Informație

Cum distinge sistemul imunitar anticorpii proprii de cei străini?

Cum distinge sistemul imunitar anticorpii proprii de cei străini?



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.

Anticorpii terapeutici, de exemplu Rituximab, care recunoaște CD20 pe celulele limfomului B, pot provoca efecte adverse (de exemplu, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19399690)

Un motiv din spatele acestor efecte adverse ar putea fi, desigur, un răspuns excesiv al celulelor imune stimulate de regiunea Fc a anticorpilor atașați la celulele limfonice.

Cu toate acestea, ar putea fi, de asemenea, de gândit că sistemul imunitar lansează un răspuns împotriva anticorpului însuși, recunoscându-l ca fiind străin. Se întâmplă asta? Dacă da, ce parte a anticorpului injectat acționează ca epitop recunoscut de celulele imune ca fiind străine?


Răspunsul scurt este că anticorpii sunt proteine ​​ca oricare altul, iar dacă se injectează un anticorp dintr-o sursă străină, acesta poate duce la un răspuns imun. Acest lucru este, desigur, exploatat în producerea de anticorpi secundari pentru utilizare în cercetare (de exemplu, IgG anti-iepure de capră este un anticorp de capră care recunoaște IgG de iepure).

Din această cauză, anticorpii terapeutici sunt „umanizați” și acesta este cazul Rituximabului care este derivat dintr-un IgG monoclonal de șoarece:

Rituxan este un anticorp monoclonal himeric murin/uman modificat genetic, îndreptat împotriva antigenului CD20 găsit pe suprafața limfocitelor B normale și maligne. Anticorpul este o imunoglobulină IgG1 kappa care conţine secvenţe de regiune variabilă de lanţ uşor şi greu de murină şi secvenţe de regiune constantă umană. Rituximab este compus din două lanțuri grele de 451 de aminoacizi și două lanțuri ușoare de 213 aminoacizi.

Probabil că ar fi posibil ca regiunile variabile rămase derivate de la șoarece să fie recunoscute ca străine de către sistemul imunitar uman, iar această posibilitate este sugerată în rezumatul unei lucrări timpurii despre rituximab (McLaughlin și colab. (1998) Rituximab himeric anti -Terapia cu anticorpi monoclonali CD20 pentru limfomul indolent recidivat: jumătate dintre pacienți răspund la un program de tratament cu patru doze.J Clin Oncol.16:2825-33.) Accentul meu...

Un anticorp monoclonal himeric mediază mai eficient funcțiile efectoare ale gazdei și este el însuși mai putin imunogen decât sunt anticorpii murini.

Cu toate acestea, nu cunosc nicio dovadă că răspunsurile imune simple la Rituximab apar cu adevărat.


Este puțin probabil ca un anticorp să lege un alt anticorp doar în specia umană. Anticorpii umani care se leagă de porțiunea umană Fc nu pot exista, deoarece ar fi filtrați prin mecanisme de auto-toleranță (deoarece aceste celule B ar fi activate cronic sau ar fi celulele T care ar fi necesare pentru ajutor de costimulare, permițând celulelor B să schimbe clasa și să facă anticorpii). Anticorpii care se leagă de alte porțiuni sunt posibili, dar puțin probabil, deoarece nu ar fi patogeni, prin urmare, nu ar provoca un răspuns inflamator, așa că nu ar fi prezentați cu semnale de pericol relevante pentru a instrui celulele T și celulele B să răspundă. Dacă ar fi celule T CD8, ar distruge rapid aceste celule B prin legarea de aceste celule B, așa că, din nou, nu există anticorpi de celule B care să recunoască auto-anticorpi.

Trebuie să existe mecanisme pentru a preveni acest lucru, ca și cum nu ar exista, deoarece supraviețuirea celulelor B depinde de antigenul său înrudit, dacă antigenul său înrudit ar fi el însuși sau alți anticorpi în care am avea probleme profunde: și anume, se presupune că o tulburare limfoproliferativă. Dar toate astea îmi sunt de sus, așa că băieții mă corectează dacă greșesc.

