التوافق النسيجي الكبير الثاني أدوارًا في عرض المستضد. على الرغم من أن كلاهما ينتجان من جينات مختلفة ، إلا أنهما لهما وظائف متشابهة. إنهم يجلبون مستضدًا معالجًا إلى سطح الخلية عبر حويصلة نقل ويقدمون المستضد إلى الخلية التائية ومستقبلها. ومع ذلك ، تستخدم المستضدات من فئات مختلفة من مسببات الأمراض فئات مختلفة من معقد التوافق النسيجي الكبير وتسلك طرقًا مختلفة عبر الخلية للوصول إلى السطح للعرض. لكن الآلية الأساسية هي نفسها. تتم معالجة المستضدات عن طريق الهضم ، ويتم إحضارها إلى نظام الغشاء الداخلي للخلية ، ثم يتم التعبير عنها على سطح الخلية العارضة للمستضد للتعرف على المستضد بواسطة الخلية التائية. المستضدات داخل الخلايا نموذجية للفيروسات ، التي تتكاثر داخل الخلية ، وبعض الطفيليات والبكتيريا داخل الخلايا. تتم معالجة هذه المستضدات في العصارة الخلوية بواسطة مركب إنزيمي يُعرف باسم البروتيازوم ثم يتم إحضارها إلى الشبكة الإندوبلازمية بواسطة الناقل المرتبط بنظام معالجة المستضد (TAP) ، حيث تتفاعل مع جزيئات الفئة الأولى من معقد التوافق النسيجي الكبير ويتم نقلها في النهاية إلى الخلية السطح بواسطة حويصلة النقل.

يتم إحضار المستضدات خارج الخلية ، المميزة للعديد من البكتيريا والطفيليات والفطريات التي لا تتكاثر داخل الخلية و rsquos cytoplasm ، في نظام الغشاء الداخلي للخلية عن طريق الالتقام الخلوي بوساطة مستقبلات. تندمج الحويصلة الناتجة مع حويصلات من مجمع جولجي ، والتي تحتوي على جزيئات معقد التوافق النسيجي الكبير من الفئة الثانية. بعد اندماج هاتين الحويقتين وترابط المستضد مع معقد التوافق النسيجي الكبير ، تشق الحويصلة الجديدة طريقها إلى سطح الخلية.

خلايا احترافية لعرض المستضد

تعبر العديد من أنواع الخلايا عن جزيئات الفئة الأولى لعرض المستضدات داخل الخلايا. قد تحفز جزيئات معقد التوافق النسيجي الكبير هذه الاستجابة المناعية للخلايا التائية السامة للخلايا ، مما يؤدي في النهاية إلى تدمير الخلية ومسببات الأمراض الموجودة بداخلها. هذا مهم بشكل خاص عندما يتعلق الأمر بالفيروس الأكثر شيوعًا من مسببات الأمراض داخل الخلايا. تصيب الفيروسات كل أنسجة الجسم تقريبًا ، لذلك يجب أن تكون جميع هذه الأنسجة بالضرورة قادرة على التعبير عن الصنف الأول من معقد التوافق النسيجي الكبير أو عدم استجابة الخلايا التائية.

من ناحية أخرى ، يتم التعبير عن جزيئات الفئة الثانية من معقد التوافق النسيجي الكبير فقط على خلايا الجهاز المناعي ، وتحديدًا الخلايا التي تؤثر على أذرع أخرى للاستجابة المناعية. وهكذا ، تسمى هذه الخلايا & ldquoprofessional & rdquo الخلايا التي تقدم المستضد لتمييزها عن تلك التي تحمل الفئة I MHC. الأنواع الثلاثة لمقدمي المستضدات المحترفين هي الضامة والخلايا التغصنية والخلايا البائية (الجدول 1).

تحفز البلاعم الخلايا التائية على إطلاق السيتوكينات التي تعزز البلعمة. تقتل الخلايا المتغصنة أيضًا مسببات الأمراض عن طريق البلعمة (انظر الشكل 2) ، ولكن وظيفتها الرئيسية هي جلب المستضدات إلى العقد الليمفاوية النازفة. الغدد الليمفاوية هي المواقع التي يتم فيها تركيب معظم استجابات الخلايا التائية ضد مسببات الأمراض في الأنسجة الخلالية. توجد البلاعم في الجلد وبطانة الأسطح المخاطية ، مثل البلعوم الأنفي والمعدة والرئتين والأمعاء. قد تقدم الخلايا البائية أيضًا مستضدات للخلايا التائية ، والتي تعد ضرورية لأنواع معينة من استجابات الأجسام المضادة ، والتي سيتم تناولها لاحقًا في هذا الفصل.

الجدول 1: فئات خلايا تقديم المستضد

MHC نوع من الخلايا بلعمية؟ وظيفة
الدرجة الأولى عديدة لا يحفز الاستجابة المناعية للخلايا التائية السامة للخلايا
الفئة الثانية الضامة نعم يحفز البلعمة والعرض في موقع الإصابة الأولية
الفئة الثانية شجيري نعم ، في المناديل يجلب المستضدات إلى العقد الليمفاوية الإقليمية
الفئة الثانية خلية ب نعم ، يستوعب السطح Ig والمستضد يحفز إفراز الخلايا البائية للأجسام المضادة

تطوير الخلايا التائية والتمايز

يشار إلى عملية القضاء على الخلايا التائية التي قد تهاجم خلايا الجسم نفسه باسم تحمل الخلايا التائية. بينما تكون الخلايا التوتية في قشرة الغدة الصعترية ، يشار إليها باسم & ldquodouble Negatives ، & rdquo بمعنى أنها لا تحمل جزيئات CD4 أو CD8 التي يمكنك استخدامها لمتابعة مسارات التمايز الخاصة بها (الشكل 4). في قشرة الغدة الصعترية ، يتعرضون للخلايا الظهارية القشرية. في عملية تُعرف بالاختيار الإيجابي ، ترتبط الخلايا التوتية المزدوجة السلبية بجزيئات معقد التوافق النسيجي الكبير التي تلاحظها على ظهارة الغدة الصعترية ، ويتم اختيار جزيئات معقد التوافق النسيجي الكبير من & ldquoself & rdquo. تقتل هذه الآلية العديد من الخلايا التوتية أثناء تمايز الخلايا التائية. في الواقع ، فإن اثنين بالمائة فقط من الخلايا التوتية التي تدخل الغدة الصعترية تتركها كخلايا T ناضجة وعملية.

الشكل 4: تدخل الخلايا Thymocytes الغدة الصعترية وتمر بسلسلة من مراحل النمو التي تضمن كلاً من الوظيفة والتسامح قبل مغادرتها وتصبح مكونات وظيفية للاستجابة المناعية التكيفية.

في وقت لاحق ، تصبح الخلايا موجبة مزدوجة تعبر عن كل من علامات CD4 و CD8 وتنتقل من القشرة إلى نقطة الالتقاء بين القشرة المخية والنخاع. هنا يحدث الاختيار السلبي. في الاختيار السلبي ، يتم إدخال المستضدات الذاتية في الغدة الصعترية من أجزاء أخرى من الجسم عن طريق الخلايا المحترفة العارضة للمستضد. يتم اختيار الخلايا التائية التي ترتبط بهذه المستضدات الذاتية بشكل سلبي ويتم قتلها بواسطة موت الخلايا المبرمج. باختصار ، الخلايا التائية الوحيدة المتبقية هي تلك التي يمكن أن ترتبط بجزيئات معقد التوافق النسيجي الكبير في الجسم مع مستضدات أجنبية موجودة على شقوقها الملزمة ، مما يمنع هجومًا على أنسجة الجسم ، على الأقل في الظروف العادية. ومع ذلك ، يمكن كسر التسامح من خلال تطوير استجابة المناعة الذاتية ، والتي ستتم مناقشتها لاحقًا في هذا الفصل.

تصبح الخلايا التي تترك الغدة الصعترية إيجابية مفردة ، معبرة إما عن CD4 أو CD8 ، ولكن ليس كلاهما (انظر الشكل 4). سوف ترتبط خلايا CD4 + T بالفئة الثانية معقد التوافق النسيجي الكبير وسوف ترتبط خلايا CD8 + بالفئة الأولى معقد التوافق النسيجي الكبير. تشرح المناقشة التالية وظائف هذه الجزيئات وكيف يمكن استخدامها للتمييز بين الأنواع الوظيفية المختلفة للخلايا التائية.

