Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

11.1: Вроджена імунна система: огляд

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    3102

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Цілі навчання

    1. Порівняйте адаптивний (набутий) імунітет з вродженим імунітетом.
    2. Порівняйте безпосередній вроджений імунітет з раннім індукованим вродженим імунітетом.
    3. Визначте наступне:
      1. патоген-асоційовані молекулярні моделі (ПАМПи)
      2. рецептори розпізнавання шаблонів (PRR)
      3. антиген
      4. імуноген
      5. епітоп.

    У одиницях 1-4 ми розглянули мікроорганізми: як вони розмножуються, чому деякі потенційно більш патогенні, ніж інші, і як ми можемо контролювати їх за допомогою антимікробних засобів. Одиниці 4 і 5 присвячені способам, якими організм захищає себе від мікробів та інших потенційно шкідливих клітин і молекул. В організмі є дві імунні системи: вроджена імунна система і адаптивна імунна система. Блок 5 займається вродженим імунітетом, тоді як блок 6 покриє адаптивний імунітет. Давайте спочатку коротко порівняємо придбаний і вроджений імунітет.

    вроджений імунітет

    Вроджений імунітет - це антиген-неспецифічні захисні механізми, які господар використовує відразу або протягом декількох годин після впливу практично будь-якого мікроба. Це імунітет, з яким народжується, і є початковою реакцією організму на усунення мікробів та запобігання зараженню. Вроджений імунітет можна розділити на безпосередній вроджений імунітет і ранній індукований вроджений імунітет.

    Безпосередній вроджений імунітет починається через 0 - 4 години після впливу інфекційного агента і передбачає дію розчинних попередньо сформованих антимікробних молекул, які циркулюють в крові, що знаходяться в позаклітинних тканинних рідинях, і секретуються епітеліальними клітинами. До них відносяться:

    • антимікробні ферменти і пептиди;
    • білків системи комплементу; і
    • анатомічні бар'єри для зараження, механічне видалення мікробів, антагонізм бактерій нормальною мікробіотою організму

    Ці попередньо сформовані молекули вродженого захисту будуть розглянуті більш детально пізніше в цьому підрозділі.

    Ранній індукований вроджений імунітет починається через 4 - 96 годин після впливу інфекційного агента і передбачає набір захисних клітин в результаті асоційованих з патогеном молекулярних моделей або PAMPS зв'язування з рецепторами розпізнавання образів або PRR. Ці набрані захисні клітини включають:

    • фагоцитарні клітини: лейкоцити, такі як нейтрофіли, еозинофіли та моноцити; тканинні фагоцитарні клітини в тканині, такі як макрофаги;
    • клітини, які виділяють медіатори запалення: запальні клітини в тканині, такі як макрофаги та огрядні клітини; лейкоцити, такі як базофіли та еозинофіли; і
    • природні клітини-кілери (NK-клітини).

    На відміну від адаптивного імунітету, вроджений імунітет не розпізнає всякий можливий антиген. Натомість він призначений для розпізнавання молекул, поділених групами споріднених мікробів, які необхідні для виживання цих організмів і не знайдені пов'язаними з клітинами ссавців. Ці унікальні мікробні молекули називаються патогенасоційованими молекулярними малюнками або PAMPS і включають ЛПС з грамнегативної клітинної стінки, пептидогліканову та ліпотехоєву кислоти з грампозитивної клітинної стінки, цукрову маннозу (термінальний цукор, поширений у мікробних гліколіпідів та глікопротеїнів, але рідко в людей), бактеріальна та вірусна неметильована ДНК CpG, бактеріальний джгутик, амінокислота N-формілметіонін, виявлена в бактеріальних білках, дволанцюгова та однониткова РНК від вірусів та глюкани з грибкових клітинних стінок. Крім того, унікальні молекули, що відображаються на стресових, пошкоджених, інфікованих або перетворених людських клітинях, також діють як PAMPS. (Оскільки всі мікроби, а не лише патогенні мікроби, мають PAMP, молекулярні структури, пов'язані з патогенами, іноді називають молекулярними моделями, пов'язаними з мікробами або MAMP.)

    Більшість захисних клітин організму мають рецептори розпізнавання шаблонів або PRR для цих поширених PAMPS (див. Рисунок\(\PageIndex{1}\)), і тому існує негайна реакція проти вторгнення мікроорганізму. Молекулярні моделі, пов'язані з патогеном, також можуть бути розпізнані низкою розчинних рецепторів розпізнавання малюнків у крові, які функціонують як опсоніни та ініціюють шляхи комплементу. Загалом, вроджена імунна система, як вважають, розпізнає приблизно 10 3 цих мікробних молекулярних моделей.

    Приклади вродженого імунітету включають анатомічні бар'єри, механічне видалення, антагонізм бактерій, антиген-неспецифічні захисні хімічні речовини, шляхи комплементу, фагоцитоз, запалення, лихоманку та реакцію гострої фази. У цьому поточному блоці ми розглянемо кожен з них більш детально.

