רוב האנשים המודרניים שמעו על קיומה של מערכת החיסון של הגוף ועל כך שהיא מונעת את התרחשותן של כל מיני פתולוגיות הנגרמות מגורמים חיצוניים ופנימיים. איך המערכת הזו עובדת, ובמה תלויות פונקציות ההגנה שלה, לא כולם יכולים לענות. רבים יופתעו לגלות שאין לנו חסינות אחת, אלא שתיים - סלולרית והומורלית. חסינות, בנוסף, יכולה להיות אקטיבית ופסיבית, מולדת ונרכשת, ספציפית ולא ספציפית. בוא נראה מה ההבדל ביניהם.
מושג החסינות
למרבה הפלא, אפילו לאורגניזמים הפשוטים ביותר, כמו פרוקריוטים טרום-גרעיניים ואוקריוטים, יש מערכת הגנה המאפשרת להם להימנע מהידבקות בווירוסים. לשם כך הם מייצרים אנזימים ורעלים מיוחדים. זוהי גם סוג של חסינות בצורתה היסודית ביותר. באורגניזמים מאורגנים יותר, למערכת ההגנה יש ארגון רב-שכבתי.
הוא מבצע את הפונקציות של הגנה על כל האיברים וחלקי הגוף של אדם מפני חדירת חיידקים שונים וחומרים זרים אחרים לתוכו מבחוץ, כמו גם להגן מפני אלמנטים פנימיים שמערכת החיסון מסווגת כזרים, מסוכנים. על מנת שתפקודים אלו יגנו על הגוף יתבצעו במלואם, הטבע "המציא" חסינות תאית וחסינות הומורלית עבור יצורים גבוהים יותר. יש ביניהם הבדלים ספציפיים, אבל הם פועלים יחד, עוזרים אחד לשני ומשלימים זה את זה. שקול את התכונות שלהם.
חסינות סלולרית
עם השם של מערכת ההגנה הזו, הכל פשוט - סלולרי, מה שאומר שהוא קשור איכשהו עם תאי הגוף. היא כרוכה בתגובה חיסונית ללא השתתפות של נוגדנים, וה"מבצעים" העיקריים לנטרול חומרים זרים שנכנסו לגוף בחסינות התאית הם לימפוציטים מסוג T, המייצרים קולטנים שקבועים על קרומי התא. הם מתחילים לפעול במגע ישיר עם גירוי זר. כאשר משווים חסינות תאית והומורלית, יש לציין שהראשון "מתמחה" בווירוסים, פטריות, גידולים מאטיולוגיות שונות ומיקרואורגניזמים שונים שנכנסו לתא. זה גם מנטרל חיידקים ששרדו בפגוציטים. השני מעדיף להתמודד עם חיידקים וגורמים פתוגניים אחרים שנמצאים בדם או בלימפה. עקרונות העבודה שלהם שונים במקצת. חסינות תאית מפעילה פגוציטים, לימפוציטים מסוג T, תאי NK (רוצחים טבעיים) ומשחררת ציטוקינים. אלו הן מולקולות פפטידים קטנות שברגע שהן נמצאות על הממברנה של תא A, הן מקיימות אינטראקציה עם הקולטנים של תא B. כך הן מעבירות אות של סכנה. זה מפעיל תגובות הגנה בתאים שכנים.
חסינות הומורלית
כפי שצוין לעיל, ההבדל העיקרי בין חסינות סלולרית להומור טמון במיקום מושאי הפעולה שלהם. כמובן, למנגנונים שבהם מתבצעת הגנה מפני סוכנים זדוניים יש גם תכונות ספציפיות משלהם. לימפוציטים B בעיקר "עובדים" על חסינות הומורלית. אצל מבוגרים הם מיוצרים אך ורק במח העצם, ובעוברים בנוסף בכבד. סוג זה של הגנה נקרא הומור מהמילה "הומור", שפירושה בלטינית "ערוץ". לימפוציטים מסוג B מסוגלים לייצר נוגדנים כאלה המופרדים משטח התא ונעים בחופשיות דרך הלימפה או זרם הדם. (עודד פעולה) סוכנים זרים או תאי T. זה מראה את הקשר ואת עקרון האינטראקציה בין חסינות תאית לחסינות הומורלית.
עוד על לימפוציטים מסוג T
אלו הם תאים שהם סוג מיוחד של לימפוציטים המיוצרים בתימוס. בבני אדם, זהו שמה של בלוטת התימוס, הממוקמת בחזה ממש מתחת לבלוטת התריס. האות הראשונה של איבר חשוב זה משמשת בשם הלימפוציטים. מבשרי לימפוציטים מסוג T מיוצרים במח העצם. בתימוס מתרחשת ההתמיינות (היווצרות) הסופית שלהם, וכתוצאה מכך הם רוכשים קולטנים וסמנים לתאים.
לימפוציטים מסוג T הם מכמה סוגים:
- עוזרי T. השם נגזר מהמילה האנגלית help, שפירושה "עזרה". "עוזר" באנגלית הוא עוזר. תאים כאלה עצמם אינם הורסים חומרים זרים, אלא מפעילים את הייצור של תאי הורגים, מונוציטים וציטוקינים.
- רוצחי T. אלו הם רוצחים "נולדים", שמטרתם להשמיד את תאי גופם שלהם, בהם התיישב סוכן חייזר. אלה "רוצחים" יש הרבה וריאציות. כל תא כזה "רואה"
רק על כל סוג אחד של פתוגן. כלומר, קוטלי T שמגיבים, למשל, לסטרפטוקוקוס, יתעלמו מסלמונלה. כמו כן, הם "לא מבחינים" ב"מזיק" חייזר שחדר לגוף האדם, אך עדיין מסתובב בחופשיות במדיה הנוזלית שלו. תכונות הפעולה של רוצחי T מבהירות כיצד חסינות תאית שונה מחסינות הומורלית, הפועלת לפי סכמה שונה. - γδ לימפוציטים מסוג T. הם מיוצרים מעט מאוד בהשוואה לתאי T אחרים. הם מוגדרים לזהות סוכני שומנים.
- מדכאי T. תפקידם לספק תגובה חיסונית של משך זמן ועוצמה כזו הנדרשת בכל מקרה ספציפי.