آليات الاستجابات المناعية بوساطة الخلايا التائية

يتم تنشيط الخلايا التائية الناضجة من خلال التعرف على المستضد الأجنبي المعالج بالاقتران مع جزيء معقد التوافق النسيجي الكبير الذاتي ويبدأ الانقسام بسرعة عن طريق الانقسام الفتيلي. يسمى هذا التكاثر للخلايا التائية بالتوسع النسيلي وهو ضروري لجعل الاستجابة المناعية قوية بما يكفي للسيطرة على العامل الممرض بشكل فعال. كيف يختار الجسم تلك الخلايا التائية التي يحتاجها فقط ضد عامل ممرض معين؟ مرة أخرى ، تعتمد خصوصية الخلية T على تسلسل الأحماض الأمينية والشكل ثلاثي الأبعاد لموقع ارتباط مولد الضد الذي يتكون من المناطق المتغيرة من سلسلتي مستقبل الخلية التائية (الشكل 5). الانتقاء النسيلي هو عملية ربط المستضد بالخلايا التائية التي تحتوي على مستقبلات خاصة بهذا المستضد. تحتوي كل خلية تائية يتم تنشيطها على مستقبل محدد و ldquohard-wired & rdquo في الحمض النووي الخاص بها ، وسيكون لجميع نسلها مستقبلات DNA وخلايا T متطابقة ، مما يشكل استنساخًا للخلية التائية الأصلية.

الشكل 5: تتمايز الخلايا الجذعية إلى خلايا تي ذات مستقبلات معينة تسمى الحيوانات المستنسخة. يتم اختيار الحيوانات المستنسخة ذات المستقبلات الخاصة بالمستضدات على العامل الممرض وتوسيعها.

اختيار النسيلي والتوسع

اقترح فرانك بيرنت نظرية الانتقاء النسيلي في الخمسينيات من القرن الماضي. ومع ذلك ، فإن مصطلح الانتقاء النسيلي ليس وصفًا كاملاً للنظرية ، حيث أن التوسع النسيلي يسير جنبًا إلى جنب مع عملية الاختيار. المبدأ الرئيسي للنظرية هو أن الفرد النموذجي لديه عدد وافر (10 11) من أنواع مختلفة من استنساخ الخلايا التائية بناءً على مستقبلاتها. في هذا الاستخدام ، الاستنساخ هو مجموعة من الخلايا الليمفاوية التي تشترك في نفس مستقبلات المستضد. كل استنساخ موجود بالضرورة في الجسم بأعداد قليلة. خلاف ذلك ، لن يكون لدى الجسم مساحة للخلايا الليمفاوية ذات العديد من الخصائص.

فقط تلك الحيوانات المستنسخة من الخلايا الليمفاوية التي يتم تنشيط مستقبلاتها بواسطة المستضد يتم تحفيزها على التكاثر. ضع في اعتبارك أن معظم المستضدات لها محددات مستضدية متعددة ، لذا فإن استجابة الخلية التائية لمستضد نموذجي تتضمن استجابة متعددة النسيلة. الاستجابة متعددة النسيلة هي تحفيز استنساخ الخلايا التائية المتعددة. بمجرد تنشيطها ، يزداد عدد الحيوانات المستنسخة المحددة وتنتج نسخًا عديدة من كل نوع خلية ، كل استنساخ له مستقبله الفريد. بحلول الوقت الذي تكتمل فيه هذه العملية ، سيكون لدى الجسم أعداد كبيرة من الخلايا الليمفاوية المحددة المتاحة لمكافحة العدوى (انظر الشكل 5).

الأساس الخلوي للذاكرة المناعية

كما تمت مناقشته سابقًا ، تتمثل إحدى السمات الرئيسية للاستجابة المناعية التكيفية في تطوير الذاكرة المناعية.

أثناء الاستجابة المناعية التكيفية الأولية ، يتم إنشاء خلايا الذاكرة T والخلايا التائية المستجيبة. خلايا الذاكرة التائية طويلة العمر ويمكن أن تدوم مدى الحياة. خلايا الذاكرة مهيأة للعمل بسرعة. وبالتالي ، فإن أي تعرض لاحق للعامل الممرض سيؤدي إلى استجابة سريعة للغاية للخلايا التائية. تولد هذه الاستجابة التكيفية الثانوية السريعة أعدادًا كبيرة من الخلايا التائية المستجيبة بسرعة كبيرة لدرجة أن العامل الممرض غالبًا ما يكون مرهقًا قبل أن يتسبب في ظهور أي أعراض للمرض. هذا هو المقصود بالمناعة من المرض. يحدث نفس نمط الاستجابات المناعية الأولية والثانوية في الخلايا البائية واستجابة الجسم المضاد ، كما سيتم مناقشته لاحقًا في الفصل.

أنواع الخلايا التائية ووظائفها

في مناقشة تطور الخلايا التائية ، رأيت أن الخلايا التائية الناضجة تعبر إما عن علامة CD4 أو علامة CD8 ، ولكن ليس كليهما. هذه الواسمات هي جزيئات التصاق الخلية التي تحافظ على الخلية التائية على اتصال وثيق مع الخلية العارضة للمستضد من خلال الارتباط المباشر بجزيء معقد التوافق النسيجي الكبير (إلى جزء مختلف من الجزيء غير المستضد). وبالتالي ، يتم تجميع الخلايا التائية والخلايا التي تقدم المستضد معًا بطريقتين: عن طريق ربط CD4 أو CD8 بـ MHC وعن طريق ارتباط مستقبل الخلايا التائية بالمستضد (الشكل 6).

الشكل 6: (أ) يرتبط CD4 بالخلايا التائية المساعدة والتنظيمية. تتم معالجة العامل الممرض خارج الخلية وتقديمه في شق الربط لجزيء معقد التوافق النسيجي الكبير من الدرجة الثانية ، ويتم تعزيز هذا التفاعل بواسطة جزيء CD4. (ب) يرتبط CD8 بالخلايا التائية السامة للخلايا. يتم تقديم العامل الممرض داخل الخلايا بواسطة جزيء من الدرجة الأولى معقد التوافق النسيجي الكبير ، ويتفاعل CD8 معه.

على الرغم من أن الارتباط ليس بنسبة 100 في المائة ، إلا أن الخلايا التائية الحاملة للـ CD4 ترتبط بالوظائف المساعدة وترتبط الخلايا التائية الحاملة لـ CD8 بالسمية الخلوية. هذه الفروق الوظيفية القائمة على علامات CD4 و CD8 مفيدة في تحديد وظيفة كل نوع.

الخلايا التائية المساعدة والسيتوكينات الخاصة بهم

تعمل الخلايا التائية المساعدة (Th) ، التي تحمل جزيء CD4 ، عن طريق إفراز السيتوكينات التي تعمل على تعزيز الاستجابات المناعية الأخرى. هناك نوعان من الخلايا Th ، وهما يعملان على مكونات مختلفة من الاستجابة المناعية. لا تتميز هذه الخلايا بجزيئاتها السطحية ولكن من خلال المجموعة المميزة من السيتوكينات التي تفرزها (الجدول 2).

خلايا Th1 هي نوع من الخلايا التائية المساعدة التي تفرز السيتوكينات التي تنظم النشاط المناعي وتطور مجموعة متنوعة من الخلايا ، بما في ذلك الضامة وأنواع أخرى من الخلايا التائية.

من ناحية أخرى ، فإن خلايا Th2 هي خلايا تفرز السيتوكينات تعمل على الخلايا البائية لدفع تمايزها إلى خلايا البلازما التي تصنع الجسم المضاد. في الواقع ، مساعدة الخلايا التائية مطلوبة لاستجابات الأجسام المضادة لمعظم مستضدات البروتين ، وتسمى هذه المستضدات المعتمدة على الخلايا التائية.

