Informacja

12.5: Przegląd kroków związanych z adaptacyjną odpowiedzią immunologiczną — biologia

12.5: Przegląd kroków związanych z adaptacyjną odpowiedzią immunologiczną — biologia


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.

cele nauczania

  1. Wymień 5 ogólnych kroków związanych z odpowiedzią immunologiczną we właściwej kolejności.
  2. Określ, gdzie antygeny mogą napotkać APC, limfocyty B i limfocyty T, jeśli dostaną się do następujących:
    1. Krew
    2. tkanki
    3. drogi oddechowe
    4. przewód pokarmowy
    5. układ moczowo-płciowy
  3. Krótko opisz, w jaki sposób cząsteczki receptora na powierzchni naiwnych limfocytów B, limfocytów pomocniczych T4 i limfocytów T8 ostatecznie rozpoznają lub wiążą epitop, wskazując na role BCR, TCR, CD4, CD8, MHC-I i MHC-II cząsteczki w aktywacji limfocytów.
  4. Określ ogólną funkcję limfocytów efektorowych T4 i znaczenie szybkiej proliferacji aktywowanych limfocytów.
  5. Określić, w jakie typy komórek efektorowych różnicują się proliferujące limfocyty B i limfocyty T8 w celu zniszczenia lub zneutralizowania antygenu.
  6. Zdefiniuj cytokinę.
  7. Podaj funkcję komórek pamięci.
  8. Podaj, co oznacza tolerancja immunologiczna.

czy rozważasz Odporność humoralna lub odporność komórkowa, istnieje kilka ogólnych etapów związanych z odpowiedzią immunologiczną.

Krok 1. Antygen musi napotkać limfocyty B, limfocyty T i komórki prezentujące antygen (APC) zdolne do przeprowadzenia adaptacyjnej odpowiedzi immunologicznej.

Podstawowe oświadczenie dla tego kroku:

1. Antygeny spotykają się z APC, limfocytami B i limfocytami T we wtórnych narządach limfatycznych układu limfatycznego.

Antygeny napotykają APC, limfocyty B i limfocyty T we wtórnych narządach limfatycznych układu limfatycznego. Płyn tkankowy przenosi antygeny do węzłów chłonnych, krew przenosi antygeny do śledziony, a niedojrzałe komórki dendrytyczne pod skórą i nabłonkiem śluzówki przenoszą antygeny do regionalnych węzłów chłonnych. Tutaj napotykają stale zmieniające się populacje naiwnych limfocytów B, limfocytów T4 i limfocytów T8, gdy krążą tam i z powrotem między krwią a układem limfatycznym.

  1. Antygeny, które dostają się do krwiobiegu, napotykają w śledzionie APC, limfocyty B i limfocyty T; zobacz rysunek (PageIndex{1}).
  2. Antygeny, które przechodzą przez tkankę, są wychwytywane przez płyn tkankowy, dostają się do naczyń limfatycznych i są przenoszone do węzłów chłonnych, gdzie napotykają APC, limfocyty B i limfocyty T; zobacz rysunek (PageIndex{2}).
  3. Antygeny, które dostają się do dróg oddechowych, napotykają APC, limfocyty B i limfocyty T w migdałkach i tkance limfatycznej związanej z błoną śluzową (MALT), w tym tkankę limfatyczną związaną z oskrzelami (BALT), tkankę limfatyczną związaną z nosem ( NALT) oraz tkankę limfatyczną związaną z krtanią (LALT).
  4. Antygeny, które dostają się do przewodu pokarmowego, napotykają APC, limfocyty B i limfocyty T w kępkach Peyera (patrz Rysunek (PageIndex{3})) i inne tkanki limfatyczne związane z jelitami (GALT).
  5. Antygeny, które dostają się do układu moczowo-płciowego, napotykają APC, limfocyty B i limfocyty T w znajdującej się tam tkance limfatycznej związanej z błoną śluzową (MALT).
  6. Wreszcie, antygeny, które przenikają przez skórę, napotykają APC, limfocyty B i limfocyty T tkanki limfoidalnej związanej ze skórą (SALT).

Krok 2. Naiwne limfocyty B, limfocyty T4 i limfocyty T8 muszą rozpoznawać epitopy antygenu za pomocą cząsteczek receptora swoistego dla antygenu na swojej powierzchni i ulegać aktywacji. Nazywa się to selekcją klonalną.