עוד על לימפוציטים B
תאים אלו נמצאו לראשונה בציפורים באיבר שלהם, שכתוב בלטינית כ-Bursa fabricii. האות הראשונה נוספה לשם הלימפוציטים. הם נולדים מתאי גזע הממוקמים במח העצם האדום. משם הם יוצאים בוסר. ההתמיינות הסופית מסתיימת בטחול ובבלוטות הלימפה, שם מתקבלים מהם שני סוגי תאים:
- פְּלַסמָה. אלו הם לימפוציטים מסוג B, או תאי פלזמה, שהם ה"מפעלים" העיקריים לייצור נוגדנים. במשך שנייה אחת, כל תא פלזמה מייצר אלפי מולקולות חלבון (אימונוגלובולינים) המכוונות לכל סוג אחד של חיידק. לכן, מערכת החיסון נאלצת להבדיל בין זנים רבים של לימפוציטים B פלזמה על מנת להילחם בחומרים פתוגניים שונים.
- תאי זיכרון. אלה לימפוציטים קטנים החיים הרבה יותר מאשר צורות אחרות. הם "זוכרים" את האנטיגן שנגדו כבר הגנו על הגוף. כאשר נדבקים מחדש בסוכן כזה, הם מפעילים מהר מאוד את התגובה החיסונית, ומייצרים כמות עצומה של נוגדנים. תאי זיכרון נמצאים גם בלימפוציטים T. בחסינות זו, חסינות תאית וחסינות הומורלית דומות. יתר על כן, שני סוגי ההגנה הללו מפני תוקפנים זרים פועלים יחד, שכן לימפוציטים מסוג B בזיכרון מופעלים בהשתתפות תאי T.
היכולת לזכור סוכנים פתולוגיים היוותה את הבסיס לחיסון, היוצר חסינות נרכשת בגוף. כמו כן, מיומנות זו פועלת לאחר שאדם סובל ממחלות שעבורן פותחה חסינות יציבה (אבעבועות רוח, קדחת ארגמן, אבעבועות שחורות).
גורמי חסינות אחרים
לכל סוג של הגנה של הגוף מפני גורמים זרים יש מבצעים משלו, נניח, המבקשים להרוס את ההיווצרות הפתוגני או לפחות למנוע את חדירתו למערכת. אנו חוזרים על כך שחסינות לפי אחד הסיווגים היא:
1. מולד.
2. נרכש. זה קורה אקטיבי (מופיע לאחר חיסונים וחלק מהמחלות) ופסיבי (מתרחש כתוצאה מהעברת נוגדנים לתינוק מהאם או הכנסת סרום עם נוגדנים מוכנים).
על פי סיווג אחר, החסינות היא:
- טבעי (כולל 1 ו-2 סוגי הגנה מהסיווג הקודם).
- מלאכותי (זו אותה חסינות נרכשת שהופיעה לאחר חיסונים או סרה כלשהי).
לסוג ההגנה המולד יש את הגורמים הבאים:
- מכני (עור, ריריות, בלוטות לימפה).
- כימיקלים (זיעה, הפרשות חלב, חומצת חלב).
- טיהור עצמי (דמעות, קילוף, התעטשות וכו').
- אנטי דבק (מוצין).
- מגויס (דלקת של האזור הנגוע, תגובה חיסונית).
לסוג ההגנה הנרכש יש רק גורמי חסינות תאית והומורלית. בואו נשקול אותם ביתר פירוט.
גורמים הומוראליים
ההשפעה של סוג זה של חסינות מסופקת על ידי הגורמים הבאים:
- מערכת מחמאות. מונח זה מתייחס לקבוצה של חלבוני מי גבינה הנמצאים כל הזמן בגופו של אדם בריא. כל עוד אין החדרה של חומר זר, חלבונים נשארים בצורה לא פעילה. ברגע שפתוגן נכנס לסביבה הפנימית, מערכת המחמאה מופעלת באופן מיידי. זה קורה על פי עקרון ה"דומינו" - חלבון אחד שמצא, למשל, חיידק, מודיע על כך לשני הקרוב, לזה - הבא, וכן הלאה. כתוצאה מכך, חלבונים משלימים מתפרקים, משחררים חומרים המחוררים את הממברנות של מערכות חיות זרות, חוכרים את התאים שלהם ומתחילים תגובה דלקתית.
- קולטנים מסיסים (נדרשים להשמדת פתוגנים).
- פפטידים אנטי-מיקרוביאליים (ליזוזים).
- אינטרפרונים. אלו חלבונים ספציפיים המסוגלים להגן על תא שנדבק על ידי גורם אחד מפני נזק על ידי אחר. אינטרפרון מיוצר על ידי לימפוציטים, T-leukocytes ופיברובלסטים.
גורמים סלולריים
שימו לב שלמונח זה יש הגדרה מעט שונה מחסינות תאית, שהגורמים העיקריים שלה הם לימפוציטים מסוג T. הם הורסים את הפתוגן ובמקביל את התא שהוא הדביק. גם במערכת החיסון קיים מושג של גורמים תאיים, הכוללים נויטרופילים ומקרופאגים. תפקידם העיקרי הוא לבלוע את התא הבעייתי ולעכל (לאכול) אותו. כפי שאתה יכול לראות, הם עושים את אותו הדבר כמו לימפוציטים T (רוצחים), אבל באותו זמן יש להם מאפיינים משלהם.
נויטרופילים הם תאים בלתי ניתנים לחלוקה המכילים מספר רב של גרגירים. הם מכילים חלבונים אנטיביוטיים. מאפיינים חשובים של נויטרופילים הם חיים קצרים ויכולת chemotaxis, כלומר, תנועה לאתר של החדרת חיידקים.
מקרופאגים הם תאים המסוגלים לספוג ולעבד חלקיקים זרים גדולים למדי. בנוסף, תפקידם להעביר מידע על הגורם הפתוגני למערכות הגנה אחרות ולעורר את פעילותן.
כפי שאתה יכול לראות, סוגי החסינות, התאית וההומורלית, כל אחד מבצע את תפקידו, שנקבע מראש על ידי הטבע, פועלים יחד, ובכך מספקים הגנה מקסימלית לגוף.