الخلايا التائية السامة للخلايا

الخلايا التائية السامة للخلايا (Tc) هي الخلايا التائية التي تقتل الخلايا المستهدفة عن طريق إحداث موت الخلايا المبرمج باستخدام نفس آلية الخلايا القاتلة الطبيعية. هم إما يعبرون عن يجند Fas ، الذي يرتبط بجزيء fas على الخلية المستهدفة ، أو يعملون باستخدام perforins و granzymes الموجودة في حبيباتهم السيتوبلازمية. كما تمت مناقشته سابقًا مع الخلايا القاتلة الطبيعية ، فإن قتل الخلية المصابة بالفيروس قبل أن يتمكن الفيروس من إكمال دورة التكاثر ينتج عنه عدم إنتاج جزيئات معدية. نظرًا لتطور المزيد من الخلايا التائية أثناء الاستجابة المناعية ، فإنها تطغى على قدرة الفيروس على التسبب في المرض. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لكل خلية Tc أن تقتل أكثر من خلية مستهدفة واحدة ، مما يجعلها فعالة بشكل خاص. تعتبر الخلايا التائية مهمة جدًا في الاستجابة المناعية المضادة للفيروسات لدرجة أن البعض يتكهن بأن هذا هو السبب الرئيسي لتطور الاستجابة المناعية التكيفية في المقام الأول.

الخلايا التنظيمية T

الخلايا التائية التنظيمية (Treg) ، أو الخلايا التائية الكابتة ، هي أحدث الأنواع التي تم اكتشافها من بين الأنواع المدرجة هنا ، لذلك لا يُفهم الكثير عنها. بالإضافة إلى CD4 ، فإنها تحمل جزيئات CD25 و FOXP3. لا تزال كيفية عملها بالضبط قيد التحقيق ، ولكن من المعروف أنها تثبط الاستجابات المناعية للخلايا التائية الأخرى. هذه سمة مهمة للاستجابة المناعية ، لأنه إذا تم السماح للتوسع النسيلي أثناء الاستجابات المناعية بالاستمرار دون رقابة ، فقد تؤدي هذه الاستجابات إلى أمراض المناعة الذاتية وغيرها من المشكلات الطبية.

لا تقوم الخلايا التائية بتدمير مسببات الأمراض مباشرة فحسب ، بل إنها تنظم جميع الأنواع الأخرى تقريبًا من الاستجابة المناعية التكيفية أيضًا ، كما يتضح من وظائف أنواع الخلايا التائية ، وعلامات سطحها ، والخلايا التي تعمل عليها ، وأنواع مسببات الأمراض. إنهم يعملون ضدها (انظر الجدول 2).

الجدول 2: وظائف أنواع الخلايا التائية والسيتوكينات الخاصة بها

الخلية تي الهدف الرئيسي وظيفة العوامل الممرضة علامة السطح MHC السيتوكينات أو الوسطاء
ح الخلايا المصابة السمية الخلوية داخل الخلايا CD8 الدرجة الأولى Perforins و Granzymes و fas ligand
Th1 الضامة محفز مساعد خارج الخلية CD4 الفئة الثانية مضاد للفيروسات وجاما و TGF- وبيتا
Th2 خلية ب محفز مساعد & gt خارج الخلايا CD4 الفئة الثانية IL-4 و IL-6 و IL-10 وغيرها
تريج الخلية ال القامع لا أحد CD4 ، CD25 ? TGF- & بيتا و IL-10

مراجعة الفصل

تتعرف الخلايا التائية على المستضدات من خلال مستقبلات المستضد ، وهي عبارة عن مركب من سلسلتين بروتينيتين على سطحهما. ومع ذلك ، فهي لا تتعرف على المستضدات الذاتية ، ولكن فقط المستضد المعالج المعروض على أسطحها في أخدود ربط لجزيء معقد معقد التوافق النسيجي. تتطور الخلايا التائية في الغدة الصعترية ، حيث تتعلم استخدام جزيئات معقد التوافق النسيجي الكبير الذاتية للتعرف فقط على المستضدات الأجنبية ، مما يجعلها متسامحة مع المستضدات الذاتية. هناك عدة أنواع وظيفية من الخلايا اللمفاوية التائية ، أهمها الخلايا التائية المساعدة والتنظيمية والسمية للخلايا.


تتعرف الخلايا البشرية على السمات المحفوظة لمسببات الأمراض

تقوم الكائنات الحية الدقيقة أحيانًا بخرق الحواجز الظهارية. بعد ذلك ، يعود الأمر إلى أجهزة المناعة الفطرية والتكيفية للتعرف عليها وتدميرها ، دون الإضرار بالمضيف. وبالتالي ، يجب أن تكون أجهزة المناعة قادرة على تمييز الذات من غير الذات. نناقش في الفصل 24 كيف يقوم الجهاز المناعي التكيفي بهذا. يعتمد الجهاز المناعي الفطري على التعرف على أنواع معينة من الجزيئات الشائعة للعديد من مسببات الأمراض ولكنها غائبة في المضيف. هذه الجزيئات المرتبطة بالعوامل الممرضة (تسمى منبهات المناعة المرتبطة بمسببات الأمراض) تحفيز نوعين من الاستجابات المناعية الفطرية & # x02014استجابات التهابية (تمت مناقشته أدناه) وبلعمة الخلايا مثل العدلات والضامة. يمكن أن تحدث كلتا الاستجابتين بسرعة ، حتى لو لم يكن المضيف قد تعرض مسبقًا لمسببات مرضية معينة.

ال منبهات المناعة المرتبطة بمسببات الأمراض هي من أنواع مختلفة. يختلف بدء الترجمة الأولية عن بدء الترجمة حقيقية النواة في ذلك ميثيونين الفورميليديستخدم بشكل عام ، بدلاً من الميثيونين العادي ، كأول حمض أميني. لذلك ، يجب أن يكون أي ببتيد يحتوي على فورميل ميثيونين عند الطرف N من أصل بكتيري. تعمل الببتيدات المحتوية على الفورميل ميثيونين كمجاذبات كيميائية قوية جدًا للعدلات ، والتي تهاجر بسرعة إلى مصدر هذه الببتيدات وتبتلع البكتيريا التي تنتجها (انظر الشكل 16-96).

بالإضافة إلى ذلك ، يتكون السطح الخارجي للعديد من الكائنات الحية الدقيقة من جزيئات لا تحدث في مضيفاتها متعددة الخلايا ، وتعمل هذه الجزيئات أيضًا كمنشطات مناعية. وهي تشمل جدار الخلية الببتيدوغليكان وسوط البكتيريا ، بالإضافة إلى عديد السكاريد الدهني (LPS) على البكتيريا سالبة الجرام (الشكل 25-40) وأحماض تيكويك على البكتيريا موجبة الجرام (انظر الشكل 25-4 د). كما أنها تشتمل على جزيئات في جدران خلايا الفطريات مثل زيموسان ، جلوكان ، وكيتين. تحتوي العديد من الطفيليات أيضًا على مكونات غشائية فريدة تعمل كمنشطات مناعية ، بما في ذلك جليكوسيل فوسفاتيديلينوسيتول في المتصورة.

الشكل 25-40

هيكل عديدات السكاريد الدهنية (LPS). على ال اليسار هي بنية ثلاثية الأبعاد لجزيء LPS مع الأحماض الدهنية الموضحة في أصفر والسكريات في أزرق. يظهر التركيب الجزيئي لقاعدة LPS على حق. الغشاء الطارد للماء (المزيد)

يمكن أن تعمل التسلسلات القصيرة في الحمض النووي البكتيري أيضًا كمنشطات مناعية. الجاني هو & # x0201cCpG motif & # x0201d ، والذي يتكون من ثنائي النوكليوتيد CpG غير الميثيل محاط بمخلفات بيورين 5 & # x02032 واثنين من بيريميدين 3 & # x02032. هذا التسلسل القصير أقل شيوعًا بعشرين مرة في الحمض النووي للفقاريات منه في الحمض النووي البكتيري ، ويمكنه تنشيط الضامة ، وتحفيز الاستجابة الالتهابية ، وزيادة إنتاج الأجسام المضادة بواسطة الخلايا البائية.