Podstawowe stwierdzenia dotyczące tego kroku:

  1. Komórki dendrytyczne wiążą epitopy peptydowe z cząsteczkami MHC-II, aby umożliwić ich rozpoznawanie przez komplementarne ukształtowane receptory komórek T (TCR) i cząsteczki CD4 na naiwnym limfocytach T4.
  2. Komórki dendrytyczne wiążą epitopy peptydowe z cząsteczkami MHC-I, aby umożliwić ich rozpoznawanie przez komplementarne ukształtowane receptory komórek T (TCR) i cząsteczki CD8 na naiwnych limfocytach T8.
  3. Te interakcje są wymagane, aby umożliwić limfocytom T4 lub limfocytom T8 aktywację, proliferację i różnicowanie w komórki efektorowe.
  4. Naiwne limfocyty T4 posiadają receptory komórek T (TCR), które we współpracy z cząsteczkami CD4 wiążą się z cząsteczkami MHC-II z dołączonym epitopem z antygenu znajdującego się na powierzchni prezentującej antygen komórki dendrytycznej.
  5. Naiwne limfocyty T8 posiadają receptory komórek T (TCR), które we współpracy z cząsteczkami CD8 wiążą się z cząsteczkami MHC-I z dołączonym epitopem z antygenu znajdującego się na powierzchni prezentujących antygen komórek dendrytycznych.
  6. Większość białek to antygeny T-zależne. Aby naiwne limfocyty B proliferowały, różnicowały się i wytwarzały odpowiedź przeciwciał przeciwko antygenom T-zależnym, te limfocyty B muszą oddziaływać z efektorowymi limfocytami T4.
  7. W tkankach limfoidalnych znajdują się wyspecjalizowane makrofagi i wyspecjalizowane komórki dendrytyczne zwane FDC. Antygeny i drobnoustroje znajdują się na powierzchni tych FDC i makrofagów, które prezentują je BCR o komplementarnym kształcie na naiwnych limfocytach B.
  8. Kilka antygenów nazywa się antygenami niezależnymi od T. Antygeny T-niezależne (TI) są zwykle dużymi cząsteczkami węglowodanów i lipidów z wieloma powtarzającymi się podjednostkami. Limfocyty B wytwarzają odpowiedź przeciwciał na antygeny T-niezależne bez wymogu interakcji z efektorowymi limfocytami T4, ale odpowiedź przeciwciał jest znacznie bardziej ograniczona niż w przypadku antygenów T-zależnych.

a. Rola komórek dendrytycznych prezentujących antygen

Podstawową funkcją komórek dendrytycznych jest wychwytywanie i prezentowanie antygenów białkowych naiwnym limfocytom T.

  • Komórki dendrytyczne wiążą epitopy peptydowe z cząsteczkami MHC-II (patrz rysunek (PageIndex{4})), aby umożliwić ich rozpoznawanie przez komplementarne receptory komórek T (TCR) i cząsteczki CD4 na naiwnym limfocytach T4.
  • Komórki dendrytyczne wiążą epitopy peptydowe z cząsteczkami MHC-I (patrz Rysunek (PageIndex{5})) aby umożliwić ich rozpoznawanie przez komplementarne receptory komórek T (TCR) i cząsteczki CD8 na naiwnych limfocytach T8.

Te interakcje są wymagane, aby umożliwić limfocytom T4 lub limfocytom T8 aktywację, proliferację i różnicowanie w komórki efektorowe.

Większość komórek dendrytycznych pochodzi z monocytów i jest określana jako mieloidalne komórki dendrytyczne. Znajdują się pod powierzchniowym nabłonkiem skóry i powierzchniowym nabłonkiem błon śluzowych dróg oddechowych, dróg moczowo-płciowych i przewodu pokarmowego. Występują również w tkankach limfatycznych organizmu oraz w większości narządów miąższowych.

Po wychwyceniu antygenów przez pinocytozę i fagocytozę oraz aktywowaniu przez cytokiny prozapalne komórki dendrytyczne odrywają się od nabłonka, wchodzą do naczyń limfatycznych i są przenoszone do regionalnych węzłów chłonnych (patrz Rysunek (PageIndex{6})). Zanim dostaną się do węzłów chłonnych, dojrzały i są teraz w stanie prezentować antygen stale zmieniającym się populacjom naiwnych limfocytów T zlokalizowanych w obszarze limfocytów T węzłów chłonnych (patrz rysunek (PageIndex{7} )).

