Enamik tänapäeva inimesi on kuulnud organismi immuunsüsteemi olemasolust ja sellest, et see hoiab ära kõikvõimalike välis- ja sisetegurite poolt põhjustatud patoloogiate tekke. Kuidas see süsteem töötab ja millest selle kaitsefunktsioonid sõltuvad, ei saa igaüks vastata. Paljud on üllatunud, kui saavad teada, et meil pole mitte üks, vaid kaks immuunsust - rakuline ja humoraalne. Lisaks võib immuunsus olla aktiivne ja passiivne, kaasasündinud ja omandatud, spetsiifiline ja mittespetsiifiline. Vaatame, mis vahe neil on.
Immuunsuse mõiste
Uskumatu on see, et isegi kõige lihtsamatel organismidel, nagu tuumaeelsetel prokarüootidel ja eukarüootidel, on kaitsesüsteem, mis võimaldab neil vältida viirustega nakatumist. Selleks toodavad nad spetsiaalseid ensüüme ja toksiine. See on ka omamoodi immuunsus selle kõige elementaarsemal kujul. Kõrgemini organiseeritud organismides on kaitsesüsteemil mitmetasandiline korraldus.
See täidab funktsioone, mis kaitsevad inimese kõiki elundeid ja kehaosi erinevate mikroobide ja muude võõrkehade sissetungimise eest väljastpoolt, samuti kaitseb seesmiste elementide eest, mida immuunsüsteem liigitab võõraks, ohtlikuks. Selleks, et need keha kaitsvad funktsioonid saaksid täies mahus ellu viidud, “leiutas” loodus kõrgematele olenditele rakulise immuunsuse ja humoraalse immuunsuse. Neil on konkreetsed erinevused, kuid nad tegutsevad koos, aidates üksteist ja täiendades üksteist. Mõelge nende omadustele.
Rakuline immuunsus
Selle kaitsesüsteemi nimega on kõik lihtne - rakuline, mis tähendab, et see on kuidagi seotud keha rakkudega. See hõlmab immuunvastust ilma antikehade osaluseta ja rakulise immuunsuse korral kehasse sattunud võõragensi neutraliseerimiseks on peamised "esinejad" T-lümfotsüüdid, mis toodavad rakumembraanidele fikseeritud retseptoreid. Nad hakkavad tegutsema otsesel kokkupuutel võõra stiimuliga. Rakulise ja humoraalse immuunsuse võrdlemisel tuleb märkida, et esimene "spetsialiseerub" viirustele, seentele, erineva etioloogiaga kasvajatele ja erinevatele rakku sisenenud mikroorganismidele. Samuti neutraliseerib see fagotsüütides säilinud mikroobid. Teine eelistab tegeleda bakterite ja muude patogeensete ainetega, mis on veres või lümfis. Nende töö põhimõtted on veidi erinevad. Rakuline immuunsus aktiveerib fagotsüüte, T-lümfotsüüte, NK-rakke (looduslikud tapjad) ja vabastab tsütokiine. Need on väikesed peptiidmolekulid, mis A-raku membraanile sattudes interakteeruvad raku B retseptoritega. Nii edastavad nad ohusignaali. See käivitab naaberrakkudes kaitsereaktsiooni.
humoraalne immuunsus
Nagu eespool märgitud, seisneb peamine erinevus rakulise ja humoraalse immuunsuse vahel nende tegevusobjektide asukohas. Loomulikult on ka mehhanismidel, mille abil kaitstakse pahatahtlike ainete eest, oma eripärad. B-lümfotsüüdid "töötavad" peamiselt humoraalset immuunsust. Täiskasvanutel toodetakse neid ainult luuüdis ja embrüote puhul lisaks maksas. Seda tüüpi kaitset nimetati humoraalseks sõnast "huumor", mis ladina keeles tähendab "kanalit". B-lümfotsüüdid on võimelised tootma selliseid rakupinnast eraldatud antikehi, mis liiguvad vabalt läbi lümfi- või vereringe. (ergutage tegutsemist) võõragensid või T-rakud. See näitab rakulise immuunsuse ja humoraalse immuunsuse seost ja koostoime põhimõtet.
Lisateavet T-lümfotsüütide kohta
Need on rakud, mis on harknääres toodetud eritüüpi lümfotsüüdid. Inimestel nimetatakse seda harknääret, mis asub rinnus vahetult kilpnäärme all. Lümfotsüütide nimetuses kasutatakse selle tähtsa organi esimest tähte. T-lümfotsüütide prekursoreid toodetakse luuüdis. Harknääres toimub nende lõplik diferentseerumine (moodustumine), mille tulemusena omandavad nad rakuretseptorid ja markerid.
T-lümfotsüüdid on mitut tüüpi:
- T-abilised. Nimi on tuletatud ingliskeelsest sõnast help, mis tähendab "abi". "Abimees" inglise keeles on assistent. Sellised rakud ise ei hävita võõraineid, vaid aktiveerivad tapjarakkude, monotsüütide ja tsütokiinide tootmist.
- T-killerid. Tegemist on "sündinud" tapjatega, mille eesmärk on hävitada nende enda keha rakud, millesse on end sisse seadnud tulnukas agent. Neid "tapjaid" on palju variante. Iga selline rakk "näeb"
ainult ühte patogeeni tüüpi. See tähendab, et T-killerid, mis reageerivad näiteks streptokokkidele, eiravad salmonelloosi. Samuti "ei märka" tulnukat "kahjurit", mis on sattunud inimkehasse, kuid siiski oma vedelas keskkonnas vabalt ringleb. T-killeride toime omadused näitavad selgelt, kuidas rakuline immuunsus erineb humoraalsest immuunsusest, mis toimib erineva skeemi järgi. - γδ T-lümfotsüüdid. Neid toodetakse teiste T-rakkudega võrreldes väga vähe. Need on konfigureeritud lipiidaineid ära tundma.
- T-supressorid. Nende ülesanne on tagada sellise kestusega ja sellise tugevusega immuunvastus, mis on igal konkreetsel juhul vajalik.