غالبًا ما تحدث الفئات المختلفة من المنشطات المناعية المرتبطة بالعوامل الممرضة على سطح العامل الممرض في أنماط متكررة. يتم التعرف عليها من خلال عدة أنواع من المستقبلات المخصصة في المضيف ، والتي تسمى مجتمعة مستقبلات التعرف على الأنماط. تتضمن هذه المستقبلات مستقبلات قابلة للذوبان في الدم (مكونات النظام التكميلي) ومستقبلات مرتبطة بالغشاء على سطح الخلايا المضيفة (أعضاء من عائلة المستقبلات الشبيهة بالرول). تتمتع مستقبلات سطح الخلية بوظيفتين: فهي تبدأ عملية البلعمة للعامل الممرض ، وتحفز برنامجًا للتعبير الجيني في الخلية المضيفة لتحفيز الاستجابات المناعية الفطرية. تساعد المستقبلات القابلة للذوبان أيضًا في البلعمة ، وفي بعض الحالات ، القتل المباشر للعامل الممرض.


المراكز الأولية لجهاز المناعة

على الرغم من أن الجهاز المناعي يتميز بتدوير الخلايا في جميع أنحاء الجسم ، إلا أن التنظيم والنضج والتواصل بين العوامل المناعية تحدث في مواقع محددة. يدور الدم الخلايا المناعية والبروتينات وعوامل أخرى عبر الجسم. ما يقرب من 0.1 في المئة من جميع الخلايا في الدم هي الكريات البيض ، والتي تشمل وحيدات (سلائف الضامة) والخلايا الليمفاوية. غالبية الخلايا في الدم هي كريات الدم الحمراء (خلايا الدم الحمراء). اللمف هو سائل مائي يغمر الأنسجة والأعضاء بخلايا الدم البيضاء الواقية ولا يحتوي على كريات الدم الحمراء. يمكن لخلايا الجهاز المناعي أن تنتقل بين الجهازين اللمفاوي والدورة الدموية المتميزين ، اللذين يفصل بينهما الفراغ الخلالي ، عن طريق عملية تسمى التسرب (بالمرور إلى الأنسجة المحيطة).

تنشأ خلايا الجهاز المناعي من الخلايا الجذعية المكونة للدم في نخاع العظم. تحفز السيتوكينات هذه الخلايا الجذعية على التمايز إلى خلايا مناعية. يحدث نضج الخلايا البائية في نخاع العظام ، بينما تنتقل الخلايا التائية الساذجة من نخاع العظم إلى الغدة الصعترية للنضوج. في الغدة الصعترية ، يتم تدمير الخلايا التائية غير الناضجة التي تعبر عن TCRs المكملة للمستضدات الذاتية. تساعد هذه العملية في منع استجابات المناعة الذاتية.

عند النضج ، تنتشر الخلايا الليمفاوية T و B إلى وجهات مختلفة. العقد الليمفاوية المنتشرة في جميع أنحاء الجسم ، كما هو موضح في الشكل 13 ، تضم مجموعات كبيرة من الخلايا التائية والخلايا البائية والخلايا التغصنية والضامة. يقوم اللمف بتجميع المستضدات أثناء تصريفها من الأنسجة. ثم يتم ترشيح هذه المستضدات من خلال العقد الليمفاوية قبل عودة اللمف إلى الدورة الدموية. تلتقط APCs في العقد الليمفاوية المستضدات ومعالجتها وإبلاغ الخلايا الليمفاوية القريبة عن مسببات الأمراض المحتملة.

الشكل 13. (أ) تحمل الأوعية اللمفاوية سائلًا صافًا يسمى اللمف في جميع أنحاء الجسم. يدخل السائل (ب) العقد الليمفاوية من خلال الأوعية الواردة. تمتلئ الغدد الليمفاوية بالخلايا الليمفاوية التي تطهر الخلايا المصابة. ثم يخرج الليمف من خلال الأوعية الصادرة. (الائتمان: تعديل العمل بواسطة NIH ، NCI)

الشكل 14. يشبه الطحال العقدة الليمفاوية ولكنه أكبر بكثير ويقوم بتصفية الدم بدلاً من الليمفاوية. يدخل الدم إلى الطحال عبر الشرايين ويخرج عبر الأوردة. يحتوي الطحال على نوعين من الأنسجة: اللب الأحمر واللب الأبيض. يتكون اللب الأحمر من تجاويف تخزن الدم. داخل اللب الأحمر ، تتم إزالة خلايا الدم الحمراء التالفة واستبدالها بأخرى جديدة. اللب الأبيض غني بالخلايا الليمفاوية التي تزيل البكتيريا المغلفة بالمستضد من الدم. (الائتمان: تعديل العمل بواسطة NCI)

يحتوي الطحال على الخلايا البائية والتائية والضامة والخلايا التغصنية والخلايا القاتلة الطبيعية. الطحال ، كما هو موضح في الشكل 14 ، هو المكان الذي يمكن أن تتواصل فيه الخلايا المُقدّمة للمستضد التي احتجزت جزيئات غريبة في الدم مع الخلايا الليمفاوية. يتم تصنيع الأجسام المضادة وإفرازها بواسطة خلايا البلازما المنشطة في الطحال ، ويقوم الطحال بترشيح المواد الغريبة ومسببات الأمراض المعقدة بالأجسام المضادة من الدم. وظيفيا ، الطحال في الدم مثل الغدد الليمفاوية هي الغدد الليمفاوية.


42.2 الاستجابة المناعية التكيفية

بنهاية هذا القسم ، ستكون قادرًا على القيام بما يلي:

  • اشرح المناعة التكيفية
  • قارن وقارن بين المناعة التكيفية والفطرية
  • وصف الاستجابة المناعية الخلطية والاستجابة المناعية الخلطية
  • وصف التحمل المناعي

تستغرق الاستجابة المناعية التكيفية أو المكتسبة أيامًا أو حتى أسابيع حتى تتأسس - وقتًا أطول بكثير من الاستجابة الفطرية ، ومع ذلك ، فإن المناعة التكيفية تكون أكثر تحديدًا لمسببات الأمراض ولديها ذاكرة. المناعة التكيفية هي مناعة تحدث بعد التعرض لمستضد إما من العامل الممرض أو التطعيم. يتم تنشيط هذا الجزء من الجهاز المناعي عندما تكون الاستجابة المناعية الفطرية غير كافية للسيطرة على العدوى. في الواقع ، بدون معلومات من الجهاز المناعي الفطري ، لا يمكن حشد الاستجابة التكيفية. هناك نوعان من الاستجابات التكيفية: الاستجابة المناعية الخلوية التي تقوم بها الخلايا التائية ، والاستجابة المناعية الخلطية التي تتحكم فيها الخلايا البائية والأجسام المضادة المنشطة. تتكاثر الخلايا التائية والخلايا البائية المنشطة الخاصة بالتركيبات الجزيئية على العامل الممرض وتهاجم العامل الممرض الغازي. يمكن أن يقتل هجومهم مسببات الأمراض مباشرة أو يفرز الأجسام المضادة التي تعزز البلعمة من مسببات الأمراض وتعطل العدوى. تتضمن المناعة التكيفية أيضًا ذاكرة لتزويد المضيف بحماية طويلة الأمد من الإصابة مرة أخرى بنفس النوع من مسببات الأمراض عند التعرض مرة أخرى ، وستسهل هذه الذاكرة الاستجابة الفعالة والسريعة.

خلايا تقديم المستضد

على عكس الخلايا القاتلة الطبيعية في الجهاز المناعي الفطري ، فإن الخلايا البائية (الخلايا الليمفاوية B) هي نوع من خلايا الدم البيضاء التي تؤدي إلى ظهور الأجسام المضادة ، في حين أن الخلايا التائية (الخلايا الليمفاوية التائية) هي نوع من خلايا الدم البيضاء التي تلعب دورًا مهمًا في المناعة. استجابة. تعد الخلايا التائية مكونًا رئيسيًا في الاستجابة التي تتوسطها الخلايا - وهي الاستجابة المناعية المحددة التي تستخدم الخلايا التائية لتحييد الخلايا المصابة بفيروسات وبكتيريا معينة. هناك ثلاثة أنواع من الخلايا التائية: الخلايا التائية السامة للخلايا ، والخلايا المساعدة ، والخلايا التائية الكابتة. تدمر الخلايا التائية السامة للخلايا الخلايا المصابة بالفيروس في الاستجابة المناعية للخلية ، وتلعب الخلايا التائية المساعدة دورًا في تنشيط كل من الجسم المضاد والاستجابات المناعية التي تتوسطها الخلايا. تقوم الخلايا التائية الكابتة بإلغاء تنشيط الخلايا التائية والخلايا البائية عند الحاجة ، وبالتالي تمنع الاستجابة المناعية من أن تصبح شديدة للغاية.