  • Aby obejrzeć mikrografię elektronową komórki dendrytycznej prezentującej antygen limfocytom T, zobacz stronę internetową University of Illinois College of Medicine.
  • Aby obejrzeć mikrografię elektronową komórki dendrytycznej prezentującej antygen limfocytom T, patrz nr 2 na stronie internetowej University of Illinois College of Medicine.

b. Naiwne limfocyty pomocnicze T4 rozpoznające epitopy peptydowe

We krwi krążą naiwne limfocyty T4. W odpowiedzi na chemokiny wytwarzane przez tkanki limfoidalne opuszczają śródbłonek naczyniowy w obszarach zwanych żyłkami wysokiego śródbłonka i wchodzą do węzłów chłonnych lub innych wtórnych tkanek limfoidalnych w procesie zwanym diapedezą.

Naiwne limfocyty T4 mają receptory komórek T (TCR), które we współpracy z cząsteczkami CD4 wiążą się z cząsteczkami MHC-II z dołączonym epitopem z antygenu znajdującego się na powierzchni prezentujących antygen komórek dendrytycznych; (patrz rysunek (PageIndex{8})). Każdy limfocyt T4 jest zaprogramowany genetycznie, aby wytworzyć unikalny TCR. TCR rozpoznaje peptyd, podczas gdy cząsteczka CD4 rozpoznaje cząsteczkę MHC-II.

C. Naiwne limfocyty T8 rozpoznające epitopy peptydowe

We krwi krążą naiwne limfocyty T8. W odpowiedzi na chemokiny wytwarzane przez tkanki limfoidalne opuszczają śródbłonek naczyniowy w obszarach zwanych żyłkami wysokiego śródbłonka i wchodzą do węzłów chłonnych lub innych wtórnych tkanek limfoidalnych w procesie zwanym diapedezą.

Naiwne limfocyty T8 mają receptory komórek T (TCR), które we współpracy z cząsteczkami CD8 wiążą się z cząsteczkami MHC-I z dołączonym epitopem z antygenu znajdującego się na powierzchni prezentujących antygen komórek dendrytycznych (patrz rysunek (PageIndex{ 9})). Każdy limfocyt T8 jest zaprogramowany genetycznie, aby wytworzyć unikalny TCR. TCR rozpoznaje peptyd, podczas gdy cząsteczka CD8 rozpoznaje cząsteczkę MHC-I.

D. Naiwne limfocyty B rozpoznające epitopy antygenów

Większość białek to antygeny T-zależne. Aby naiwne limfocyty B proliferowały, różnicowały się i wytwarzały odpowiedź przeciwciał przeciwko antygenom T-zależnym, te limfocyty B muszą oddziaływać z efektorowymi limfocytami T4. Wszystkie klasy lub izotypy cząsteczek przeciwciał można wytworzyć przeciwko antygenom T-zależnym i zazwyczaj występuje odpowiedź pamięciowa przeciwko takim antygenom.

Naiwne limfocyty B napotykają antygeny we wtórnych narządach limfatycznych, takich jak węzły chłonne i śledziona. Na przykładzie węzła chłonnego rozpuszczalne antygeny, takie jak polisacharydy, białka i toksyny drobnoustrojów, a także drobnoustroje, takie jak bakterie i wirusy, dostają się do węzła chłonnego przez doprowadzające naczynia limfatyczne. Do tego czasu aktywacja szlaku dopełniacza pokryła te rozpuszczalne antygeny lub drobnoustroje opsoninami, takimi jak C3b, które z kolei mogą być degradowane do C3d.

W tkankach limfoidalnych znajdują się wyspecjalizowane makrofagi i wyspecjalizowane komórki dendrytyczne zwane pęcherzykowymi komórkami dendrytycznymi (FDC). Te makrofagi mają słabą zdolność endocytarną i wytwarzają niewiele lizosomów. FDC są niefagocytarne. Oba typy komórek mają jednak receptory dopełniacza zwane CR1 i CR2, które wiążą się z C3b i C3d, umożliwiając antygenom i drobnoustrojom przyleganie do powierzchni makrofagów i FDC. Jednak ze względu na słabą zdolność endocytarną makrofagów i brak endocytozy przez FDC, antygeny i drobnoustroje nie są pochłaniane, ale raczej pozostają na powierzchni komórek. Ponadto makrofagi mogą przenosić związane antygeny lub drobnoustroje do FDC (patrz rysunek (PageIndex{10})). Tutaj antygeny i drobnoustroje w węźle chłonnym mogą wiązać się z BCR o komplementarnym kształcie na naiwnych limfocytach B bezpośrednio, za pomocą makrofagów lub poprzez FDC (patrz rysunek (PageIndex{10})).