Veel B-lümfotsüütidest
Need rakud leiti esmakordselt lindudelt nende organist, mis on ladina keeles kirjutatud kui Bursa fabricii. Lümfotsüütide nimele lisati esimene täht. Nad on sündinud punases luuüdis paiknevatest tüvirakkudest. Sealt tulevad nad välja ebaküpsed. Lõplik diferentseerumine lõpeb põrnas ja lümfisõlmedes, kus neist saadakse kahte tüüpi rakke:
- Plasma. Need on B-lümfotsüüdid ehk plasmarakud, mis on peamised "vabrikud" antikehade tootmiseks. Iga plasmarakk toodab 1 sekundi jooksul tuhandeid valgumolekule (immunoglobuliine), mis on suunatud mis tahes tüüpi mikroobidele. Seetõttu on immuunsüsteem sunnitud eristama paljusid plasma B-lümfotsüütide sorte, et võidelda erinevate patogeensete mõjuritega.
- Mälurakud. Need on väikesed lümfotsüüdid, mis elavad palju kauem kui muud vormid. Nad "mäletavad" antigeeni, mille vastu nad on juba keha kaitsnud. Sellise ainega uuesti nakatades aktiveerivad nad väga kiiresti immuunvastuse, tekitades tohutul hulgal antikehi. Mälurakud esinevad ka T-lümfotsüütides. Selles immuunsuses on rakuline ja humoraalne immuunsus sarnased. Veelgi enam, need kaks kaitsetüüpi võõraste agressorite vastu töötavad koos, kuna mälu B-lümfotsüüdid aktiveeritakse T-rakkude osalusel.
Vaktsineerimise aluse moodustas patoloogiliste mõjurite meelespidamise võime, mis loob organismis omandatud immuunsuse. Samuti töötab see oskus pärast seda, kui inimene põeb haigusi, mille vastu on välja kujunenud stabiilne immuunsus (tuulerõuged, sarlakid, rõuged).
Muud immuunsuse tegurid
Igal kehakaitsetüübil võõragentide vastu on oma, ütleme, esinejad, kes püüavad patogeenset moodustist hävitada või vähemalt takistada selle tungimist süsteemi. Kordame, et immuunsus ühe klassifikatsiooni järgi on:
1. Kaasasündinud.
2. Omandatud. See on aktiivne (ilmub pärast vaktsineerimist ja mõningaid haigusi) ja passiivne (esineb antikehade emalt lapsele ülekandumise või valmis antikehadega seerumi sisseviimise tagajärjel).
Teise klassifikatsiooni järgi on immuunsus:
- Looduslik (sisaldab 1 ja 2 tüüpi kaitset eelmisest klassifikatsioonist).
- Kunstlik (see on sama omandatud immuunsus, mis tekkis pärast vaktsineerimist või mõnda seerumit).
Kaasasündinud kaitsetüübil on järgmised tegurid:
- Mehaaniline (nahk, limaskestad, lümfisõlmed).
- Keemilised (higi, rasueritised, piimhape).
- Enesepuhastus (pisarad, koorimine, aevastamine jne).
- Kleepumisvastane aine (mutsiin).
- Mobiliseeritud (nakatunud piirkonna põletik, immuunvastus).
Omandatud kaitsetüübil on ainult rakulised ja humoraalsed immuunsustegurid. Vaatleme neid üksikasjalikumalt.
Humoraalsed tegurid
Seda tüüpi immuunsuse mõju tagavad järgmised tegurid:
- komplimentide süsteem. See termin viitab vadakuvalkude rühmale, mis on terve inimese kehas pidevalt olemas. Kuni võõrkeha ei sisestata, jäävad valgud passiivseks vormiks. Niipea, kui patogeen siseneb sisekeskkonda, aktiveerub komplimentide süsteem koheselt. See toimub "doomino" põhimõttel – üks valk, kes on leidnud näiteks mikroobi, teavitab sellest teist lähimat, see – järgmist jne. Selle tulemusena lagunevad komplementvalgud, vabastades aineid, mis perforeerivad tulnukate elussüsteemide membraane, annavad nende rakke rendile ja algatavad põletikulise reaktsiooni.
- Lahustuvad retseptorid (vajalikud patogeenide hävitamiseks).
- Antimikroobsed peptiidid (lüsosüüm).
- Interferoonid. Need on spetsiifilised valgud, mis on võimelised kaitsma ühe teguriga nakatunud rakku teise kahjustuse eest. Interferooni toodavad lümfotsüüdid, T-leukotsüüdid ja fibroblastid.
Rakulised tegurid
Pange tähele, et sellel terminil on veidi erinev määratlus kui rakulisel immuunsusel, mille peamised tegurid on T-lümfotsüüdid. Nad hävitavad patogeeni ja samal ajal ka raku, mille see on nakatanud. Ka immuunsüsteemis on mõiste rakulised faktorid, mille hulka kuuluvad neutrofiilid ja makrofaagid. Nende põhiülesanne on probleemse raku endasse neelamine ja selle seedimine (söömine). Nagu näete, teevad nad sama, mis T-lümfotsüüdid (tapjad), kuid samal ajal on neil oma omadused.
Neutrofiilid on jagamatud rakud, mis sisaldavad suurt hulka graanuleid. Need sisaldavad antibiootikumivalke. Neutrofiilide olulised omadused on lühike eluiga ja kemotaksise võime, st liikumine mikroobide sissetoomise kohta.
Makrofaagid on rakud, mis on võimelised absorbeerima ja töötlema üsna suuri võõrosakesi. Lisaks on nende ülesanne edastada teavet patogeeni tekitaja kohta teistele kaitsesüsteemidele ja stimuleerida nende aktiivsust.
Nagu näete, toimivad rakulise ja humoraalse immuunsuse tüübid, millest igaüks täidab oma olemuselt määratud funktsiooni, koos, pakkudes seeläbi kehale maksimaalset kaitset.
Rakulise immuunsuse mehhanism
Et mõista, kuidas see toimib, peate minema tagasi T-rakkude juurde. Harknääres läbivad nad nn selektsiooni, st omandavad retseptorid, mis on võimelised üht või teist patogeenset ainet ära tundma. Ilma selleta ei saa nad oma kaitsefunktsioone täita.