المستضد هو جزيء ضخم غريب أو "غير ذاتي" يتفاعل مع خلايا الجهاز المناعي. لن تثير جميع المستضدات استجابة. على سبيل المثال ، ينتج الأفراد عددًا لا يحصى من المستضدات "الذاتية" ويتعرضون باستمرار لمستضدات أجنبية غير ضارة ، مثل بروتينات الطعام أو حبوب اللقاح أو مكونات الغبار. يتم تنظيم قمع الاستجابات المناعية للجزيئات الكبيرة غير الضارة بدرجة عالية ويمنع عادةً العمليات التي يمكن أن تضر بالمضيف ، والمعروفة باسم التسامح.

يحتوي الجهاز المناعي الفطري على خلايا تكتشف المستضدات التي يحتمل أن تكون ضارة ، ثم تُبلغ الاستجابة المناعية التكيفية حول وجود هذه المستضدات. الخلية العارضة للمستضد (APC) هي خلية مناعية تكتشف وتبتلع وتبلغ الاستجابة المناعية التكيفية حول العدوى. عندما يتم الكشف عن العامل الممرض ، سوف تقوم هذه الخلايا الناقلة للعدوى ببلعم العامل الممرض وهضمه لتشكيل العديد من الأجزاء المختلفة من المستضد. سيتم بعد ذلك نقل شظايا المستضد إلى سطح APC ، حيث ستكون بمثابة مؤشر لخلايا المناعة الأخرى. الخلايا المتغصنة هي خلايا مناعية تعالج مادة المستضد الموجودة في الجلد (خلايا لانجرهانز) وبطانة الأنف والرئتين والمعدة والأمعاء. في بعض الأحيان تظهر الخلية المتغصنة على سطح الخلايا الأخرى لتحفيز استجابة مناعية ، وبالتالي تعمل كخلية عارضة للمستضد. تعمل البلاعم أيضًا مثل ناقلات الجنود المدرعة. قبل التنشيط والتمايز ، يمكن للخلايا البائية أن تعمل أيضًا مثل APCs.

بعد البلعمة بواسطة الخلايا المدرعة للجرثومة ، تندمج الحويصلة البلعمية مع جسيم داخل الخلايا مكونًا بلعمية. داخل البلعمة ، يتم تقسيم المكونات إلى أجزاء ، ثم يتم تحميل الأجزاء على جزيئات معقد التوافق النسيجي الكبير من الفئة الأولى أو معقد التوافق النسيجي الكبير من الدرجة الثانية ويتم نقلها إلى سطح الخلية لعرض المستضد ، كما هو موضح في الشكل 42.8. لاحظ أن الخلايا اللمفاوية التائية لا يمكنها الاستجابة بشكل صحيح للمستضد ما لم تتم معالجتها ودمجها في جزيء معقد التوافق النسيجي الكبير II. تُعبِّر ناقلات الخلايا المُقدّمة من الخلايا المُقدّمة من معقد التوافق النسيجي الكبير على أسطحها ، وعند دمجها مع مستضد غريب ، تشير هذه المجمعات إلى غازٍ "غير ذاتي". بمجرد دمج جزء المستضد في جزيء MHC II ، يمكن للخلية المناعية الاستجابة. تعد الخلايا التائية المساعدة واحدة من الخلايا الليمفاوية الرئيسية التي تستجيب للخلايا العارضة للمستضد. تذكر أن جميع الخلايا المنواة الأخرى في الجسم تعبر عن جزيئات MHC I ، والتي تشير إلى "صحية" أو "طبيعية".

ارتباط بالتعلم

تُظهر هذه الرسوم المتحركة من جامعة روكفلر كيف تعمل الخلايا المتغصنة كحراس في جهاز المناعة في الجسم.

الخلايا الليمفاوية T و B

تتكون الخلايا الليمفاوية في الدم البشري من 80 إلى 90 بالمائة تقريبًا من الخلايا التائية ، كما هو موضح في الشكل 42.9 ، ومن 10 إلى 20 بالمائة من الخلايا البائية. تذكر أن الخلايا التائية تشارك في الاستجابة المناعية الخلطية ، في حين أن الخلايا البائية هي جزء من الاستجابة المناعية الخلطية.

تشمل الخلايا التائية مجموعة غير متجانسة من الخلايا ذات وظائف متنوعة للغاية. تستجيب بعض الخلايا التائية لـ APCs في الجهاز المناعي الفطري ، وتحفز بشكل غير مباشر الاستجابات المناعية عن طريق إطلاق السيتوكينات. تحفز الخلايا التائية الأخرى الخلايا البائية لتحضير استجابتها الخاصة. تكتشف مجموعة أخرى من الخلايا التائية إشارات APC وتقتل الخلايا المصابة مباشرة. تشارك الخلايا التائية الأخرى في قمع ردود الفعل المناعية غير الملائمة لمولدات المضادات غير الضارة أو "الذاتية".

تُظهر الخلايا T و B موضوعًا مشتركًا للتعرف / الارتباط بمولدات المضادات المحددة عبر مستقبلات تكميلية ، يليها التنشيط والتضخيم الذاتي / النضج للارتباط على وجه التحديد بمولد الضد المعين لمسببات الأمراض المعدية. تتشابه الخلايا الليمفاوية T و B أيضًا في أن كل خلية تعبر فقط عن نوع واحد من مستقبلات المستضد. قد يمتلك أي فرد مجموعة من الخلايا التائية والخلايا البائية التي تعبر معًا عن مجموعة شبه غير محدودة من مستقبلات المستضدات القادرة على التعرف فعليًا على أي عامل ممرض معدي. يتم تنشيط الخلايا T و B عندما تتعرف على مكونات صغيرة من المستضدات ، تسمى الحلقات ، التي تقدمها APCs ، الموضحة في الشكل 42.10. لاحظ أن التعرف يحدث عند حاتمة محددة بدلاً من المستضد بأكمله لهذا السبب ، تُعرف الحواتم باسم "محددات مستضد". في حالة عدم وجود معلومات من APCs ، تظل الخلايا التائية والخلايا البائية غير نشطة أو ساذجة وغير قادرة على تحضير استجابة مناعية. يوضح شرط الحصول على معلومات من ناقلات الخلايا المدرعة للمناعة الفطرية لتحفيز تنشيط الخلية البائية أو الخلايا التائية الطبيعة الأساسية للاستجابة المناعية الفطرية لعمل الجهاز المناعي بأكمله.

يمكن لخلايا Naïve T التعبير عن واحد من جزيئين مختلفين ، CD4 أو CD8 ، على سطحها ، كما هو موضح في الشكل 42.11 ، وبالتالي يتم تصنيفها على أنها خلايا CD4 + أو CD8 +. هذه الجزيئات مهمة لأنها تنظم كيفية تفاعل الخلية التائية مع APC والاستجابة لها. تربط خلايا + CD4 النافعة APCs عبر جزيئات MHC II المضمنة في مستضد ويتم تحفيزها لتصبح مساعدًا T (T).ح) الخلايا الليمفاوية ، الخلايا التي تستمر في تحفيز الخلايا البائية (أو الخلايا التائية السامة للخلايا) مباشرة أو تفرز السيتوكينات لإبلاغ الخلايا المستهدفة المختلفة والمتنوعة عن التهديد الممرض. في المقابل ، تشرك خلايا CD8 + جزيئات معقد التوافق النسيجي الكبير I المضمنة في المستضد على الخلايا APCs ويتم تحفيزها لتصبح الخلايا الليمفاوية التائية السامة للخلايا (CTLs) ، والتي تقتل الخلايا المصابة مباشرة عن طريق موت الخلايا المبرمج وتنبعث منها السيتوكينات لتضخيم الاستجابة المناعية. تمتلك مجموعتا الخلايا التائية آليات مختلفة للحماية المناعية ، لكن كلاهما يربط جزيئات معقد التوافق النسيجي الكبير عبر مستقبلات المستضدات التي تسمى مستقبلات الخلايا التائية (TCRs). تميز جزيئات السطح CD4 أو CD8 ما إذا كان TCR سوف يشرك جزيء MHC II أو MHC I. نظرًا لأنها تساعد في خصوصية الارتباط ، يتم وصف جزيئات CD4 و CD8 كمستقبلات.