מנגנון החסינות התאית
כדי להבין איך זה עובד, אתה צריך לחזור לתאי T. בתימוס, הם עוברים את מה שנקרא סלקציה, כלומר, הם רוכשים קולטנים המסוגלים לזהות גורם פתוגני כזה או אחר. בלי זה, הם לא יוכלו לבצע את תפקידי ההגנה שלהם.
השלב הראשון נקרא β-section. התהליך שלו מורכב מאוד וראוי להתייחסות נפרדת. במאמר שלנו, נציין רק שבמהלך בחירת β, רוב לימפוציטים מסוג T רוכשים קולטנים טרום-TRK. אותם תאים שאינם יכולים ליצור אותם מתים.
השלב השני נקרא ברירה חיובית. תאי T עם קולטנים טרום-TRK אינם מסוגלים עדיין להגן מפני גורמים פתוגניים, מכיוון שהם אינם יכולים להיקשר למולקולות מתסביך ההיסטו-תאימות. כדי לעשות זאת, הם צריכים לרכוש קולטנים אחרים - CD8 ו-CD4. במהלך טרנספורמציות מורכבות, חלק מהתאים מקבלים את ההזדמנות לקיים אינטראקציה עם חלבוני MHC. השאר מתים.
השלב השלישי נקרא ברירה שלילית. במהלך תהליך זה, תאים שעברו את השלב השני עוברים לגבול התימוס, שם חלקם באים במגע עם האנטיגנים של עצמם. גם תאים אלו מתים. זה מונע מחלות אוטואימוניות של בני אדם.
תאי ה-T הנותרים מתחילים לפעול כדי להגן על הגוף. במצב לא פעיל, הם הולכים למקום חייהם. כאשר גורם זר חודר לגוף, הם מגיבים אליו, מזהים אותו, הופכים להפעלה ומתחילים להתחלק, ויוצרים את עוזרי ה-T, רוצחי ה-T וגורמים נוספים שתוארו לעיל.
איך עובדת חסינות הומורלית
אם החיידק עבר בהצלחה את כל מחסומי ההגנה המכניים, לא מת מפעולת גורמים כימיים ואנטי-דביקים, וחדר לגוף, גורמי חסינות הומורליים נלקחים בחשבון. תאי T "לא רואים" את הסוכן בזמן שהוא במצב חופשי. אבל מופעלים (מקרופאגים ואחרים) לוכדים את הפתוגן וממהרים איתו לבלוטות הלימפה. לימפוציטים T הממוקמים שם מסוגלים לזהות פתוגנים, שכן יש להם את הקולטנים המתאימים לכך. ברגע ש"הכרה" התרחשה, תאי T מתחילים לייצר "עוזרים", "רוצחים" ולהפעיל לימפוציטים B. אלה, בתורם, מתחילים לייצר נוגדנים. כל הפעולות הללו שוב מאשרות את האינטראקציה ההדוקה של חסינות סלולרית והומורלית. מנגנוני ההתמודדות שלהם עם סוכן זר שונים במקצת, אך מכוונים להרס מוחלט של הפתוגן.
סוף כל סוף
בדקנו כיצד הגוף מוגן מפני גורמים מזיקים שונים. חסינות סלולרית והומורלית עומדות על המשמר על חיינו. המאפיין הכללי שלהם טמון בתכונות הבאות:
- יש להם תאי זיכרון.
- הם פועלים נגד אותם גורמים (חיידקים, וירוסים, פטריות).
- במבנה שלהם, יש להם קולטנים, בעזרתם מזהים פתוגנים.
- לפני תחילת העבודה על הגנה, הם עוברים שלב ארוך של התבגרות.
ההבדל העיקרי הוא שחסינות תאית הורסת רק את אותם גורמים שחדרו לתאים, בעוד שחסינות הומורלית יכולה לעבוד בכל מרחק מלימפוציטים, מכיוון שהנוגדנים שהם מייצרים אינם מחוברים לממברנות התא.
8369 0
ישנם שני ענפים של חסינות נרכשת עם הרכב שונה של משתתפים ומטרות שונות, אך עם מטרה משותפת אחת - חיסול האנטיגן. כפי שנראה בהמשך, שני הענפים הללו מקיימים אינטראקציה זה עם זה כדי להשיג את המטרה הסופית של חיסול האנטיגן.
מבין שני הדרכים הללו של תגובה חיסונית נרכשת, אחד נקבע בעיקר על ידי תאי B ונוגדנים במחזור, בצורה של חסינות הומורלית (המונח "הומורלי" שימש בעבר להתייחסות לנוזלי הגוף). הכיוון השני נקבע על ידי השתתפותם של תאי T, שכפי שציינו קודם, אינם מסנתזים נוגדנים, אלא מסנתזים ומשחררים ציטוקינים שונים הפועלים על תאים אחרים. בהקשר זה, סוג זה של תגובה חיסונית נרכשת נקרא חסינות תאית או מתווכת תאים.
חסינות הומורלית
חסינות הומורלית נקבעת על ידי השתתפותם של נוגדנים בסרום, שהם חלבונים המופרשים על ידי קישור תאי B של מערכת החיסון. בתחילה, לאחר אנטיגנים נקשרים למולקולות אימונוגלובולין ממברנה (Ig) ספציפיות (קולטנים לתאי B; קולטני תאי B - BCR), תאי B מופעלים להפרשת נוגדנים המתבטאים על ידי תאים אלו. על פי הערכות, כל תא B מבטא כ-105 BCR עם אותה ספציפיות בדיוק.לאחר קשירת אנטיגן, תא B מקבל אותות לייצר את הצורה המופרשת של האימונוגלובולין שהיה קיים בעבר בצורת הממברנה. תהליך התחלת תגובה בקנה מידה מלא הכולל נוגדנים מכוון להסרת האנטיגן מהגוף. נוגדנים הם תערובת הטרוגנית של גלובולינים בסרום בעלי יכולת להיקשר באופן עצמאי לאנטיגנים ספציפיים. כל הגלובולינים בסרום בעלי תכונות נוגדנים מסווגים כאימונוגלובולינים.
לכל מולקולות האימונוגלובולינים יש תכונות מבניות משותפות המאפשרות להן: 1) לזהות ולהיקשר ספציפית לאלמנטים ייחודיים של מבנה האנטיגן (כלומר, אפיטופים); 2) לבצע פונקציה ביולוגית כללית לאחר קשירה לאנטיגן. בעיקרון, כל מולקולת אימונוגלובולין מורכבת משתי שרשראות קלות (L) ושתי שרשראות כבדות (H) זהות המקושרות על ידי גשרים דיסולפידים. המבנה המתקבל מוצג באיור. 1.2.