Esimest sammu nimetatakse β-valikuks. Selle protsess on väga keeruline ja väärib eraldi käsitlemist. Meie artiklis märgime ainult seda, et β-valiku ajal omandab enamik T-lümfotsüüte TRK-eelsed retseptorid. Need rakud, mis neid moodustada ei suuda, surevad.
Teist etappi nimetatakse positiivseks valikuks. TRK-eelsete retseptoritega T-rakud ei ole veel võimelised kaitsma patogeensete ainete eest, kuna nad ei saa seostuda histo-sobivuskompleksi molekulidega. Selleks peavad nad omandama teisi retseptoreid - CD8 ja CD4. Komplekssete transformatsioonide käigus saavad mõned rakud võimaluse suhelda MHC valkudega. Ülejäänud surevad.
Kolmandat etappi nimetatakse negatiivseks valikuks. Selle protsessi käigus liiguvad teise etapi läbinud rakud harknääre piirile, kus osa neist puutub kokku oma antigeenidega. Ka need rakud surevad. See hoiab ära inimeste autoimmuunhaigused.
Ülejäänud T-rakud hakkavad keha kaitsma. Mitteaktiivses olekus lähevad nad oma elukohta. Kui võõrkeha siseneb kehasse, reageerivad nad sellele, tunnevad selle ära, aktiveeruvad ja hakkavad jagunema, moodustades T-abistajad, T-killerid ja muud ülalkirjeldatud tegurid.
Kuidas humoraalne immuunsus töötab
Kui mikroob läbis edukalt kõik mehaanilised kaitsetõkked, ei surnud keemiliste ja kleepumisvastaste tegurite mõjul ning tungis kehasse, võetakse arvesse humoraalseid immuunsustegureid. T-rakud "ei näe" ainet, kui see on vabas olekus. Kuid aktiveeritud (makrofaagid ja teised) püüavad patogeeni kinni ja tormavad sellega lümfisõlmedesse. Seal asuvad T-lümfotsüüdid suudavad patogeene ära tunda, kuna neil on selleks sobivad retseptorid. Niipea kui "äratundmine" on toimunud, hakkavad T-rakud tootma "abistajaid", "tapjaid" ja aktiveerima B-lümfotsüüte. Need omakorda hakkavad tootma antikehi. Kõik need toimingud kinnitavad veel kord rakulise ja humoraalse immuunsuse tihedat koostoimet. Nende mehhanismid võõrainega toimetulemiseks on mõnevõrra erinevad, kuid on suunatud patogeeni täielikule hävitamisele.
Lõpuks
Vaatasime, kuidas on keha kaitstud erinevate kahjulike mõjurite eest. Rakuline ja humoraalne immuunsus valvavad meie elusid. Nende üldine tunnus seisneb järgmistes omadustes:
- Neil on mälurakud.
- Need toimivad samade ainete (bakterid, viirused, seened) vastu.
- Oma struktuuris on neil retseptorid, mille abil tuvastatakse patogeenid.
- Enne kaitsetööde alustamist läbivad nad pika küpsemise etapi.
Peamine erinevus seisneb selles, et rakuline immuunsus hävitab ainult need ained, mis on rakkudesse tunginud, samal ajal kui humoraalne immuunsus võib töötada lümfotsüütidest mis tahes kaugusel, kuna nende toodetud antikehad ei ole rakumembraanidele kinnitatud.
8369 0
Omandatud immuunsusel on kaks haru, millel on erinev osalejate koostis ja erinevad eesmärgid, kuid millel on üks ühine eesmärk - antigeeni kõrvaldamine. Nagu me hiljem näeme, on need kaks haru üksteisega vastasmõjus, et saavutada lõppeesmärk antigeeni kõrvaldamiseks.
Nendest kahest omandatud immuunvastuse viisist määravad ühe peamiselt B-rakud ja ringlevad antikehad nn humoraalse immuunsuse vormis (varem kasutati terminit "humoraalne" kehavedelike tähistamiseks). Teise suuna määrab T-rakkude osalemine, mis, nagu varem osutasime, ei sünteesi antikehi, vaid sünteesivad ja vabastavad erinevaid tsütokiine, mis toimivad teistele rakkudele. Sellega seoses nimetatakse seda tüüpi omandatud immuunvastust rakuliseks või raku vahendatud immuunsuseks.
humoraalne immuunsus
Humoraalse immuunsuse määrab seerumi antikehade osalemine, mis on immuunsüsteemi B-raku lingi kaudu sekreteeritavad valgud. Esialgu, pärast seda, kui antigeenid seonduvad spetsiifiliste membraani immunoglobuliini (Ig) molekulidega (B-raku retseptorid; B-raku retseptorid - BCR-id), aktiveeritakse B-rakud nende rakkude poolt ekspresseeritavate antikehade sekreteerimiseks. Iga B-rakk ekspresseerib hinnanguliselt umbes 105 BCR-i täpselt sama spetsiifilisusega.Pärast antigeeni sidumist saab B-rakk signaale immunoglobuliini sekreteeritud vormi tootmiseks, mis oli varem membraanivormis. Antikehi hõlmava täieliku reaktsiooni algatamise protsess on suunatud antigeeni eemaldamisele kehast. Antikehad on heterogeenne segu seerumi globuliinidest, millel on võime iseseisvalt seostuda spetsiifiliste antigeenidega. Kõik seerumiglobuliinid, millel on antikeha omadused, klassifitseeritakse immunoglobuliinideks.
Kõigil immunoglobuliini molekulidel on ühised struktuursed omadused, mis võimaldavad neil: 1) tunneb ära antigeenistruktuuri ainulaadsed elemendid (st epitoobid) ja seondub nendega spetsiifiliselt; 2) täita pärast antigeeniga seondumist üldist bioloogilist funktsiooni. Põhimõtteliselt koosneb iga immunoglobuliini molekul kahest identsest kergest (L) ja kahest raskest (H) ahelast, mis on seotud disulfiidsildadega. Saadud struktuur on näidatud joonisel fig. 1.2.