Kilka antygenów nazywa się antygenami T-niezależnymi. Limfocyty B wytwarzają odpowiedź przeciwciał na antygeny T-niezależne bez konieczności interakcji z limfocytami efektorowymi T4. Lipopolisacharyd bakteryjny (LPS) ze ściany komórkowej Gram-ujemnej i polisacharydy otoczki są przykładami antygenów TI. Powstałe cząsteczki przeciwciał są na ogół izotypem IgM i nie powodują odpowiedzi pamięciowej. Istnieją dwa podstawowe typy antygenów T-niezależnych: TI-1 i TI-2.

1. Antygeny TI-1 to wzorce molekularne związane z patogenami lub PAMPS, takie jak lipopolisacharyd (LPS) z zewnętrznej błony ściany komórkowej Gram-ujemnej i bakteryjny kwas nukleinowy. Antygeny te aktywują limfocyty B poprzez wiązanie się z ich specyficznymi receptorami rozpoznającymi wzorce, w tym przypadku receptorami Toll-podobnymi, a nie z receptorami komórek B (patrz rysunek (PageIndex{11})). Cząsteczki przeciwciał generowane przeciwko antygenom TI-1 są często nazywane „naturalnymi przeciwciałami”, ponieważ zawsze powstają przeciwko bakteriom obecnym w organizmie.

2. Antygeny TI-2, takie jak polisacharydy otoczkowe, to cząsteczki z wieloma powtarzającymi się podjednostkami. Te powtarzające się podjednostki aktywują limfocyty B poprzez jednoczesne usieciowanie wielu receptorów komórek B (patrz rysunek (PageIndex{12})).

Te naiwne limfocyty B, które nie są aktywowane przez epitopy antygenów, opuszczają węzeł chłonny lub inną tkankę limfatyczną i ostatecznie wracają do krwiobiegu.

3. Po tym, jak naiwne limfocyty B, limfocyty T4 i limfocyty T8 zwiążą się z odpowiadającymi im epitopami, muszą one proliferować w duże klony identycznych komórek, aby uzyskać skuteczną odpowiedź immunologiczną przeciwko temu antygenowi. Nazywa się to ekspansją klonalną.

Podstawowe stwierdzenia dotyczące tego kroku:

1. Z wyjątkiem antygenów T-niezależnych, naiwne limfocyty B muszą być stymulowane do proliferacji za pomocą cytokin zwanych interleukinami wytwarzanych głównie przez efektorowe limfocyty T4, takie jak T4FH komórki.
2. W przypadku limfocytów T4 i T8 komórki dendrytyczne wytwarzają cytokiny, które przyczyniają się do proliferacji aktywowanych limfocytów T. Zależna od CD28 kostymulacja limfocytu T4 stymuluje go również do syntezy cytokiny interleukiny-2 (IL-2) oraz receptora IL-2 o wysokim powinowactwie. Wiązanie IL-2 z jej receptorem o wysokim powinowactwie pozwala na proliferację komórek i tworzenie po kilku dniach klonu tysięcy identycznych limfocytów T.

Z wyjątkiem antygenów T-niezależnych, naiwne limfocyty B aktywowane w etapie 2 muszą być stymulowane do proliferacji za pomocą cytokin zwanych interleukinami (takich jak IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, i IL-10) wytwarzane głównie przez efektorowe limfocyty T4, takie jak TFH komórki (patrz rysunek (PageIndex{13})).

W przypadku limfocytów T4 i limfocytów T8 komórki dendrytyczne wytwarzają cytokiny, takie jak interleukina-6 (IL-6), IL-4, IL-12 i czynnik wzrostu komórek T-beta (TGF-β), które przyczyniają się do do proliferacji aktywowanych limfocytów T. Wiązanie IL-2 z jej receptorem o wysokim powinowactwie pozwala na proliferację komórek i tworzenie po kilku dniach klonu tysięcy identycznych limfocytów T.