אורז. 1.2. מולקולת נוגדנים טיפוסית המורכבת משתי שרשראות כבדות (H) ושתי שרשראות קלות (L). זוהו אתרים קושרי אנטיגן
החלק של המולקולה שנקשר לאנטיגן הוא אזור המורכב מחלקים סופניים של רצפי חומצות אמינו הן בשרשרת L והן בשרשראות H. לפיכך, כל מולקולת אימונוגלובולין היא סימטרית ומסוגלת להיקשר לשני אפיטופים זהים הנמצאים על אותה מולקולת אנטיגן או על מולקולות שונות.
בנוסף להבדלים בין אתרי קשירת אנטיגן, קיימים הבדלים נוספים בין מולקולות אימונוגלובולינים שונות, כאשר החשובים שבהם נוגעים לשרשראות H. ישנן חמש מחלקות עיקריות של שרשראות H (הנקראות y, μ, α, ε ו-δ).
בהתבסס על הבדלים בשרשראות H, מולקולות אימונוגלובולינים חולקו לחמש מחלקות עיקריות: IgG, IgM, IgA, IgE ו-IgD, שלכל אחת מהן תכונות ביולוגיות ייחודיות. לדוגמה, IgG הוא קבוצת האימונוגלובולינים היחידה שחוצה את מחסום השליה ומעניקה חסינות אימהית לעובר, בעוד ש-IgA הוא האימונוגלובולין העיקרי המצוי בהפרשות בלוטות כגון דמעות או רוק.
חשוב לציין שלנוגדנים מכל חמש המחלקות יכולות להיות בדיוק אותה סגוליות לאנטיגן (אתרים קושרי אנטיגן), תוך שמירה על תכונות פונקציונליות שונות (אפקטור ביולוגי).
הקשר בין אנטיגן לנוגדן אינו קוולנטי ותלוי במגוון כוחות חלשים יחסית כגון קשרי מימן, כוחות ואן דר ואלס ואינטראקציות הידרופוביות. מכיוון שכוחות אלו חלשים, קשירה מוצלחת של אנטיגן לנוגדן דורשת מגע קרוב מאוד על פני שטח מוגבל, בדומה למגע של מפתח ומנעול.
מרכיב חשוב נוסף של חסינות הומורלית הוא מערכת משלימה. התגובה בין אנטיגן לנוגדן מפעילה את המשלים, שהוא סדרה של אנזימים בסרום, אשר מוביל לתמוגה של המטרה או מגביר פגוציטוזיס (קליטת אנטיגן) על ידי תאים פגוציטים. הפעלת המשלים מובילה גם לגיוס של תאים olimorphonuclear (PMN)., בעלי יכולת גבוהה לפאגוציטוזיס ומהווים חלק ממערכת החיסון המולדת. אירועים אלה מספקים את התגובה היעילה ביותר של הענף ההומוראלי של החסינות לפלישה של סוכנים זרים.
חסינות מתווכת תאים
הענף הספציפי לאנטיגן של חסינות מתווכת תאים כולל לימפוציטים מסוג T (איור 1.3). בניגוד לתאי B, המייצרים נוגדנים מסיסים המסתובבים כדי לקשור את האנטיגנים הספציפיים שלהם, כל תא T, הנושא הרבה קולטני אנטיגן זהים הנקראים TCRs (כ-105 לתא), מופנה בעצמו ישירות למקום שבו האנטיגן מתבטא ב APC. , ומקיים איתו אינטראקציה במגע קרוב (בין תאי ישיר).
אורז. 1.3. קולטנים לאנטיגן המתבטאים כמולקולות טרנסממברניות על לימפוציטים B ו-T
ישנן מספר תת-אוכלוסיות של תאי T נפרדות באופן פנוטיפי, שלכל אחת מהן יש את אותה ספציפיות לדטרמיננט אנטיגני (אפיטופ) אך ממלאות תפקידים שונים. במקרה זה, ניתן לצייר אנלוגיה עם מחלקות שונות של מולקולות אימונוגלובולינים בעלות אותה ספציפיות אך פונקציות ביולוגיות שונות. קיימות שתי תת-אוכלוסיות של תאי T: תאי T עוזרים (תאי Th), המבטאים מולקולות CD4, ותאי T ציטוטוקסיים (תאי Tc), המבטאים מולקולות CD8 על פני השטח שלהם.
תת-אוכלוסיות שונות של תאי TH מוקצות פונקציות שונות.
- אינטראקציה עם תאי B להגברת ייצור נוגדנים.תאי T אלו פועלים על ידי שחרור ציטוקינים, המספקים מגוון של אותות הפעלה לתאי B. כפי שנאמר קודם לכן, ציטוקינים הם חומרים מסיסים או מתווכים המשתחררים על ידי תאים; מתווכים כאלה המשתחררים על ידי לימפוציטים נקראים לימפוקינים. קבוצה של ציטוקינים במשקל מולקולרי נמוך קיבלה את השם כימוקינים. הם, כפי שצוין להלן, מעורבים בתגובה הדלקתית.
- השתתפות בתגובות דלקתיות.לאחר ההפעלה, תת-קבוצה של תאי T משחררת ציטוקינים, מה שגורם להגירה והפעלה של מונוציטים ומקרופאגים, וכתוצאה מכך תגובות רגישות יתר דלקתיות מסוג מושהה. תת-אוכלוסייה זו של תאי T המעורבים בתגובת רגישות יתר מסוג מושהית (DTH) מכונה לפעמים Trht או פשוט Tn.
- השפעות ציטוטוקסיות.תאי T של תת-אוכלוסיה מיוחדת הופכים לתאי רוצח ציטוטוקסיים, אשר במגע עם המטרה שלהם, מסוגלים לפגוע, מה שמוביל למוות של תא המטרה. תאי T אלו נקראים תאי T ציטוטוקסיים (Tc). בניגוד לתאי Th, הם מבטאים מולקולות CD8 על הממברנות שלהם ולכן נקראים תאי CD8+.