Riis. 1.2. Tüüpiline antikehamolekul, mis koosneb kahest raskest (H) ja kahest kergest (L) ahelast. Antigeeni siduvad saidid tuvastatud
Molekuli osa, mis seondub antigeeniga, on tsoon, mis koosneb aminohappejärjestuste terminaalsetest osadest nii L- kui ka H-ahelas. Seega on iga immunoglobuliini molekul sümmeetriline ja võimeline seonduma kahe identse epitoobiga, mis asuvad samal antigeeni molekulil või erinevatel molekulidel.
Lisaks erinevustele antigeeni sidumissaitide vahel on ka teisi erinevusi erinevate immunoglobuliini molekulide vahel, millest olulisemad on seotud H-ahelatega. H-ahelaid on viis peamist klassi (nimetatakse y, μ, α, ε ja δ).
H-ahelate erinevuste põhjal on immunoglobuliinimolekulid jagatud viide põhiklassi: IgG, IgM, IgA, IgE ja IgD, millest igaühel on ainulaadsed bioloogilised omadused. Näiteks IgG on ainus immunoglobuliinide klass, mis läbib platsentaarbarjääri ja annab lootele ema immuunsuse, samas kui IgA on peamine immunoglobuliin, mida leidub näärmete sekretsioonides, nagu pisar või sülg.
Oluline on märkida, et kõigi viie klassi antikehadel võib olla täpselt sama spetsiifilisus antigeeni suhtes (antigeeni siduvad saidid), säilitades samal ajal erinevad funktsionaalsed (bioloogiline efektor) omadused.
Antigeeni ja antikeha vaheline side on mittekovalentne ja sõltub paljudest suhteliselt nõrkadest jõududest, nagu vesiniksidemed, van der Waalsi jõud ja hüdrofoobsed vastasmõjud. Kuna need jõud on nõrgad, nõuab antigeeni edukas seondumine antikehaga väga tihedat kontakti piiratud alal, mis sarnaneb võtme ja luku kokkupuutega.
Teine oluline humoraalse immuunsuse element on täiendav süsteem. Antigeeni ja antikeha vaheline reaktsioon aktiveerib komplemendi, mis on seerumi ensüümide jada, mis viib kas sihtmärgi lüüsini või suurendab fagotsütoosi (antigeeni omastamist) fagotsüütiliste rakkude poolt. Komplemendi aktiveerimine toob kaasa ka värbamise olimorfonukleaarsed (PMN) rakud, millel on kõrge fagotsütoosivõime ja mis on osa kaasasündinud immuunsüsteemist. Need sündmused annavad immuunsuse humoraalse haru kõige tõhusama vastuse võõragentide sissetungile.
Rakkude vahendatud immuunsus
Rakkude vahendatud immuunsuse antigeenispetsiifiline haru hõlmab T-lümfotsüüte (joonis 1.3). Erinevalt B-rakkudest, mis toodavad lahustuvaid antikehi, mis tsirkuleerivad, et siduda oma vastavaid spetsiifilisi antigeene, suunatakse iga T-rakk, mis kannab palju identseid antigeeni retseptoreid, mida nimetatakse TCR-ideks (umbes 105 raku kohta), ise otse antigeeni ekspressioonikohta. APC. , ja suhtleb sellega tihedas (otse rakkudevahelises) kontaktis.
Riis. 1.3. B- ja T-lümfotsüütidel transmembraansete molekulidena ekspresseeritud antigeeni retseptorid
On mitmeid fenotüüpiliselt erinevaid T-raku alampopulatsioone, millest igaühel võib olla sama spetsiifilisus antigeense determinandi (epitoobi) suhtes, kuid mis täidavad erinevaid funktsioone. Sel juhul saab tuua analoogia erinevate immunoglobuliini molekulide klassidega, millel on sama spetsiifilisus, kuid erinevad bioloogilised funktsioonid. T-rakkudel on kaks alampopulatsiooni: abistaja-T-rakud (TH-rakud), mis ekspresseerivad CD4 molekule, ja tsütotoksilised T-rakud (Tc-rakud), mis ekspresseerivad oma pinnal CD8-molekule.
TH-rakkude erinevatele alampopulatsioonidele on määratud erinevad funktsioonid.
- Koostoime B-rakkudega antikehade tootmise suurendamiseks. Need T-rakud vabastavad tsütokiine, mis annavad B-rakkudele mitmesuguseid aktiveerivaid signaale. Nagu varem öeldud, on tsütokiinid lahustuvad ained või vahendajad, mida rakud vabastavad; selliseid lümfotsüütide poolt vabanevaid vahendajaid nimetatakse lümfokiinideks. Madala molekulmassiga tsütokiinide rühmale on antud nimi kemokiinid. Nagu allpool näidatud, osalevad nad põletikulises reaktsioonis.
- Osalemine põletikulistes reaktsioonides. Pärast aktiveerimist vabastab T-rakkude alampopulatsioon tsütokiine, indutseerides monotsüütide ja makrofaagide migratsiooni ja aktivatsiooni, mis põhjustab nn hilinenud tüüpi põletikulisi ülitundlikkusreaktsioone. Seda hilinenud tüüpi ülitundlikkusreaktsioonis (DTH) osalevat T-rakkude alampopulatsiooni nimetatakse mõnikord Trht-ks või lihtsalt Tn-ks.
- tsütotoksiline toime. Spetsiaalse alampopulatsiooni T-rakud muutuvad tsütotoksilisteks tapjarakkudeks, mis kokkupuutel sihtmärgiga on võimelised lööma, põhjustades sihtraku surma. Neid T-rakke nimetatakse tsütotoksilisteks T-rakkudeks (Tc). Erinevalt Th-rakkudest ekspresseerivad nad oma membraanidel CD8 molekule ja seetõttu nimetatakse neid CD8+ rakkudeks.