Uważa się, że w większości odpowiedzi immunologicznych tylko około 1/1000 do 1/10 000 limfocytów będzie miało receptor zdolny do wiązania inicjującego antygenu. Zatem proliferacja umożliwia wytwarzanie klonów tysięcy identycznych limfocytów wykazujących specyficzność względem oryginalnego antygenu. Jest to niezbędne, aby zapewnić wystarczającą liczbę komórek, aby uzyskać skuteczną odpowiedź immunologiczną przeciwko temu antygenowi.

4. Duże klony identycznych limfocytów B, limfocytów T4 i limfocytów T8 różnicują się teraz w komórki efektorowe zdolne do kierowania obroną organizmu przed pierwotnym antygenem, co prowadzi do jego zniszczenia lub neutralizacji.

Podstawowe stwierdzenia dotyczące tego kroku:

1. Cytokiny wytwarzane przez komórki dendrytyczne i limfocyty efektorowe T4 umożliwiają klonom limfocytów B i limfocytów T powyżej różnicowanie do komórek efektorowych.
2.
W przypadku odporności humoralnej limfocyty B różnicują się w komórki efektorowe zwane komórkami plazmatycznymi. Komórki te syntetyzują i wydzielają ogromne ilości przeciwciał zdolnych do reagowania i eliminowania lub neutralizowania oryginalnego antygenu.
3. Limfocyty T4 różnicują się w limfocyty efektorowe T4. Funkcjonalnie istnieje wiele różnych typów lub subpopulacji efektorowych limfocytów T4 w zależności od wytwarzanych przez nie cytokin. Przykłady obejmują Th1 ogniwo, Th2 ogniwa, Th17 ogniw, Treg komórki i TFH komórki.
4. W przypadku odporności komórkowej, limfocyty T8 różnicują się w cytotoksyczne limfocyty T (CTL) zdolne do niszczenia komórek organizmu mających na swojej powierzchni oryginalny epitop, takich jak komórki zakażone wirusem, zakażone bakteriami i komórki nowotworowe indukując apoptozę.
5. Przeciwciała, cytokiny, aktywowane makrofagi i cytotoksyczne limfocyty T ostatecznie niszczą lub usuwają antygen.

Cytokiny wytwarzane przez komórki dendrytyczne i limfocyty efektorowe T4 umożliwiają klonom limfocytów B i limfocytów T z etapu 3 powyżej różnicowanie do komórek efektorowych.

a. W przypadku odporności humoralnej limfocyty B różnicują się w komórki efektorowe zwane komórkami plazmy. Komórki te syntetyzują i wydzielają ogromne ilości przeciwciał zdolnych do reagowania i eliminowania lub neutralizowania oryginalnego antygenu (patrz Rysunek (PageIndex{14})).

b. Reakcje immunologiczne są zazwyczaj zdominowane przez pięć podstawowych typów: Th1 ogniwo, Th2 ogniwa, Th17 ogniw, Treg komórki i TFH komórki.

1. CD4 Th1 komórki: koordynują odporność na bakterie wewnątrzkomórkowe i promują opsonizację. Oni:

  • Wytwarzają cytokiny, takie jak interferon-gamma (IFN-y), które promują odporność komórkową przeciwko patogenom wewnątrzkomórkowym, szczególnie poprzez aktywację makrofagów, które albo połknęły patogeny, albo zostały zakażone drobnoustrojami wewnątrzkomórkowymi, takimi jak Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium leprae, Leishmania donovani, oraz Pneumocystis jiroveci które są zdolne do wzrostu w pęcherzykach endocytowych makrofagów. Aktywacja makrofaga przez Th1 komórki znacznie zwiększają ich skuteczność przeciwdrobnoustrojową.
  • Wytwarzają cytokiny, które promują produkcję przeciwciał opsonizujących, które zwiększają fagocytozę (patrz rysunek (PageIndex{15})).
  • Wytwarzaj receptory, które wiążą się i zabijają chronicznie zakażone komórki, uwalniając bakterie, które rosły w komórce, aby mogły zostać pochłonięte i zabite przez makrofagi.
  • Wytwarzają cytokinę interleukinę-2 (IL-2), która indukuje proliferację limfocytów T.
  • Wytwarzają cytokiny, takie jak czynnik martwicy nowotworu alfa (TNF-a), które promują diapedezę makrofagów.
  • Wytwarza chemokinę CXCL2, która przyciąga makrofagi do miejsca infekcji.
  • Wytwarzaj cytokiny, które blokują produkcję Th2 komórki.