- השפעות רגולטוריות.ניתן לחלק תאי T עוזרים לשתי תת קבוצות פונקציונליות ברורות בהתאם לציטוקינים שהם משחררים. כפי שתלמד בפרקים הבאים, תת-אוכלוסיות אלו (Tn1 ו-Tn2) הן בעלות תכונות רגולטוריות מובחנות המתווכות באמצעות הציטוקינים שהן משחררות. יתר על כן, תאי Th1 יכולים להצליב השפעה שלילית על תאי Th2, ולהיפך. אוכלוסייה נוספת של תאי T מווסתים או מדכאים מבטאת יחד CD4 ו-CD25 (CD25 היא שרשרת ה-α של הקולטן לאלוקין-2. הפעילות הרגולטורית של תאי CD4+/CD25+ אלו ותפקידם בדיכוי פעיל של אוטואימוניות נדונה בפרק 12.
- השפעות של ציטוקינים.לתאי T ולתאי מערכת חיסון אחרים (למשל מקרופאגים) יש השפעות שונות על תאים רבים, לימפואידים ולא לימפואידים, דרך הציטוקינים השונים שהם משחררים. כך, במישרין או בעקיפין, תאי T נקשרים ומקיימים אינטראקציה עם סוגים רבים של תאים.
למעשה, יש לתת לפחות שני אותות כדי להפעיל תא T ספציפי לאנטיגן. האות הראשון מסופק על ידי הקישור של הקולטן של תאי T לאנטיגן, אותו יש להציג כראוי ל-APC. האות השני נקבע על ידי השתתפותם של קוסטימולטורים, ביניהם ישנם ציטוקינים מסוימים כגון IL-1, IL-4, IL-6 ומולקולות פני השטח המובעות מ-APC כגון CD40 ו-CD86.
לאחרונה, המונח "קוסטימולטור" מתכוון לגירויים אחרים, למשל, תוצרי פסולת של מיקרואורגניזמים (זיהומיים, חייזרים) ורקמות פגומות ("השערת סכנה" מאת פ. מצינגר), אשר יגביר את האות הראשון אם הוא יהיה חלש יחסית. ברגע שתאי T מקבלים אות ברור מספיק להפעלה, מתרחשת סדרה של אירועים והתא המופעל מסנתז ומשחרר ציטוקינים. בתורם, ציטוקינים אלה יוצרים קשר עם קולטנים ספציפיים בתאים שונים ופועלים על אותם תאים.
למרות שגם הענפים ההומוראליים וגם הסלולריים של התגובה החיסונית נחשבים למרכיבים נפרדים ומובחנים, חשוב להבין שהתגובה לכל פתוגן ספציפי עשויה לכלול אינטראקציות מורכבות ביניהם, כמו גם אלמנטים של חסינות מולדת. כל זה נועד להבטיח שההישרדות המרבית האפשרית של האורגניזם מושגת על ידי הסרת האנטיגן וכפי שנראה להלן, הגנה על האורגניזם מתגובה אוטואימונית למבנים שלו.
ביטוי של גיוון בתגובה החיסונית
ההתקדמות האחרונה במחקר האימונולוגי מונעת על ידי האיחוד של ביולוגיה מולקולרית ואימונולוגיה. מכיוון שהאימונולוגיה התאית הצליחה לחשוף ברמה התאית את אופי התגובות הרבות והמגוונות ואת אופי התהליכים המאפשרים להגיע לספציפיות ייחודית, עלו שיקולים רבים לגבי המנגנונים הגנטיים הממשיים המאפשרים לכל הספציפיות הללו הופכים לחלק מהרפרטואר של כל חבר ממין נתון.בקצרה, השיקולים הללו הם:
- על פי הערכות שונות, מספר האנטיגנים הספציפיים אליהם יכולה להתרחש תגובה חיסונית יכול להגיע ל-106-107.
- אם כל תגובה ספציפית, גם נוגדן וגם תאי T, נקבעת על ידי גן בודד, האם זה אומר שכל פרט יזדקק ליותר מ-107 גנים (אחד לכל נוגדן ספציפי)? איך מערך ה-DNA הזה עובר שלם מפרט לפרט?
הטבע יצר את הטכנולוגיה של ריקומבינציה גנים, שבה חלבון יכול להיות מקודד על ידי מולקולת DNA, המורכבת מקבוצה של מיני-גנים הניתנים לשילוב מחדש (מסודר מחדש), המרכיבים גן שלם. בהתבסס על קבוצה קטנה של מיני-גנים כאלה, שניתן לשלב בחופשיות כדי ליצור גן שלם, ניתן להשיג רפרטואר עצום של סגוליות באמצעות מספר מצומצם של שברי גנים.
בתחילה, מנגנון זה נועד להסביר את קיומם של מגוון עצום של נוגדנים שלא רק מופרשים על ידי תאי B, אלא גם מהווים למעשה קולטנים ספציפיים לאנטיגן או לאפיטוף על תאי B. לאחר מכן, נמצא כי מנגנונים דומים אחראים למגוון קולטני T-cell receptors (TCR) ספציפיים לאנטיגן.
די לומר כי קיומן של שיטות שונות של ביולוגיה מולקולרית, המאפשרות לא רק לחקור גנים, אלא גם להעביר אותם באופן אקראי מתא אחד למשנהו, מבטיח התקדמות מהירה נוספת באימונולוגיה.
ר' קויקו, ד' סאנשיין, א' בנימיני
המונח חסינות תאית (חסינות מתווכת תאים) שימש במקור להתייחס לתגובות מקומיות (בדרך כלל לפתוגנים מקומיים תוך-תאיים) שבוצעו על ידי לימפוציטים ופגוציטים ללא השתתפות של נוגדנים - משפיעים של חסינות הומורלית.
נכון לעכשיו, מונח זה משמש במובן רחב יותר כדי לתאר תגובה חיסונית אנטי-זיהומית או אנטי-גידולית כזו שבה נוגדנים אינם ממלאים תפקיד מוביל, אלא תפקיד תומך.
הבסיס לחסינות התאית הוא לימפוציטים, אשר לצורך הבשלתם נודדים ממח העצם לאיבר מרכזי אחר במערכת הלימפה - התימוס (בלוטת התימוס). ענף זה של לימפוציטים נקרא תלוי-תימוס, או T-לימפוציטים.