- regulatiivsed mõjud. Abistaja T-rakud võib jagada kahte erinevasse funktsionaalsesse alarühma vastavalt nende vabastatavatele tsütokiinidele. Nagu saate teada järgmistest peatükkidest, on neil alampopulatsioonidel (Tn1 ja Tn2) erinevad regulatiivsed omadused, mida vahendavad tsütokiinid, mida nad vabastavad. Veelgi enam, Th1 rakud võivad Th2 rakke negatiivselt ristmõjutada ja vastupidi. Teine regulatoorsete või supressor-T-rakkude populatsioon ekspresseerivad koos CD4 ja CD25 (CD25 on intelukiin-2 retseptori α-ahel. Nende CD4+/CD25+ rakkude regulatoorsest aktiivsusest ja rollist autoimmuunsuse aktiivses pärssimises on juttu 12. peatükis.
- tsütokiinide mõju. T-rakkudel ja teistel immuunsüsteemi rakkudel (nt makrofaagidel) on nende vabastatavate tsütokiinide kaudu erinev mõju paljudele rakkudele, lümfoidsetele ja mittelümfoidsetele rakkudele. Seega seostuvad T-rakud otseselt või kaudselt mitut tüüpi rakke ja interakteeruvad nendega.
Tegelikult tuleb antigeenispetsiifilise T-raku aktiveerimiseks anda vähemalt kaks signaali. Esimese signaali annab T-raku retseptori seondumine antigeeniga, mis tuleb APC-le asjakohaselt esitada. Teise signaali määrab kostimulaatorite osalemine, mille hulgas on teatud tsütokiinid, nagu IL-1, IL-4, IL-6, ja APC-ekspresseeritud pinnamolekulid, nagu CD40 ja CD86.
Viimasel ajal on mõiste "kostimulaator" hakanud tähendama muid stiimuleid, näiteks mikroorganismide jääkaineid (nakkuslikud, võõrkehad) ja kahjustatud kudesid (P. Matzingeri "ohuhüpotees"), mis võimendab esimest signaali, kui see on suhteliselt nõrk. Kui T-rakud saavad aktiveerimiseks piisavalt selge signaali, toimub rida sündmusi ning aktiveeritud rakk sünteesib ja vabastab tsütokiine. Need tsütokiinid omakorda puutuvad kokku erinevate rakkude spetsiifiliste retseptoritega ja toimivad nendele rakkudele.
Kuigi nii immuunvastuse humoraalset kui ka rakulist haru peetakse eraldiseisvateks ja eristatavateks komponentideks, on oluline mõista, et vastus mis tahes konkreetsele patogeenile võib hõlmata nendevahelisi keerulisi koostoimeid, aga ka kaasasündinud immuunsuse elemente. Selle kõige eesmärk on tagada, et antigeeni eemaldamisega saavutataks organismi maksimaalne võimalik ellujäämine ja, nagu allpool näeme, kaitstes organismi autoimmuunvastuse eest tema enda struktuuridele.
Immuunvastuse mitmekesisuse ilming
Hiljutised edusammud immunoloogilistes uuringutes on ajendatud molekulaarbioloogia ja immunoloogia liidust. Kuna rakuline immunoloogia on suutnud rakutasandil paljastada paljude ja mitmekesiste reaktsioonide olemuse ning ainulaadse spetsiifilisuse saavutamist võimaldavate protsesside olemuse, on esile kerkinud palju kaalutlusi seoses tegelike geneetiliste mehhanismidega, mis võimaldavad kõiki neid spetsiifilisusi saavutada. saada osa antud liigi iga liikme repertuaarist.Lühidalt öeldes on need kaalutlused järgmised:
- Erinevate hinnangute kohaselt võib spetsiifiliste antigeenide arv, millele immuunvastus tekkida, ulatuda 106-107-ni.
- Kui iga spetsiifilise vastuse, nii antikeha kui ka T-raku, määrab üks geen, kas see tähendab, et iga indiviid vajab rohkem kui 107 geeni (üks iga konkreetse antikeha jaoks)? Kuidas see DNA massiiv liigub puutumatuna indiviidilt indiviidile?
Loodus on loonud geenide rekombinatsiooni tehnoloogia, milles valku saab kodeerida DNA molekul, mis koosneb rekombineeritavate (ümberkorraldatud) minigeenide komplektist, mis moodustavad tervikliku geeni. Tuginedes väikesele komplektile selliseid minigeene, mida saab vabalt kombineerida terve geeni loomiseks, saab piiratud arvu geenifragmente kasutades saada tohutu repertuaari spetsiifilisust.
Algselt oli selle mehhanismi eesmärk selgitada suure hulga antikehade olemasolu, mida mitte ainult B-rakud ei sekreteeri, vaid tegelikult moodustavad B-rakkude antigeeni- või epitoobispetsiifilised retseptorid. Seejärel leiti, et sarnased mehhanismid vastutavad antigeenispetsiifiliste T-raku retseptorite (TCR) mitmekesisuse eest.
Piisab, kui öelda, et erinevate molekulaarbioloogia meetodite olemasolu, mis võimaldavad mitte ainult geene uurida, vaid ka juhuslikult ühest rakust teise teisaldada, tagab immunoloogia kiire edasise arengu.
R. Koiko, D. Sunshine, E. Benjamini
Mõiste rakuline immuunsus (raku vahendatud immuunsus) tähistas algselt kohalikke reaktsioone (tavaliselt intratsellulaarselt lokaliseeritud patogeenidele), mida lümfotsüüdid ja fagotsüüdid viivad läbi ilma humoraalse immuunsuse efektorite antikehade osaluseta.
Praegu kasutatakse seda terminit laiemas tähenduses sellise infektsiooni- või kasvajavastase immuunvastuse kirjeldamiseks, mille puhul antikehad ei mängi mitte juhtivat, vaid toetavat rolli.
Rakulise immuunsuse aluseks on lümfotsüüdid, mis oma küpsemiseks migreeruvad luuüdist teise lümfoidsüsteemi keskorganisse - harknääre (harknääre). Seda lümfotsüütide haru nimetatakse tüümusest sõltuvateks ehk T-lümfotsüütideks.