2. CD4 Th2 komórki: koordynują odporność na robaki i drobnoustroje kolonizujące błony śluzowe

  • Wytwarzaj cytokinę interleukinę-4 (IL-4), która promuje produkcję izotypu przeciwciała IgE w odpowiedzi na robaki i alergeny. IgE jest w stanie przyklejać eozynofile do robaków w celu pozakomórkowego zabijania robaków (patrz rysunek (PageIndex{16})); promuje również wiele reakcji alergicznych.
  • Wytwarzaj cytokiny, które przyciągają i aktywują eozynofile i komórki tuczne.
  • Wspomagaj produkcję przeciwciał neutralizujących drobnoustroje (patrz Rysunek (PageIndex{17})) i toksyn (patrz Rysunek (PageIndex{18})) zapobiegając ich przywieraniu do komórek gospodarza.
  • Wytwarzają cytokiny, które działają jako czynniki wzrostu limfocytów B, takie jak IL-4, IL-5, IL-9. i IL-13 (patrz rysunek (PageIndex{13})).
  • Wytwarzaj interleukinę-22 (IL-22), która wspomaga usuwanie drobnoustrojów w tkankach śluzówki.
  • Wytwarzaj cytokiny, które blokują produkcję Th1 komórka.

3. CD4 Th17 komórek: promuj lokalną odpowiedź zapalną, aby stymulować silną odpowiedź neutrofili i promować integralność skóry i błon śluzowych

  • Wytwarzają cytokiny, takie jak interleukina-17 (IL-17) i interleukina-6 (IL-6), które pobudzają lokalne komórki nabłonkowe i fibroblasty do produkcji chemokin, które rekrutują neutrofile do usuwania patogenów zewnątrzkomórkowych.

4. CD4 Treg komórki: tłumią reakcje odpornościowe

  • Wytwarzają cytokiny hamujące, takie jak interleukina-10 (IL-10) i TGF-ß, które pomagają ograniczyć odpowiedź immunologiczną i zapobiegają autoimmunizacji poprzez tłumienie aktywności limfocytów T.
  • Promowanie odpowiedzi anamnestycznej (pamięć immunologiczna), aby oprzeć się powtarzającym się infekcjom przez ten sam drobnoustrój.
  • Ochrona korzystnej normalnej flory jelitowej przed zniszczeniem przez układ odpornościowy.
  • Pomoc w utrzymaniu ciąży, aby układ odpornościowy nie rozpoznał płodu jako obcego i nie próbował go zniszczyć.
  • Kontrolowanie stanu zapalnego w tkankach.

5. TFH komórki: Promuj odporność humoralną poprzez stymulację wytwarzania przeciwciał i przełączanie izotypów przeciwciał przez limfocyty B

  • Pęcherzykowe komórki pomocnicze (TFH komórki) znajdują się w pęcherzykach limfatycznych.
  • TFH Obecnie uważa się, że komórki są głównymi efektorowymi limfocytami T, które stymulują wytwarzanie przeciwciał i przełączanie izotypów przez limfocyty B. Są w stanie wytwarzać cytokiny charakterystyczne zarówno dla Th2 ogniwa i Th1 komórka.
  • TFH komórki produkujące (IFN-a) promują produkcję przeciwciał opsonizujących; te produkujące IL-4 promują produkcję IgE.

C. W przypadku odporności komórkowej, limfocyty T8 różnicują się w cytotoksyczne limfocyty T (CTL) zdolne do niszczenia komórek organizmu mających na swojej powierzchni oryginalny epitop, takich jak komórki zakażone wirusem, zakażone bakteriami i komórki nowotworowe. Robią to poprzez wywołanie apoptozy, zaprogramowanego samobójstwa komórki (patrz Rysunek (PageIndex{19}) i Rysunek (PageIndex{20})). Limfocyty T wydzielają również różne cytokiny, które uczestniczą w różnych aspektach odporności adopcyjnej i wrodzonej.