בגוף האדם, לימפוציטים מסוג T עוזבים שוב ושוב את איברי הלימפה, נכנסים תחילה לתוך הלימפה, אחר כך לדם, ומהדם חוזרים שוב לאיברים. לימפוציט יכול לעבור יותר מ-100 קילומטרים במהלך חייו. עקב זרימת דם אינטנסיבית, לימפוציטים, כאשר הם נחוצים, מופיעים במהירות ב"נקודות חמות".
התימוס מייצר סוגים שונים של תאי T. חלקם מעורבים בוויסות התפתחות תאי B ויצירת נוגדנים, בעוד שאחרים מקיימים אינטראקציה עם פגוציטים, ועוזרים להם להשמיד את התאים המיקרוביאליים הנספגים. לכמה לימפוציטים T יש את היכולת להרוס תאים המכילים אנטיגן זר, הם נקראו ציטוטוקסיים או "רוצחים".
סוג אחר של לימפוציטים - T-helpers - הם הראשונים לזהות חומרים זרים. עוזרי T אינם מסוגלים לייצר נוגדנים ולהרוג תאי מטרה, אך, בזיהוי אנטיגן זר, הם מגיבים אליו על ידי ייצור גורמים שונים הנחוצים להתרבות ולהתבגרות של תאי B ורוטלי T.
ישנם גם מדכאי T המדכאים את פעילות התגובה החיסונית כאשר אין בה עוד צורך. אם תאי החיסון ימשיכו לעבוד, אזי התאים הבריאים של הגוף עצמו ייפגעו, מה שיוביל להתפתחות מחלות שונות (הן נקראות אוטואימוניות).
התפקיד המרכזי בחסינות התאית שייך ל-T-helpers, המתאמים את עבודתם של כל התאים המעורבים בתגובה החיסונית. עוזרי T הם אלו שמזהים אנטיגנים ומשפיעים על פעילותם של סוגים אחרים של תאי T, מסייעים לתאי B ביצירת נוגדנים. בפקודתם, המערכת החיסונית שולחת לימפוציטים T רוצחים, שתפקידם להרוג תאים נגועים. על מנת שה"רוצחים" ימצאו וישמידו את האויב, הם צריכים להבחין בין תאים נורמליים לתאים שנפגעו. זיהוי מתרחש עקב האנטיגן הממוקם על פני התא. כמו לימפוציטים מסוג B, לכל תא T יש קולטן ספציפי המזהה אנטיגן. בעזרת קולטנים, לימפוציטים קוטלי T באים במגע עם המטרה שלהם. לאחר ההצמדה, הם מפרישים חלבון לתוך הלומן בינם לבין המטרה, אשר "מחורר" את קרום תא המטרה, וכתוצאה מכך התא מת. אחר כך הם מתנתקים מהמטרה ועוברים לתא אחר, וכך מספר פעמים.
כדי להבחין בין אוכלוסיות של תאים לימפואידים, משתמשים בחלבונים ספציפיים על פני השטח של כל אחד מהם. חלבוני תג כאלה נקראים CD (סמן קבוצה). ידועים כ-200 סמנים. לדוגמה, חלבון בשם CD4 משמש כסמן לתאי T-helper.
לימפוציטים מסוג T מסוגלים לבצע את תפקידיהם רק בתנאים מסוימים ובתמיכה של תאים אחרים, כמו לימפוציטים מסוג B ותאים פגוציטים שונים, בעיקר מקרופאגים - תאים גדולים הקולטים ומעכלים חיידקים ותאים מתים אחרים. תפקיד חיוני בעבודה של מערכת החיסון ממלאים מה שנקרא תאים דנדריטים (מסועפים), שחלקם ממוקמים ישירות מתחת לעור ולקרום הרירי של אדם. תאים כאלה (המציגים אנטיגן) לוכדים חיידקים ווירוסים החודרים לרירית, ולאחר מכן מועברים לבלוטות הלימפה, שם הם "מציגים" אותם לימפוציטים B ו-T, שתוקפים אותם.
אי אפשר להפריד לחלוטין חסינות תאית וחסינות הומורלית: תאים מעורבים בתחילת יצירת נוגדנים, ונוגדנים ממלאים תפקיד מחייב חשוב בתגובות מסוימות של חסינות תאית.
יתרה מכך, לא נראה שיש חסינות תאית ללא יצירת נוגדנים המסוגלים לשנות את התגובה החיסונית המתווכת בתאים בדרכים שונות. באופן כללי, עם תגובה חיסונית מתואמת, יש חילופי אותות רב-צדדיים בין סוגים שונים של הנכנסים אליה.
האדם הוא יצור מדהים, שלא כמו כל יצור חי על פני כדור הארץ, הגוף שלנו הוא ייחודי ובלתי ניתן לחיקוי.
אחת התכונות שמעניקים לנו הטבע היא היכולת לסתור מחלות ווירוסים רבים, לדכא תהליכי גידול עקב חסינות תאית והומורלית.
- זוהי ההגנה האמינה שלנו, הניתנת על ידי הטבע!
מהי חסינות תאי T?
מערכת החיסון האנושית היא עיקרון מורכב של איזון, שבזכותו אנו יכולים להתנגד למחלות שונות. חסינות תאי T היא תגובה חיסונית לפלישה של וירוסים או חיידקים מסוכנים לגופנו.
במהלך המאבק הזה, התאים שלנו, כמו לימפוציטים מסוג T, מקרופאגים וציטוקינים, ממהרים לעזרתנו. מדענים מחלקים את ההגנה החיסונית של האדם לשני מרכיבים:
- חסינות הומורלית,
- ממש כמו תגובה חיסונית תאית.
במקרה של התגובה החיסונית ההומורלית, מולקולות בפלסמת הדם שלנו ממלאות תפקיד מגן. התגובה החיסונית התאית מורכבת מפעולה ספציפית של שומרים מיוחדים לבריאותנו, עוזרי T או לימפוציטים CD4.
פונקציות המבוצעות על ידי לימפוציטים T בגופנו:
1.
הפעלת לימפוציטים מסוג T גורמת לאפופטוזיס של תאים, כלומר, מוכר אנטיגן זר.
2.
מקרופאגים, כמו על אות, מתחילים להתרכז באזור שבו חודר נגיף או חיידק, הם הורסים במיומנות פתוגנים.
3.