Inimkehas väljuvad T-lümfotsüüdid korduvalt lümfoidsetest organitest, sisenedes esmalt lümfi, seejärel verre ja verest tagasi organitesse. Lümfotsüüt võib oma elu jooksul läbida rohkem kui 100 kilomeetrit. Intensiivse vereringe tõttu tekivad lümfotsüüdid, kui neid vaja läheb, kiiresti "kuumadesse kohtadesse".
Harknääre toodab erinevat tüüpi T-rakke. Mõned neist osalevad B-rakkude arengu ja antikehade moodustumise reguleerimises, teised aga suhtlevad fagotsüütidega, aidates neil hävitada imendunud mikroobirakke. Mõnedel T-lümfotsüütidel on võime hävitada võõrantigeeni sisaldavaid rakke, neid nimetati tsütotoksilisteks või "tapjateks".
Teist tüüpi lümfotsüüdid – T-helperid – tunnevad esimesena ära võõrkehad. T-abistajad ei ole võimelised tootma antikehi ja tapma sihtrakke, kuid tundes ära võõrantigeeni, reageerivad sellele, tekitades erinevaid faktoreid, mis on vajalikud B-rakkude ja T-tapjate paljunemiseks ja küpsemiseks.
Samuti on olemas T-supressoreid, mis pärsivad immuunvastuse aktiivsust, kui seda enam ei vajata. Kui immuunrakud jätkavad tööd, siis mõjutavad organismi enda terved rakud, mis toob kaasa erinevate haiguste (neid nimetatakse autoimmuunseks) tekkeks.
Keskne roll rakulises immuunsuses on T-abistajatel, kes koordineerivad kõigi immuunvastusega seotud rakkude tööd. Just T-abistajad tunnevad ära antigeenid ja mõjutavad teist tüüpi T-rakkude aktiivsust, aitavad B-rakke antikehade moodustumisel. Nende käsul saadab immuunsüsteem tapjaid T-lümfotsüüte, mille ülesandeks on nakatunud rakud hävitada. Selleks, et "tapjad" saaksid vaenlase üles leida ja hävitada, peavad nad eristama normaalseid rakke kahjustatud rakke. Identifitseerimine toimub tänu antigeenile, mis asub raku pinnal. Nagu B-lümfotsüütidel, on igal T-rakul spetsiifiline retseptor, mis tunneb ära antigeeni. Retseptorite abil puutuvad T-killer-lümfotsüüdid oma sihtmärgiga kokku. Pärast kinnitumist eritavad nad enda ja sihtmärgi vahel olevasse valendikku valku, mis “perforeerib” sihtraku membraani, mille tagajärjel rakk sureb. Seejärel eralduvad nad sihtmärgist ja liiguvad teise lahtrisse ja nii mitu korda.
Lümfoidrakkude populatsioonide eristamiseks kasutatakse igaühe pinnal spetsiifilisi valke. Selliseid märgisvalke nimetatakse CD-ks (grupimarker). Teada on umbes 200 markerit. Näiteks valk nimega CD4 toimib T-abistajarakkude markerina.
T-lümfotsüüdid on võimelised oma ülesandeid täitma ainult teatud tingimustel ja teiste rakkude toel, nagu B-lümfotsüüdid ja erinevad fagotsüütrakud, eelkõige makrofaagid – suured rakud, mis absorbeerivad ja seedivad mikroobe ja teisi surnud rakke. Immuunsüsteemi töös on oluline roll nn dendriitrakkudel (hargnenud), millest osa paikneb otse inimese naha ja limaskesta all. Sellised rakud (antigeeni esitlevad) püüavad kinni mikroobid ja viirused, mis tungivad limaskestale, ning kanduvad seejärel lümfisõlmedesse, kus nad "esitlevad" neid B- ja T-lümfotsüütidele, mis neid ründavad.
Raku- ja humoraalset immuunsust on võimatu täielikult eraldada: rakud osalevad antikehade moodustumise algatamises ja antikehad mängivad olulist sidumisfunktsiooni rakulise immuunsuse teatud reaktsioonides.
Pealegi ei paista rakulist immuunsust ilma antikehade moodustumiseta, mis on võimelised rakkude poolt vahendatud immuunvastust mitmel viisil modifitseerima. Üldiselt toimub koordineeritud immuunvastuse korral mitmepoolne signaalivahetus sellesse sisenevate eri tüüpi inimeste vahel.
Inimene on hämmastav olend, erinevalt kõigist elusolenditest maa peal on meie keha ainulaadne ja jäljendamatu.
Üks looduse poolt meile antud omadusi on võime võidelda paljude haiguste ja viirustega, pärssida rakulise ja humoraalse immuunsuse tõttu kasvajaprotsesse.
- see on meie usaldusväärne kaitse, mille annab loodus!
Mis on T-rakuline immuunsus?
Inimese immuunsüsteem on kompleksne tasakaaluprintsiip, tänu millele suudame vastu seista erinevatele haigustele. T-rakuline immuunsus on immuunvastus ohtlike viiruste või bakterite invasioonile meie kehasse.
Selle võitluse ajal tormavad meile appi meie rakud, nagu T-lümfotsüüdid, makrofaagid ja tsütokiinid. Teadlased jagavad inimese immuunkaitse kaheks komponendiks:
- humoraalne immuunsus,
- sama hästi kui rakuline immuunvastus.
Humoraalse immuunvastuse korral täidavad meie vereplasmas olevad molekulid kaitsefunktsiooni. Rakuline immuunvastus seisneb meie tervise eriliste valvurite, T-abistajate ehk CD4 lümfotsüütide spetsiifilises tegevuses.
T-lümfotsüütide ülesanded meie kehas:
1.
T-lümfotsüütide aktiveerimine põhjustab raku apoptoosi, see tähendab, et võõrantigeen tuntakse ära.
2.
Makrofaagid hakkavad justkui signaali peale koonduma piirkonda, kuhu viirus või bakter tungib, nad hävitavad oskuslikult patogeene.
3.
Algab tsütokiinirakkude aktiivne stimulatsioon, keha võitleb aktiivselt võõrinvasiooni vastu.