    Адаптивний (набутий) імунітет

    Адаптивний (набутий) імунітет відноситься до антиген-специфічних захисних механізмів, яким потрібно кілька днів, щоб стати захисними і покликані реагувати зі специфічним антигеном і видаляти його. Це імунітет, який розвивається протягом усього життя. Під час адаптивного імунітету антигени транспортуються в лімфоїдні органи, де розпізнаються наївними В-лімфоцитами і Т-лімфоцитами. Ці активовані В- і Т-лімфоцити згодом розмножуються і диференціюються в ефекторні клітини.

    Антиген визначається як речовина, яка реагує з молекулами антитіл і антигенними рецепторами на лімфоцитах. Імуноген - це антиген, який розпізнається організмом як самоврядування і стимулює адаптивну імунну відповідь. Для простоти ми будемо використовувати термін антиген при позначенні як антигенів, так і імуногенів. Фактичні частини або фрагменти антигену, які реагують з антитілами і рецепторами лімфоцитів, називаються епітопами.

    Як ми побачимо пізніше в одиниці 5, організм розпізнає антиген як чужорідний, коли епітопи цього антигену зв'язуються з В-лімфоцитами та Т-лімфоцитами за допомогою епітоп-специфічних рецепторних молекул, що мають форму, що доповнює форму епітопу. Епітопний рецептор на поверхні В-лімфоцита називається В-клітинним рецептором і насправді є молекулою антитіл. Рецептор на Т-лімфоциті називається Т-клітинним рецептором (TCR).

    Підраховано, що людський організм має здатність розпізнавати 10 7 і більше різних епітопів і складати до 10 9 різних антитіл, кожен з яких має унікальну специфічність. Для того, щоб розпізнати цю величезну кількість різних епітопів, організм виробляє 10 7 або більше чітких клонів як В-лімфоцитів, так і Т-лімфоцитів, кожен з яких має унікальний В-клітинний рецептор або Т-клітинний рецептор. Серед цього великого розмаїття В-клітинних рецепторів та рецепторів Т-клітин обов'язково має принаймні один, який має епітоп-зв'язування сайту, здатного вмістити, принаймні до певної міри, будь-який антиген, з яким згодом стикається імунна система. За допомогою адаптивних імунних реакцій організм здатний розпізнати будь-який мислимий антиген, з яким він може врешті-решт зіткнутися.

    Мінусом специфіки адаптаційного імунітету є те, що лише кілька В-клітин і Т-клітин в організмі розпізнають якийсь один епітоп. Потім ці кілька клітин повинні швидко розмножуватися, щоб виробляти достатню кількість клітин для створення ефективної імунної відповіді проти цього конкретного епітопу, і це, як правило, займає кілька днів. За цей час збудник може завдати значної шкоди, і саме тому вроджений імунітет також важливий.

    Адаптивний імунітет зазвичай поліпшується при повторному впливі даної інфекції і включає в себе наступне:

    • антигенпрезентуючі клітини (АПК), такі як макрофаги та дендритні клітини;
    • активація і проліферація антиген-специфічних В-лімфоцитів;
    • активація і проліферація антиген-специфічних Т-лімфоцитів; і
    • вироблення молекул антитіл, цитотоксичних Т-лімфоцитів (CTL), активованих макрофагів і цитокінів.

    Набутий імунітет включає як гуморальний імунітет, так і клітинно-опосередкований імунітет і буде темою блоку 6.

    Порівняйте і порівняйте, як вроджений імунітет та адаптивний імунітет зазвичай ініціюються у відповідь на мікроби.

    Ми зараз докладніше розглянемо вроджений імунітет.

    Резюме

    1. В організмі є дві імунні системи: вроджена імунна система і адаптивна імунна система.
    2. Вроджений імунітет - це антиген-неспецифічні захисні механізми, які господар використовує відразу або протягом декількох годин після впливу практично будь-якого мікроба.
    3. Вроджений імунітет - це імунітет, з яким народжується, і є початковою реакцією організму на усунення мікробів та запобігання зараженню.
    4. Безпосередній вроджений імунітет починається через 0 - 4 години після впливу інфекційного агента і передбачає дію розчинних попередньо сформованих протимікробних молекул, які циркулюють в крові і в позаклітинних тканинних рідинях.
    5. Ранній індукований вроджений імунітет починається через 4 - 96 годин після впливу інфекційного агента і передбачає набір захисних клітин в результаті асоційованих з патогеном молекулярних моделей або PAMPS зв'язування з рецепторами розпізнавання образів або PRR.
    6. Адаптивний (набутий) імунітет відноситься до антиген-специфічних захисних механізмів, яким потрібно кілька днів, щоб стати захисними і покликані реагувати зі специфічним антигеном і видаляти його.
    7. Адаптивний імунітет - це імунітет, який розвивається протягом усього життя.
    8. Антиген визначається як речовина, яка реагує з молекулами антитіл і антигенними рецепторами на лімфоцитах.
    9. Фактичні частини або фрагменти антигену, які реагують з антитілами і рецепторами лімфоцитів, називаються епітопами.