اتصال مرئي

أي العبارات التالية خاطئة عن الخلايا التائية؟

  1. تطلق الخلايا التائية المساعدة السيتوكينات بينما تقتل الخلايا التائية السامة الخلية المصابة.
  2. الخلايا التائية المساعدة هي CD4 + ، بينما الخلايا التائية السامة للخلايا هي CD8 +.
  3. MHC II هو مستقبل موجود في معظم خلايا الجسم ، بينما MHC I هو مستقبل موجود في الخلايا المناعية فقط.
  4. تم العثور على مستقبل الخلايا التائية في كل من خلايا CD4 + و CD8 + T.

ضع في اعتبارك المستضدات التي لا حصر لها والتي سيتعرض لها الفرد خلال حياته. جهاز المناعة التكيفي للثدييات بارع في الاستجابة بشكل مناسب لكل مستضد. تمتلك الثدييات تنوعًا هائلاً في مجموعات الخلايا التائية ، الناتجة عن تنوع TCRs. يتكون كل TCR من سلسلتين عديد الببتيد تمتدان على غشاء الخلية التائية ، كما هو موضح في الشكل 42.12 ، ترتبط السلاسل بجسر ثاني كبريتيد. تتكون كل سلسلة بولي ببتيد من مجال ثابت ومجال متغير: المجال ، بهذا المعنى ، هو منطقة معينة من البروتين قد تكون تنظيمية أو هيكلية. يشارك المجال داخل الخلايا في التشوير داخل الخلايا. ستعبر خلية T واحدة عن آلاف النسخ المتطابقة لمتغير TCR محدد على سطح الخلية. تحدث خصوصية الجهاز المناعي التكيفي لأنه يصنع الملايين من مجموعات الخلايا التائية المختلفة ، كل منها يعبر عن TCR يختلف في مجاله المتغير. يتم تحقيق هذا التنوع في TCR عن طريق الطفرة وإعادة تركيب الجينات التي تشفر هذه المستقبلات في سلائف الخلايا الجذعية للخلايا التائية. يشير الارتباط بين جزيء MHC الذي يعرض مستضد و "تطابق" TCR التكميلي إلى أن الجهاز المناعي التكيفي يحتاج إلى تنشيط وإنتاج تلك الخلية التائية المحددة لأن بنيتها مناسبة للتعرف على العامل الممرض الغازي وتدميره.

الخلايا اللمفاوية التائية المساعدة

تح تعمل الخلايا الليمفاوية بشكل غير مباشر لتحديد مسببات الأمراض المحتملة لخلايا الجهاز المناعي الأخرى. هذه الخلايا مهمة للعدوى خارج الخلية ، مثل تلك التي تسببها بعض البكتيريا والديدان الطفيلية والطفيليات. تيح تتعرف الخلايا الليمفاوية على مستضدات معينة معروضة في مجمعات معقد التوافق النسيجي الكبير II من ناقلات الخلايا الجذعية. هناك نوعان من السكان الرئيسيين من T.ح الخلايا: T.ح1 و تح2. تيحتفرز الخلايا 1 السيتوكينات لتعزيز أنشطة الضامة والخلايا التائية الأخرى. تيحتقوم الخلايا 1 بتنشيط عمل الخلايا التائية السمية ، وكذلك الضامة. تيحتحفز الخلايا 2 الخلايا البائية الساذجة لتدمير الغزاة الأجانب عن طريق إفراز الأجسام المضادة. سواء كان T.ح1 أو T.ح2 تعتمد الاستجابة المناعية على الأنواع المحددة من السيتوكينات التي تفرزها خلايا الجهاز المناعي الفطري ، والتي بدورها تعتمد على طبيعة العامل الممرض الغازي.

تحتتضمن الاستجابة 1-المتوسطة الضامة وترتبط بالتهاب. تذكر الدفاعات الأمامية للبلاعم المشاركة في الاستجابة المناعية الفطرية. بعض البكتيريا داخل الخلايا ، مثل السل الفطري، تطورت لتتكاثر في الضامة بعد ابتلاعها. هذه العوامل الممرضة تتجنب محاولات الضامة لتدمير وهضم العامل الممرض. متي مرض السل تحدث العدوى ، يمكن أن تحفز الضامة الخلايا التائية الساذجة لتصبح T.ح1 خلايا. تفرز هذه الخلايا التائية المحفزة سيتوكينات معينة ترسل تغذية راجعة إلى البلاعم لتحفيز قدراتها الهضمية والسماح لها بتدمير الاستعمار. مرض السل. بنفس الطريقة ، Tحتصبح الخلايا الضامة النشطة 1 أيضًا أكثر ملاءمة لابتلاع وقتل الخلايا السرطانية. باختصار Tح1 يتم توجيه الردود نحو الغزاة داخل الخلايا بينما T.ح2 ردود تستهدف أولئك الذين هم خارج الخلية.

الخلايا الليمفاوية ب

عندما يتم تحفيزها بواسطة T.حالمسار الثاني ، تتمايز الخلايا البائية الساذجة إلى خلايا بلازما تفرز الأجسام المضادة. خلية البلازما هي خلية مناعية تفرز الأجسام المضادة التي تنشأ عن هذه الخلايا من الخلايا البائية التي يتم تحفيزها بواسطة المستضدات. على غرار الخلايا التائية ، يتم تغليف الخلايا البائية الساذجة في البداية بآلاف مستقبلات الخلايا البائية (BCRs) ، وهي أشكال مرتبطة بالغشاء من Ig (الغلوبولين المناعي ، أو الجسم المضاد). يحتوي مستقبل الخلية البائية على سلسلتين ثقيلتين وسلاسل خفيفة متصلة بواسطة روابط ثاني كبريتيد. كل سلسلة لها منطقة ثابتة ومتغيرة ، وتشارك الأخيرة في ارتباط مولد الضد. يشارك نوعان آخران من بروتينات الغشاء ، Ig alpha و Ig beta ، في إرسال الإشارات. إن مستقبلات أي خلية B معينة ، كما هو موضح في الشكل 42.13 ، كلها متشابهة ، لكن مئات الملايين من الخلايا B المختلفة في الفرد لها مجالات تمييز مميزة تساهم في تنوع واسع في أنواع الهياكل الجزيئية التي يمكنها الارتباط بها . في هذه الحالة ، تعمل الخلايا البائية مثل APCs. تربط المستضدات الأجنبية وتبتلعها عبر BCRs الخاصة بها ثم تعرض المستضدات المعالجة في سياق جزيئات MHC II إلى Tح2 خلايا. عندما تحتكتشف الخلية 2 أن الخلية البائية مرتبطة بمستضد ذي صلة ، وتفرز سيتوكينات معينة تحفز الخلية البائية على التكاثر بسرعة ، مما ينتج آلاف النسخ المتطابقة (نسيلية) منها ، ثم تقوم بتوليف وإفراز الأجسام المضادة مع نفس المستضد نمط التعرف على أنه BCRs. يُعرف تنشيط الخلايا البائية المقابلة لمتغير BCR محدد والانتشار الدراماتيكي لهذا المتغير بالاختيار النسيلي. تغير هذه الظاهرة بشكل جذري ، ولكن لفترة وجيزة ، نسب متغيرات BCR التي يعبر عنها الجهاز المناعي ، وتحول التوازن نحو BCRs الخاصة بمسببات الأمراض المعدية.

تختلف الخلايا T و B بطريقة أساسية واحدة: في حين أن الخلايا التائية تربط المستضدات التي تم هضمها ودمجها في جزيئات معقد التوافق النسيجي الكبير بواسطة APCs ، تعمل الخلايا B مثل APCs التي تربط مستضدات سليمة لم تتم معالجتها. على الرغم من أن كلا من الخلايا التائية والخلايا البائية تتفاعل مع الجزيئات التي يطلق عليها "المستضدات" ، فإن هذه الخلايا الليمفاوية تستجيب في الواقع لأنواع مختلفة جدًا من الجزيئات. B cells must be able to bind intact antigens because they secrete antibodies that must recognize the pathogen directly, rather than digested remnants of the pathogen. Bacterial carbohydrate and lipid molecules can activate B cells independently from the T cells.