Więcej informacji: Cytotoksyczne limfocyty T z jednostki 6

Potomstwo pierwotnych limfocytów opuszcza wtórne narządy limfoidalne i migruje do tkanek, gdzie nadal odpowiada na atakujący antygen.

Przeciwciała, cytokiny, aktywowane makrofagi i cytotoksyczne limfocyty T ostatecznie niszczą lub usuwają antygen. Przeciwciała i cytokiny wzmacniają funkcje obronne i współpracują z komórkami wrodzonego układu odpornościowego, takimi jak fagocyty i komórki NK, a także z cząsteczkami wrodzonego układu odpornościowego, takimi jak układ dopełniacza i odpowiedź ostrej fazy. Cytotoksyczne limfocyty T (CTL) niszczą komórki organizmu mające na swojej powierzchni oryginalny epitop, np. komórki zakażone wirusem, komórki zakażone bakteriami i komórki nowotworowe. Cytokiny wzmacniają również wrodzoną obronę immunologiczną, taką jak stan zapalny, gorączka i odpowiedź ostrej fazy.

5. Niektóre limfocyty B, limfocyty T4 i limfocyty T8 różnicują się w długowieczne, krążące komórki pamięci.

Podstawowe stwierdzenia dotyczące tego kroku:

1. Podczas proliferacji i różnicowania, które następuje po aktywacji limfocytów, niektóre limfocyty B i limfocyty T przestają się replikować i stają się krążącymi, długo żyjącymi komórkami pamięci.
2.
Komórki pamięci są zdolne do tak zwanej odpowiedzi anamnestycznej lub „pamięci”, to znaczy „zapamiętują” oryginalny antygen. Jeśli ten sam antygen ponownie dostanie się do organizmu, gdy komórki pamięci są nadal obecne, te komórki pamięci zainicjują szybką, podwyższoną reakcję wtórną przeciwko temu antygenowi.

Podczas proliferacji i różnicowania, które następuje po aktywacji limfocytów, niektóre limfocyty B i limfocyty T przestają się replikować i stają się krążącymi, długo żyjącymi komórkami pamięci. Komórki pamięci są zdolne do tego, co nazywa się anamnestyczna odpowiedź lub „pamięć”, to znaczy „zapamiętują” oryginalny antygen. Jeśli ten sam antygen ponownie dostanie się do organizmu, gdy komórki pamięci są nadal obecne, te komórki pamięci zainicjują szybką, podwyższoną odpowiedź wtórną przeciwko temu antygenowi (patrz rysunek (PageIndex{14}) i rysunek (PageIndex{21 })).

To dlatego organizm czasami rozwija trwałą odporność po chorobie zakaźnej i jest to również zasada szczepień.

Regulacja odporności

Odpowiedzi immunologiczne są dokładnie regulowane przez różne mechanizmy. Są włączane tylko w odpowiedzi na antygen i wyłączane po usunięciu antygenu.

Podstawowe stwierdzenia dotyczące tego procesu:

  1. Odpowiedzi immunologiczne są dokładnie regulowane przez różne mechanizmy. Są włączane tylko w odpowiedzi na antygen i wyłączane po usunięciu antygenu.
  2. Odpowiedzi immunologiczne są również w stanie odróżnić „ja” od „nie-ja”, aby zapobiec autoimmunologicznym uszkodzeniom tkanki.
  3. Podczas wspomnianych wcześniej losowych reakcji splicingu genów niektóre limfocyty są wiązane do produkcji receptorów, które pasują do własnych białek i polisacharydów organizmu. Organizm rozwija immunologiczną tolerancję na te własne antygeny, wywołując apoptozę w samoreaktywnych limfocytach.
  4. Alternatywnie, niedojrzałe limfocyty B z samoreaktywnymi receptorami komórek B mogą być stymulowane do przechodzenia nowej rearanżacji genów w celu wytworzenia nowego receptora, który nie jest już samoreaktywny. Ten proces nazywa się edycją receptorów.
  5. Niektóre autoreaktywne limfocyty T są w stanie prześlizgnąć się przez system, ale grupa limfocytów efektorowych T4 zwana Treg komórki są w stanie stłumić ich działanie.
  6. Jeśli nastąpi załamanie w tej normalnej eliminacji lub tłumieniu samoreagujących komórek, mogą rozwinąć się choroby autoimmunologiczne.