Lümfotsüüdid, meie tervise olulisemad kaitsjad, moodustuvad eelkõige lümfisõlmedes, luuüdis, mandlites ja teistes elundites. Nende hämmastavate rakkude paljunemine ja küpsemine toimub harknääres.
Immuunsüsteemi rakud on järgmised:
- T-abilised (neid nimetatakse ka t-lümfotsüütideks) on üks juhtivaid rakke kaitsvates immuunprotsessides. Kui kehasse satuvad võõrpatogeensed viirused või bakterid, näivad nad koordineerivat organismi reaktsiooni tööd.
- T-killerid - teatud tüüpi T-lümfotsüüdid, nad leiavad ja hävitavad halastamatult võõrrakke või viirusi. Vaenlaste tuvastamine toimub antigeeni olemasolu tõttu patogeeni pinnal.
- makrofaagid need on väikesed abilised tulnukate patogeensete viiruste ja mikroobide vastu võitlemisel. Nad koonduvad immuunvastuse kohale ning hakkavad oma vaenlasi püüdma ja tarbima.
- T-supressorid võimaldab pärssida T-lümfotsüütide ja makrofaagide aktiivsust ajal, mil potentsiaalne oht tervisele on juba kõrvaldatud.
Immuunsus kui elu alus
T-rakuline immuunsus on väikeste, vaid mikroni suuruste rakkude võime kaitsta meie keha viirushaiguste, infektsioonide, patogeensete bakterite, kasvajate ja seente eest.
Immuunsüsteem on vaatamata oma hirmuäratavusele väga habras. Et olla alati terve ja säilitada normaalne immuunsus, peate hoolikalt valima oma dieedi, tarbima vitamiine ja mitte sattuma halbadesse harjumustesse.
Immuunsuse tugevdamiseks on palju ürte, näiteks ehhiaatsia, lagritsajuur. Treening ja õige toitumine võimaldavad immuunsüsteemil tõrgeteta töötada. Ilma selle kaitseta, meie keha pisikeste rakkude kujul, pole me keskkonna eest praktiliselt kaitstud.
Näiteks üks kohutavamaid haigusi nimega AIDS hävitab T-lümfotsüüdid, viirus kopeerib oma RNA otse CD-4 rakkudesse, vähendades dramaatiliselt nende arvu ja ohustades inimeste tervist. Keha, nagu paljas traat, ei suuda end kaitsta.
Nagu näete, on T-rakuline immuunsus meie keha üks väärtuslikumaid ja ainulaadsemaid omadusi, mida tuleb kaitsta nagu silmatera!
Postituse vaatamisi: 512
T-rakuline immuunsus.
T-rakkude (lümfotsüütide) diferentseerumine ja funktsioon.
Immuunsüsteemi rakkude hulka kuuluvad lümfotsüüdid, mono/makrofaagid, granulotsüüdid. Need erinevad morfoloogiliselt, biokeemiliselt ja funktsionaalselt. Nende ühine omadus on immuunsuse tagamine. Kõik need on pärit PSK-st. Küpsed lümfotsüüdid koosnevad 2 suurest populatsioonist: harknäärest sõltuvad (T-lümfotsüüdid), mis diferentseeruvad tüümuses; harknäärest sõltumatu.
(B-lümfotsüüdid), mis eristuvad bursas (inimestel, võib-olla ka luuüdis, ACLT).
Immuunsüsteemi rakuliste elementide hulgas on juhtpositsioonil nii kvantitatiivsete kui ka funktsionaalsete parameetrite poolest T-lümfotsüüdid, mille arv perifeerses veres on 60–80%. lümfoidrakkude koguarv. Küpsed T-lümfotsüüdid läbimõõduga umbes 6,5 μm, tuum on tihe, intensiivselt värvunud, hõivab kogu raku, peaaegu puudub tsütoplasma, mis paikneb ekstsentriliselt. Uuring skaneerivas mikroskoobis näitas, et T-lümfotsüütidel on peaaegu sile pind, nende pinnal on lg-retseptoreid 100-1000 korda vähem kui B-lümfotsüütidel. B-rakud, mille suurus on kuni 8,5 μm, tuum on vähem intensiivselt värvunud, ei sisalda tuuma, tsütoplasma on suur, basofiilne. B-lümfotsüütidel on protsessipind tänu lg-retseptorite suurele tihedusele.
Funktsionaalselt määravad T-lümfotsüüdid peaaegu kogu rakulise immuunsuse reaktsioonide spektri, efektorfunktsiooni, sealhulgas hilinenud tüüpi ülitundlikkusreaktsioonid, kasvajavastased ja siirdamise immuunsusreaktsioonid, osalevad vereloome tüvirakkude funktsionaalse aktiivsuse reguleerimises, B-lf. Need on rakud, mis vastutavad antigeeni ja käivitavad immuunvastuse.
T-lümfotsüütide funktsioonid.
1) täidavad T-lümfotsüütide efektorfunktsiooni
2) immunoregulatoorne funktsioon.
3) interaktsioon makrofaagidega (APC) – antigeeni äratundmine ja immuunvastuse käivitamine.
4) tsütokiinide tootmine, mis reguleerivad mitte ainult süsteemidevahelisi interaktsioone, vaid ka paljusid elutähtsaid protsesse organismis (näiteks T-lümfotsüüdid IL-3 tootmise kaudu mõjutavad vereloome kõige varasemaid protsesse).
Üks T-lümfotsüütide tunnuseid on nende heterogeensus. T-rakkude hulgas on:
regulaatorid Тх/Тс; T-induktiivpoolid (Tind, Th1, Th2); T-tsütotoksiline. HAR T-efektorid.
T-diferentseerimine (T-võimendid) jne.
T-indutseerijad on rakud, mis on paljude omaduste poolest (morfoloogilised, funktsionaalsed) sarnased T-abistajatega, kuid aktiveerivad teist tüüpi rakke, eelkõige T-supressoreid.
Hilinenud ülitundlikkusega T-rakud – need rakud tagavad makrofaagide sissevoolu lokaalsetesse piirkondadesse, näiteks nahale, limaskestadele, kus vastavalt HST tüübile (tuberkuliinitest jne) tekib rakuline immuunvastus.