Cytotoxic T Lymphocytes

CTLs, a subclass of T cells, function to clear infections directly. The cell-mediated part of the adaptive immune system consists of CTLs that attack and destroy infected cells. CTLs are particularly important in protecting against viral infections this is because viruses replicate within cells where they are shielded from extracellular contact with circulating antibodies. When APCs phagocytize pathogens and present MHC I-embedded antigens to naïve CD8 + T cells that express complementary TCRs, the CD8 + T cells become activated to proliferate according to clonal selection. These resulting CTLs then identify non-APCs displaying the same MHC I-embedded antigens (for example, viral proteins)—for example, the CTLs identify infected host cells.

Intracellularly, infected cells typically die after the infecting pathogen replicates to a sufficient concentration and lyses the cell, as many viruses do. CTLs attempt to identify and destroy infected cells before the pathogen can replicate and escape, thereby halting the progression of intracellular infections. CTLs also support NK lymphocytes to destroy early cancers. Cytokines secreted by the Tح1 response that stimulates macrophages also stimulate CTLs and enhance their ability to identify and destroy infected cells and tumors.

CTLs sense MHC I-embedded antigens by directly interacting with infected cells via their TCRs. Binding of TCRs with antigens activates CTLs to release perforin and granzyme, degradative enzymes that will induce apoptosis of the infected cell. Recall that this is a similar destruction mechanism to that used by NK cells. In this process, the CTL does not become infected and is not harmed by the secretion of perforin and granzymes. In fact, the functions of NK cells and CTLs are complementary and maximize the removal of infected cells, as illustrated in Figure 42.14. If the NK cell cannot identify the “missing self” pattern of down-regulated MHC I molecules, then the CTL can identify it by the complex of MHC I with foreign antigens, which signals “altered self.” Similarly, if the CTL cannot detect antigen-embedded MHC I because the receptors are depleted from the cell surface, NK cells will destroy the cell instead. CTLs also emit cytokines, such as interferons, that alter surface protein expression in other infected cells, such that the infected cells can be easily identified and destroyed. Moreover, these interferons can also prevent virally infected cells from releasing virus particles.

اتصال مرئي

Based on what you know about MHC receptors, why do you think an organ transplanted from an incompatible donor to a recipient will be rejected?

Plasma cells and CTLs are collectively called effector cells : they represent differentiated versions of their naïve counterparts, and they are involved in bringing about the immune defense of killing pathogens and infected host cells.

Mucosal Surfaces and Immune Tolerance

The innate and adaptive immune responses discussed thus far comprise the systemic immune system (affecting the whole body), which is distinct from the mucosal immune system. Mucosal immunity is formed by mucosa-associated lymphoid tissue, which functions independently of the systemic immune system, and which has its own innate and adaptive components. Mucosa-associated lymphoid tissue (MALT) , illustrated in Figure 42.15, is a collection of lymphatic tissue that combines with epithelial tissue lining the mucosa throughout the body. This tissue functions as the immune barrier and response in areas of the body with direct contact to the external environment. The systemic and mucosal immune systems use many of the same cell types. Foreign particles that make their way to MALT are taken up by absorptive epithelial cells called M cells and delivered to APCs located directly below the mucosal tissue. M cells function in the transport described, and are located in the Peyer’s patch, a lymphoid nodule. APCs of the mucosal immune system are primarily dendritic cells, with B cells and macrophages having minor roles. Processed antigens displayed on APCs are detected by T cells in the MALT and at various mucosal induction sites, such as the tonsils, adenoids, appendix, or the mesenteric lymph nodes of the intestine. Activated T cells then migrate through the lymphatic system and into the circulatory system to mucosal sites of infection.

MALT is a crucial component of a functional immune system because mucosal surfaces, such as the nasal passages, are the first tissues onto which inhaled or ingested pathogens are deposited. The mucosal tissue includes the mouth, pharynx, and esophagus, and the gastrointestinal, respiratory, and urogenital tracts.

The immune system has to be regulated to prevent wasteful, unnecessary responses to harmless substances, and more importantly so that it does not attack “self.” The acquired ability to prevent an unnecessary or harmful immune response to a detected foreign substance known not to cause disease is described as immune tolerance . Immune tolerance is crucial for maintaining mucosal homeostasis given the tremendous number of foreign substances (such as food proteins) that APCs of the oral cavity, pharynx, and gastrointestinal mucosa encounter. Immune tolerance is brought about by specialized APCs in the liver, lymph nodes, small intestine, and lung that present harmless antigens to an exceptionally diverse population of regulatory T (Tريج) cells , specialized lymphocytes that suppress local inflammation and inhibit the secretion of stimulatory immune factors. The combined result of Tريج cells is to prevent immunologic activation and inflammation in undesired tissue compartments and to allow the immune system to focus on pathogens instead. In addition to promoting immune tolerance of harmless antigens, other subsets of Tريج cells are involved in the prevention of the autoimmune response , which is an inappropriate immune response to host cells or self-antigens. Another Tريج class suppresses immune responses to harmful pathogens after the infection has cleared to minimize host cell damage induced by inflammation and cell lysis.

Immunological Memory

The adaptive immune system possesses a memory component that allows for an efficient and dramatic response upon reinvasion of the same pathogen. Memory is handled by the adaptive immune system with little reliance on cues from the innate response. During the adaptive immune response to a pathogen that has not been encountered before, called a primary response, plasma cells secreting antibodies and differentiated T cells increase, then plateau over time. As B and T cells mature into effector cells, a subset of the naïve populations differentiates into B and T memory cells with the same antigen specificities, as illustrated in Figure 42.16.

A memory cell is an antigen-specific B or T lymphocyte that does not differentiate into effector cells during the primary immune response, but that can immediately become effector cells upon reexposure to the same pathogen. During the primary immune response, memory cells do not respond to antigens and do not contribute to host defenses. As the infection is cleared and pathogenic stimuli subside, the effectors are no longer needed, and they undergo apoptosis. In contrast, the memory cells persist in the circulation.

اتصال مرئي

The Rh antigen is found on Rh-positive red blood cells. An Rh-negative female can usually carry an Rh-positive fetus to term without difficulty. However, if she has a second Rh-positive fetus, her body may launch an immune attack that causes hemolytic disease of the newborn. Why do you think hemolytic disease is only a problem during the second or subsequent pregnancies?

If the pathogen is never encountered again during the individual’s lifetime, B and T memory cells will circulate for a few years or even several decades and will gradually die off, having never functioned as effector cells. However, if the host is reexposed to the same pathogen type, circulating memory cells will immediately differentiate into plasma cells and CTLs without input from APCs or Tح الخلايا. One reason the adaptive immune response is delayed is because it takes time for naïve B and T cells with the appropriate antigen specificities to be identified and activated. Upon reinfection, this step is skipped, and the result is a more rapid production of immune defenses. Memory B cells that differentiate into plasma cells output tens to hundreds-fold greater antibody amounts than were secreted during the primary response, as the graph in Figure 42.17 illustrates. This rapid and dramatic antibody response may stop the infection before it can even become established, and the individual may not realize he or she had been exposed.

Vaccination is based on the knowledge that exposure to noninfectious antigens, derived from known pathogens, generates a mild primary immune response. The immune response to vaccination may not be perceived by the host as illness but still confers immune memory. When exposed to the corresponding pathogen to which an individual was vaccinated, the reaction is similar to a secondary exposure. Because each reinfection generates more memory cells and increased resistance to the pathogen, and because some memory cells die, certain vaccine courses involve one or more booster vaccinations to mimic repeat exposures: for instance, tetanus boosters are necessary every ten years because the memory cells only live that long.

Mucosal Immune Memory

A subset of T and B cells of the mucosal immune system differentiates into memory cells just as in the systemic immune system. Upon reinvasion of the same pathogen type, a pronounced immune response occurs at the mucosal site where the original pathogen deposited, but a collective defense is also organized within interconnected or adjacent mucosal tissue. For instance, the immune memory of an infection in the oral cavity would also elicit a response in the pharynx if the oral cavity was exposed to the same pathogen.

الاتصال الوظيفي

Vaccinologist

Vaccination (or immunization) involves the delivery, usually by injection as shown in Figure 42.18, of noninfectious antigen(s) derived from known pathogens. Other components, called adjuvants, are delivered in parallel to help stimulate the immune response. Immunological memory is the reason vaccines work. Ideally, the effect of vaccination is to elicit immunological memory, and thus resistance to specific pathogens without the individual having to experience an infection.