Odpowiedzi immunologiczne są również w stanie odróżnić „ja” od „nie-ja”, aby zapobiec autoimmunologicznym uszkodzeniom tkanki. Podczas wspomnianych wcześniej losowych reakcji splicingu genów niektóre limfocyty są wiązane do produkcji receptorów, które pasują do własnych białek i polisacharydów organizmu. Poprzez mechanizmy, które nie są w pełni poznane, organizm rozwija odporność immunologiczną na te własne antygeny. Innymi słowy, układ odpornościowy staje się tolerancyjny na własne cząsteczki organizmu.

Podczas rozwoju limfocytów organizm eliminuje samoreaktywne limfocyty. Samoreaktywne limfocyty B podlegają selekcji negatywnej. Ponieważ szpik kostny, w którym limfocyty B są produkowane i dojrzewają, jest normalnie wolny od obcych substancji, wszelkie limfocyty B, które tam wiążą substancje, muszą być rozpoznawalne i eliminowane przez apoptozę, zaprogramowane samobójstwo komórki. Apoptoza powoduje aktywację proteaz w komórce docelowej, które następnie degradują białka strukturalne i DNA komórki. Alternatywnie, niedojrzałe limfocyty B z samoreaktywnymi receptorami komórek B mogą być stymulowane do przechodzenia nowej rearanżacji genów w celu wytworzenia nowego receptora, który nie jest już samoreaktywny. Ten proces nazywa się edycją receptorów.

Ta negatywna selekcja występuje również we wtórnych narządach limfoidalnych, gdy limfocyt B zależny od T wiąże się z antygenem, ale nie jest wówczas w stanie zareagować ze swoim swoistym limfocytem T-4, ponieważ limfocyt T4 nie rozpoznaje tego antygenu jako obcego.

Autoreaktywne limfocyty T podlegają zarówno selekcji negatywnej, jak i selekcji pozytywnej. Dodatnia selekcja zachodzi w grasicy i eliminuje limfocyty T, które nie mogą rozpoznać cząsteczek MHC. Ponieważ limfocyty T4 i limfocyty T8 mogą rozpoznawać tylko epitopy peptydowe związane z cząsteczkami MHC, wszelkie limfocyty T, które nie rozpoznają cząsteczek MHC, nie przechodzą tej pozytywnej selekcji, nie rozwijają się dalej i są ostatecznie eliminowane. Następnie każdy limfocyt T, który przechodzi selekcję pozytywną dzięki zdolności do rozpoznawania cząsteczki MHC, musi przejść selekcję negatywną. Wszelkie limfocyty T rozpoznające „własne” peptydy związane z cząsteczkami MHC są eliminowane przez apoptozę. Podobnie jak w przypadku limfocytów B, ta negatywna selekcja występuje również we wtórnych narządach limfoidalnych, gdy limfocyt T wiąże się z peptydem na cząsteczce MHC, ale następnie nie jest w stanie reagować ze swoim specyficznym limfocytem T-4, ponieważ limfocyt T4 nie rozpoznaje tego peptyd jako obcy.

Niektóre autoreaktywne limfocyty T są w stanie prześlizgnąć się przez system, ale grupa limfocytów efektorowych T4 zwana Treg komórki są w stanie stłumić ich działanie. Jeśli nastąpi załamanie w tej normalnej eliminacji lub tłumieniu samoreagujących komórek, mogą rozwinąć się choroby autoimmunologiczne.

Przyjrzymy się teraz różnym zdarzeniom omówionym powyżej bardziej szczegółowo, ponieważ dotyczą one zarówno odporności humoralnej, jak i komórkowej, ze szczególnym naciskiem na choroby zakaźne. Należy pamiętać, że niektóre czynniki zakaźne żyją poza komórkami ludzkimi (np. większość bakterii), niektóre żyją w fagosomach i lizosomach komórek ludzkich, przez które wnikają (np. Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium leprae), a inne żyją w płynnym wnętrzu ludzkich komórek (np. wirusy, Rickettsias i Chlamydias). Poprzez połączenie odporności humoralnej i komórkowej, wszystkie rodzaje czynników zakaźnych, a także wiele rodzajów komórek nowotworowych, mogą zostać wyeliminowane z organizmu.


Obejrzyj wideo: Nowe kroki samby - Kursanci Szkoły Tańca Prestiż (Październik 2022).