T-raku retseptor antigeeni jaoksTCR
Erinevalt antigeeni äratundvatest retseptoritest on B-lümfotsüütidel (membraani molekulid 1e) T-lümfotsüütidel spetsiifiline retseptor antigeeni -TCR jaoks. TCR molekulide struktuur osutus sarnaseks Ig ja MHC molekulidega.
RetseptorisseTCRkaasatud:
antigeeni ära tundev retseptor ja CD3 molekul kombinatsioonis MHC klassi 1 ja II molekuliga. TCR-iga seotud CD3 molekul vahendab tõenäoliselt signaaliülekannet TCR-ist rakusisesse efektorsüsteemidesse.
T-lümfotsüütide ontogenees.
Luuüdis ilmub T-lümfotsüütide varaseim marker CD7+ pre-T-lümfotsüüdile (see on IgM Fc fragmendi μ-ahela retseptor). Varajased prekursorid migreeruvad luuüdist vereringe kaudu harknääre hormoonide toimel harknääre, kus nad paljunevad, küpsevad, moodustavad küpseid T-lümfotsüüte, sealt edasi rändavad verre, koloniseerivad perifeerseid elundeid.Vaid 5-10% saab läbib positiivse valiku, 90–95% - sureb ja siis alles algab kehatsoonide asustamine.
Pre-T-d sisenevad tüümusesse ajukoore ja medulla vahel asuvatest veresoontest, kus nad interakteeruvad algselt dendriitrakkude ja makrofaagidega ning seejärel pärast subkortikaalsesse kihti migreerumist "lapsehoidja" epiteelirakkudega, misjärel algab nende aktiivne vohamine.
T-lümfotsüüte, mis ei ole antigeenidega interakteerunud, nimetatakse naiivne ja need, kes puutuvad kokku hormoonide toimega jne. tugevdatud.
Immuunsüsteemi perifeersed organid
Tümotsüütide küpsemise protsessis, nende interaktsioonis harknääre epiteelirakkudega ("lapsehoidja" rakud) õpivad nad ära tundma antigeeni, ekspresseerijat. antigeeni vabastav retseptor – positiivne valik (U/o rakud).
"Negatiivne valik" -(95%) - rakud, mis ei ole õppinud antigeeni ära tundma, neil on omaantigeenide retseptorid. Rakkude diferentseerumist (küpsemist) tüümuses mõjutavad tüümuse ja strooma humoraalsed tegurid. Tüümuse humoraalsed tegurid: tümosiin, tümopoetiin, tüümuse hormonaalne faktor, tüstimuliin, seerumi tüümuse faktor, IL-3. Stromaalsed tegurid: tüümuse medullaarses tsoonis on makrofaagid, tüümuse dendriitrakud.
Markerid-pinnastruktuurid (või rakusisesed), mis iseloomustavad nii üksikuid lümfotsüütide tüüpe kui ka nende teatud arenguetappe. Markeri valikud:
1) pinnaantigeenid, sh. diferentseerumine, ilmumine ja kadumine sõltuvalt raku arengu või allesjäämise staadiumist
rakutsükli kõigil etappidel;
2) pinnaretseptorid (tuntavad struktuurid), mille abil rakud tunnevad ära antigeeni ja tajuvad muid oma eluks vajalikke stiimuleid.
T-lümfotsüütide olulisemateks markeriteks on retseptorid, mis erinevad struktuurilt, funktsionaalsuselt ja jagunevad 3 rühma.
1) antigeeni ära tundvad retseptorid Tlf - (TCP.), VLF jaoks - rec.Td
loodus; võimaldada spetsiifilise antigeeni äratundmist;
2) immuunsüsteemi immunoloogiliselt oluliste toodete retseptorid (viide Fclg, CI-C9, lümfokiinid CK jne) - vajalikud immuunsüsteemi erinevate funktsioonide elluviimiseks;
3) mitteimmuunse päritoluga toodete (hormoonid, neuropeptiidid jne) retseptorid, adhesiooniretseptorid.
T-rakkude identifitseerimise meetodid.
T-lümfotsüütide eraldamiseks vererakkudest või muudest kudedest kasutatakse erinevaid meetodeid:
3) tsütofluoromeetria
4) rek. kFclg-on Tx-FclgM; -T Te-FclgG-l; -T
Patoloogia T-rakulise immuunsuse süsteemis.
T-lümfotsüütide kaasasündinud puudulikkus (primaarne ID - T-CIN, Di-George'i sündroom, ataksia-telangiektaasia sündroom jne);
T-rakkude nakatumine HIV-viirusega, äge lümfotsütaarne leukeemia täiskasvanutel;
T-rakulised immunoproliferatiivsed haigused (ägeda lümfotsütaarse leukeemia variandid, T-rakulised lümfoomid jne) -
T-raku antigeeni äratundva retseptori kompleksi või selle üksikute subühikute, kleepuvate molekulide kaasasündinud ja omandatud defektid, tüümuse T-LF-i "õppimise" defektsed mehhanismid (tüümuse lümfotsüütide positiivse ja / või negatiivse valiku blokeerimine);
Suhtlusmääruse rikkumine. T-lümfotsüüdid (CD4 ja 008), alampopulatsioonid, millel on abistaja-indutseerivate rakkude liigne funktsioon - autoimmuunne ja allergiline orientatsioon või immunopatoloogia supressor-CTK-immuunpuudulikkuse orientatsioon;
Harknäärest sõltuv omandatud IDS (harknääre eemaldamine, T-rakkude kahjustus füüsikaliste, farmakoloogiliste ja muude meetoditega, kasvajad, alatoitumus, infektsioonid, vanusega seotud muutused jne);
T-lümfotsüütide eelaktiveerimine in vivo (mikroorganismide tegurid, autoantikehad T-raku struktuuride vastu, farmakoloogilised ained jne) koos autoimmuunprotsesside arenemisega, CK suurenenud tootmine, aktiivne, MF - suurenenud põletikulised, destruktiivsed protsessid).