גירוי פעיל של תאי ציטוקינים מתחיל, הגוף נלחם באופן פעיל נגד פלישה זרה.
לימפוציטים, המגינים החשובים ביותר לבריאותנו, נוצרים בעיקר בבלוטות הלימפה, במח העצם, בשקדים ובאיברים אחרים. רבייה והתבגרות של תאים מדהימים אלה מתרחשת בתימוס.
ישנם את סוגי התאים הבאים של מערכת החיסון:
- עוזרי T (הם נקראים גם t-לימפוציטים) הם אחד התאים המובילים בתהליכים חיסוניים מגנים. כאשר נגיפים או חיידקים פתוגניים זרים מוכנסים לגוף, נראה שהם מתאמים את עבודת התגובה של הגוף.
- רוצחי T - סוג של לימפוציטים מסוג T, הם מוצאים ומשמידים ללא רחמים תאים זרים או וירוסים. זיהוי אויבים מתרחש עקב נוכחות של אנטיגן על פני הפתוגן.
- מקרופאגים אלה עוזרים קטנים במאבק נגד וירוסים וחיידקים פתוגניים זרים. הם מתקבצים במקום התגובה החיסונית ומתחילים ללכוד ולכלות את אויביהם.
- מדכאי T יאפשר לדכא את הפעילות של לימפוציטים T ומקרופאגים, בזמנים שבהם האיום הפוטנציאלי על הבריאות כבר בוטל.
חסינות כבסיס לחיים
חסינות תאי T היא היכולת של תאים קטנים, בגודל מיקרון בלבד, להגן על גופנו מפני מחלות ויראליות, זיהומים, חיידקים פתוגניים, גידולים ופטריות.
מערכת החיסון, למרות עוצמתה, שברירית מאוד. כדי להיות תמיד בריא ולשמור על חסינות תקינה, עליך לבחור בקפידה את התזונה שלך, לצרוך ויטמינים ולא להסתבך בהרגלים רעים.
ישנם צמחי מרפא רבים לחיזוק החסינות, כגון אכינצאה, שורש ליקוריץ. פעילות גופנית ותזונה נכונה מאפשרים למערכת החיסון לעבוד ללא תקלות. ללא הגנה זו, בצורת תאים זעירים בגופנו, איננו מוגנים למעשה מהסביבה.
לדוגמה, אחת המחלות הנוראיות ביותר שנקראות איידס הורסת לימפוציטים מסוג T, הנגיף מעתיק את ה-RNA שלו ישירות לתאי CD-4, מפחית באופן דרמטי את מספרם ומסכן את בריאות האדם. הגוף, כמו חוט חשוף, אינו מסוגל להגן על עצמו.
כפי שאתה יכול לראות, חסינות תאי T היא אחת התכונות היקרות והייחודיות ביותר של הגוף שלנו שצריך להיות מוגן כמו תפוח העין!
צפיות בפוסטים: 512
חסינות תאי T.
התמיינות ותפקוד של תאי T (לימפוציטים).
תאי מערכת החיסון כוללים לימפוציטים, mon/macrophages, granulocytes. הם שונים מבחינה מורפולוגית, ביוכימית ופונקציונלית. רכושם המשותף הוא מתן חסינות. כולם מגיעים מ-PSK. לימפוציטים בוגרים מורכבים מ-2 אוכלוסיות גדולות: תלויי תימוס (T-לימפוציטים) המתמיינים בתימוס; בלתי תלוי בתימוס.
(לימפוציטים B) שמתמיינים בבורסה (בבני אדם, אולי במח העצם, ACLT).
בין המרכיבים התאיים של מערכת החיסון, מנהיגות, הן מבחינת פרמטרים כמותיים והן מבחינת תפקודיים, שייכת ל-T-לימפוציטים שמספרם בדם ההיקפי הוא בין 60 ל-80%. המספר הכולל של תאים לימפואידים. לימפוציטים T בוגרים בקוטר של כ 6.5 מיקרומטר, הגרעין צפוף, מוכתם בעוצמה, תופס את כל התא, ציטופלזמה כמעט נעדרת ממוקמת בצורה אקסצנטרית. מחקר במיקרוסקופ סורק הראה שללימפוציטים T יש משטח כמעט חלק, קולטני lg על פני השטח שלהם פחותים פי 100-1,000 מאשר על לימפוציטים B. תאי B בגדלים גדולים עד 8.5 מיקרומטר, הגרעין מוכתם פחות בעוצמה, אינו מכיל גרעין, הציטופלזמה גדולה, בזופילית. לימפוציטים B יש משטח תהליך בשל הצפיפות הגבוהה של קולטני lg.
מבחינה תפקודית, לימפוציטים מסוג T קובעים כמעט את כל הספקטרום של תגובות חסינות תאית, תפקוד האפקטור, כולל תגובות רגישות יתר מסוג מושהה, תגובות אנטי-גידול והשתלות, לוקחים חלק בוויסות הפעילות התפקודית של תאי גזע המטופואטיים, B-lf. אלו הם התאים שמבצעים את קליטת האנטיגן ומפעילים את התגובה החיסונית.
פונקציות של לימפוציטים T.
1) פונקציית האפקטור של לימפוציטים T לבצע
2) תפקוד חיסוני.
3) אינטראקציה עם מקרופאגים (APC) - זיהוי האנטיגן והפעלת התגובה החיסונית.
4) ייצור ציטוקינים המווסתים לא רק אינטראקציות בין-מערכתיות, אלא גם תהליכים חיוניים רבים בגוף (לדוגמה, לימפוציטים מסוג T באמצעות ייצור IL-3 משפיעים על התהליכים המוקדמים ביותר של ההמטופואזה).
אחת התכונות של לימפוציטים מסוג T היא ההטרוגניות שלהם. בין תאי T, ישנם:
הרגולטורים Тх/Тс; משרני T (Tind, Th1, Th2); T-ציטוטוקסי. אפקטורי T של HRT.
מבדלת T (מגברי T) וכו'.
מעוררי T הם תאים הדומים במאפיינים רבים (מורפולוגיים, תפקודיים) למסייעי T, אך מפעילים סוגים אחרים של תאים, בפרט מדכאי T.
תאי T של רגישות יתר מושהית - תאים אלו מספקים זרימה של מקרופאגים לאזורים מקומיים, למשל, על העור, הריריות, שם מתפתחת תגובה חיסונית תאית בהתאם לסוג ה-HST (בדיקת טוברקולין וכו').