Vaccinologists are involved in the process of vaccine development from the initial idea to the availability of the completed vaccine. This process can take decades, can cost millions of dollars, and can involve many obstacles along the way. For instance, injected vaccines stimulate the systemic immune system, eliciting humoral and cell-mediated immunity, but have little effect on the mucosal response, which presents a challenge because many pathogens are deposited and replicate in mucosal compartments, and the injection does not provide the most efficient immune memory for these disease agents. For this reason, vaccinologists are actively involved in developing new vaccines that are applied via intranasal, aerosol, oral, or transcutaneous (absorbed through the skin) delivery methods. Importantly, mucosal-administered vaccines elicit both mucosal and systemic immunity and produce the same level of disease resistance as injected vaccines.

Currently, a version of intranasal influenza vaccine is available, and the polio and typhoid vaccines can be administered orally, as shown in Figure 42.19. Similarly, the measles and rubella vaccines are being adapted to aerosol delivery using inhalation devices. Eventually, transgenic plants may be engineered to produce vaccine antigens that can be eaten to confer disease resistance. Other vaccines may be adapted to rectal or vaginal application to elicit immune responses in rectal, genitourinary, or reproductive mucosa. Finally, vaccine antigens may be adapted to transdermal application in which the skin is lightly scraped and microneedles are used to pierce the outermost layer. In addition to mobilizing the mucosal immune response, this new generation of vaccines may end the anxiety associated with injections and, in turn, improve patient participation.

Primary Centers of the Immune System

على الرغم من أن الجهاز المناعي يتميز بتدوير الخلايا في جميع أنحاء الجسم ، إلا أن التنظيم والنضج والتواصل بين العوامل المناعية تحدث في مواقع محددة. يدور الدم الخلايا المناعية والبروتينات وعوامل أخرى عبر الجسم. Approximately 0.1 percent of all cells in the blood are leukocytes, which encompass monocytes (the precursor of macrophages) and lymphocytes. The majority of cells in the blood are erythrocytes (red blood cells). Lymph is a watery fluid that bathes tissues and organs with protective white blood cells and does not contain erythrocytes. يمكن لخلايا الجهاز المناعي أن تنتقل بين الجهازين اللمفاوي والدورة الدموية المتميزين ، اللذين يفصل بينهما الفراغ الخلالي ، عن طريق عملية تسمى التسرب (بالمرور إلى الأنسجة المحيطة).

The cells of the immune system originate from hematopoietic stem cells in the bone marrow. Cytokines stimulate these stem cells to differentiate into immune cells. B cell maturation occurs in the bone marrow, whereas naïve T cells transit from the bone marrow to the thymus for maturation. In the thymus, immature T cells that express TCRs complementary to self-antigens are destroyed. This process helps prevent autoimmune responses.

عند النضج ، تنتشر الخلايا الليمفاوية T و B إلى وجهات مختلفة. Lymph nodes scattered throughout the body, as illustrated in Figure 42.20, house large populations of T and B cells, dendritic cells, and macrophages. يقوم اللمف بتجميع المستضدات أثناء تصريفها من الأنسجة. ثم يتم ترشيح هذه المستضدات من خلال العقد الليمفاوية قبل عودة اللمف إلى الدورة الدموية. تلتقط APCs في العقد الليمفاوية المستضدات ومعالجتها وإبلاغ الخلايا الليمفاوية القريبة عن مسببات الأمراض المحتملة.

يحتوي الطحال على الخلايا البائية والتائية والضامة والخلايا التغصنية والخلايا القاتلة الطبيعية. The spleen, shown in Figure 42.21, is the site where APCs that have trapped foreign particles in the blood can communicate with lymphocytes. يتم تصنيع الأجسام المضادة وإفرازها بواسطة خلايا البلازما المنشطة في الطحال ، ويقوم الطحال بترشيح المواد الغريبة ومسببات الأمراض المعقدة بالأجسام المضادة من الدم. وظيفيا ، الطحال في الدم مثل الغدد الليمفاوية هي الغدد الليمفاوية.


Essentials of Mucosal Immunology

Essentials of Mucosal Immunology presents basic concepts as well as new and exciting advances in mucosal immunology and inflammation, the development of mucosal vaccines, and the role of the immune system in mucosal disease. Specific chapters highlight novel approaches to the treatment of autoimmune disease, including the use of oral tolerance approaches to and vectors for new vaccines and current concepts in mucosal inflammation and its role in inflammatory bowel disease and ulcer disease.

Essentials of Mucosal Immunology presents basic concepts as well as new and exciting advances in mucosal immunology and inflammation, the development of mucosal vaccines, and the role of the immune system in mucosal disease. Specific chapters highlight novel approaches to the treatment of autoimmune disease, including the use of oral tolerance approaches to and vectors for new vaccines and current concepts in mucosal inflammation and its role in inflammatory bowel disease and ulcer disease.


Host defenses in the skin

Hui Xu , . Craig A. Elmets , in Clinical Immunology (Fourth Edition) , 2013

CD8 T-cell immunity

CD8 T cells produce large amounts of IFN-γ and express killer molecules Fas-L, perforin, and granzyme B, which eliminate virally infected cells and tumor cells. 34 The presence of CD8 T cells in tumor tissues is a good prognostic factor for certain types of cancer. 35 and in animal models a deficiency in CD8 T cells diminishes anti-tumor immunity and increases the susceptibility to tumor development. This has also been shown for both squamous cell and basal cell carcinomas of the skin in humans and in animal models. 36–38 CD8 Tc1 and Tc17 cells, which produce IFN-γ and IL-17, respectively, have been reported to take part in the development of allergic contact dermatitis. 39 The cytotoxic activity of CD8 T cells, which is mediated by Fas-L and perforin, also contributes to allergic contact dermatitis. 40


Lymphocytes that Kill

استنتاج

Several different populations of lymphocytes function in the innate host defense mechanisms and the adaptive immune responses. In the adaptive immune system, B lymphocytes synthesize and secrete antibodies that bind to extracellular pathogens while CD8 + cytotoxic T lymphocytes bind to and eliminate cells infected with intracellular pathogens. The innate host defenses also possess lymphocytes with cytotoxic potential—these include NK lymphocytes and NKT lymphocytes that express a conserved TCR.

NK lymphocytes kill malignantly transformed somatic cells and protect the host from the establishment of tumors. They also participate in some effector functions that involve products of the adaptive immune system. NK lymphocytes expressing Fc receptors bind antibody-coated targets and focus their cytotoxic mechanisms. This helps the host defenses eliminate pathogens through a process termed ADCC. NK lymphocytes also recognize potential targets in the absence of antibody—recognition requires that the targets fail to express self-histocompatibility molecules. NK lymphocytes express both stimulatory and inhibitory receptors and function using the same cytotoxic effectors as cytotoxic T lymphocytes.

NKT lymphocytes, identified in the 1980s, protect the individual against potential pathogens by mechanisms that remain under investigation. Among the possibilities that have been proposed, NKT lymphocytes

provide protection against bacteria including Sphingomonas و Ehrlichia that express glycolipids on their surface: mice congenitally devoid of NKT lymphocytes fail to develop a response to these microbes

regulate the differential maturation of the Tح2 subpopulation of CD4 + T lymphocytes through rapid secretion of cytokines, especially IL-4, resulting in synthesis and secretion of IgE antibodies

eliminate malignantly transformed cells that express glycolipids on their surface and

contribute to microbial-induced pathology (septic shock) due to release of inflammatory cytokines including TNF-α.


شاهد الفيديو: إحياء الصف الثالث الثانوي لمناعه المكتسبه الخلويه الاستجابة المناعيه الخلايا الليمفاويه (قد 2022).


تعليقات:

  1. Valdemar

    رائع جدًا للذهاب إلى مدونة جيدة وقراءة حقيقية

  2. Zaki

    نعم حقا. كل ما ذكر أعلاه قال الحقيقة. يمكننا التواصل حول هذا الموضوع. هنا أو في PM.

  3. Bursuq

    أشارك رأيك تمامًا. هناك شيء ما في هذا وأعتقد أن هذه فكرة جيدة. أنا أتفق معك.

  4. Mandar

    يا له من موضوع لا يضاهى

  5. Husayn

    كيف يمكن تحديدها؟



اكتب رسالة