קולטן תאי T לאנטיגןTCR
בניגוד לקולטנים המזהים אנטיגן, לימפוציטים B (מולקולות ממברנה 1e) לימפוציטים T יש קולטן ספציפי לאנטיגן -TCR. המבנה של מולקולות TCR התברר כדומה למולקולות Ig ו-MHC.
לתוך הקולטןTCRכלול:
קולטן מזהה אנטיגן ומולקולת CD3 בשילוב מולקולת MHC class 1 ו-II. מולקולת ה-CD3 הקשורה ל-TCR מתווך ככל הנראה העברת אותות מה-TCR למערכות אפקטורים תוך-תאיים.
אונטוגניה של לימפוציטים מסוג T.
במח העצם, הסמן המוקדם ביותר של לימפוציטים T, CD7+, מופיע על הפרה-T-לימפוציטים (זהו הקולטן ל-μ-שרשרת של שבר Fc של IgM). מבשרים מוקדמים נודדים ממח העצם דרך מחזור הדם אל התימוס בפעולת הורמוני התימוס, שם הם מתרבים, מתבגרים, יוצרים לימפוציטים T בוגרים, משם הם נודדים לדם, מתנחלים איברים היקפיים.רק 5-10% לעבור בחירה חיובית, 90-95% - ימות, ואז ההתנחלות של אזורי הגוף רק תתחיל.
Pre-Ts נכנסים לתימוס מכלי הדם הממוקמים בין הקורטקס למדולה, שם הם מקיימים אינטראקציה תחילה עם תאים דנדריטים ומקרופאגים, ולאחר מכן, לאחר ההגירה לשכבה התת-קורטיקלית, עם תאי אפיתל "אומנת", ולאחר מכן מתחילה התפשטותם הפעילה.
לימפוציטים T שלא קיימו אינטראקציה עם אנטיגנים נקראים תמיםואלה שנחשפו לפעולת ההורמונים וכו' - מחוזק.
איברים היקפיים של מערכת החיסון
בתהליך ההבשלה של התימוציטים, האינטראקציה שלהם עם תאי האפיתל של התימוס ("תאי התימוס"), הם לומדים לזהות את האנטיגן, המביע. קולטן משחרר אנטיגן - ברירה חיובית (U/oתאים).
"בחירה שלילית" -(95%) - תאים שלא למדו לזהות את האנטיגן, יש להם קולטנים לאנטיגנים עצמיים. ההתמיינות (התבגרות) של תאים בתימוס מושפעת מהגורמים ההומורליים של התימוס והסטרומה. גורמים הומורליים תימיים: תימוסין, תימופואטין, גורם הורמונלי תימי, תיסטימולין, גורם תימי בסרום, IL-3. גורמים סטרומליים: באזור המדולרי של התימוס ישנם מקרופאגים, תאים דנדריטים thymic.
סמנים-מבנים פני השטח (או תוך תאיים) המאפיינים שני סוגים בודדים של לימפוציטים ושלבים מסוימים של התפתחותם. אפשרויות סמן:
1) אנטיגנים על פני השטח, כולל. התמיינות, הופעה והיעלמות בהתאם לשלב התפתחות התא או הישארותו
בכל שלבי מחזור התא;
2) קולטני שטח (זיהוי מבנים), בעזרתם תאים מזהים את האנטיגן ותופסים גירויים אחרים הנחוצים לחייהם.
הסמנים החשובים ביותר של לימפוציטים מסוג T הם קולטנים, הנבדלים במבנה, בפונקציונליות ומחולקים ל-3 קבוצות
1) קולטנים המזהים אנטיגן עבור Tlf - (TCP.), עבור VLF - rec.Td
טֶבַע; לאפשר זיהוי אנטיגן ספציפי;
2) קולטנים לתוצרים משמעותיים מבחינה אימונולוגית של מערכת החיסון (ר. Fclg, CI-C9, lymphokines CK וכו') - הכרחיים ליישום פונקציות שונות של מערכת החיסון;
3) קולטנים למוצרים ממקור לא חיסוני (הורמונים, נוירופפטידים וכו'), קולטני הדבקה.
שיטות לזיהוי תאי T.
כדי לבודד לימפוציטים T ממאגר של תאי דם או רקמות אחרות, נעשה שימוש בשיטות שונות:
3) ציטופלואורמטריה
4) על ידי rec. kFclg-on Tx-FclgM; -T על Te-FclgG; -T
פתולוגיה במערכת חסינות תאי T.
אי ספיקה מולדת של לימפוציטים T (מזהה ראשוני - T-CIN, תסמונת די-ג'ורג', תסמונת אטקסיה-טלנגיאקטזיה וכו');
זיהום של תאי T בנגיף HIV, לוקמיה לימפוציטית חריפה במבוגרים;
מחלות אימונופרוליפרטיביות של תאי T (גרסאות של לוקמיה לימפוציטית חריפה, לימפומות תאי T וכו') -
פגמים מולדים ונרכשים של קומפלקס הקולטן המזהה אנטיגן של תאי T או יחידות המשנה שלו, מולקולות דביקות, מנגנונים פגומים של "למידה" של T-LF בתימוס (גוש של בחירה חיובית ו/או שלילית של לימפוציטים תימיים);
הפרת תקנת יחס. לימפוציטים T (CD4 ו-008), תת-אוכלוסיות עם עודף תפקוד של תאים מעוררי עוזר - אוריינטציה אוטואימונית ואלרגית או אוריינטציה מדכאת-CTK-מחסור חיסוני של אימונופתולוגיה;
IDS נרכש תלוי-תימוס (הסרת התימוס, פגיעה בתאי T בשיטות פיזיות, תרופתיות ואחרות, גידולים, תת-תזונה, זיהומים, שינויים הקשורים לגיל וכו');
הפעלה מוקדמת של לימפוציטים מסוג T in vivo (גורמים של מיקרואורגניזמים, נוגדנים עצמיים נגד מבנים של תאי T, סוכנים פרמקולוגיים וכו') עם התפתחות תהליכים אוטואימוניים, ייצור מוגבר של CK, אקטיבי, MF - מוגבר תהליכים דלקתיים, הרסניים).