Nu spun că nu există celule B care pot recunoaște anticorpii, spun doar că vor fi șterse.


Sistemul imunitar înnăscut și adaptativ

Ultima actualizare: 30 iulie 2020 Următoarea actualizare: 2023.

Sistemul imunitar luptă împotriva germenilor și a substanțelor străine de pe piele, în țesuturile corpului și în fluidele corporale precum sângele. Sistemul imunitar este alcătuit din două părți: sistemul imunitar înnăscut (general) și sistemul imunitar adaptativ (specializat). Aceste două sisteme lucrează strâns împreună și își asumă sarcini diferite.


Sistemul imunitar înnăscut

The sistemul imunitar înnăscut (uneori denumită „apărare nespecifică”) oferă răspunsuri foarte rapide, dar nespecifice la agenții patogeni. Răspunde în același mod, indiferent de tipul de agent patogen care atacă gazda. Include bariere - cum ar fi pielea și membranele mucoase - care în mod normal țin agenții patogeni în afara corpului. De asemenea, include răspunsuri generale la agenții patogeni care reușesc să încalce aceste bariere, inclusiv substanțe chimice și celule care atacă agenții patogeni din interiorul gazdei umane. Anumite leucocite (globule albe), de exemplu, înghiți și distrug agenții patogeni pe care îi întâlnesc în procesul numit fagocitoză, care este ilustrat în Figura 17.2.2. Expunerea la agenți patogeni duce la un răspuns maxim imediat din partea sistemului imunitar înnăscut.

Figura 17.2.2 Un leucocit numit macrofag fagocitează bacteriile în seria de pași prezentate aici: înghițirea unei bacterii, digerarea bacteriei cu enzime și absorbția produselor rămase.

Urmărește videoclipul de mai jos, “Neutrophil Phagocytosis – White Blood Cells Eats Staphylococcus Aureus Bacteria” de ImmiflexImmuneSystem, pentru a vedea fagocitoza în acțiune.

Fagocitoza cu neutrofile – Celulele albe mănâncă bacterii Staphylococcus Aureus, ImmiflexImmuneSystem, 2013.


Recunoașterea celulelor și sistemul imunitar:

Fiecare celulă din corpul nostru are un antigen care spune corpului dacă este străină (nu face parte din corp) sau sine (este parte a corpului). Un antigen este o proteină de la suprafață care declanșează un răspuns imun. Anumite virusuri gripale isi schimba in continuare antigenele pentru a evita atacul anticorpilor si celulelor T.

Fagocitoza trebuie cunoscută: receptorii de pe fagocit (o globulă albă) se atașează la antigenele de pe microorganism, ceea ce se numește opsonizare (NB: opsonizarea nu trebuie cunoscută). Microorganismul este apoi înghițit într-o veziculă numită fagozom. Un lizozom fuzionează toate enzimele sale hidrolitice, cum ar fi lizozimele, în fagozom pentru a face din acesta un fagolizozom. Odată ce microorganismul a fost hidrolizat, acesta va fi eliminat prin exocitoză de unde pleacă printr-o veziculă. (NB: Trebuie să spuneți hidrolizat și nu defalcat pentru că nu veți primi nota). Antigenele care se aflau pe antigen sunt folosite de fagocitul de la suprafață pentru a deveni o celulă prezentatoare de antigen.

Acest fagocit interacționează cu o celulă T-Helper care poate recunoaște antigenul complementar. Odată ce s-a legat, determină creșterea numărului de celule T citotoxice și celule B. Celulele normale ale corpului pot deveni celule prezentatoare de antigen atunci când sunt infectate. Celulele T citotoxice complementare se leagă de antigen pentru a produce substanțe chimice care ucid celula infectată. Cu celulele B, dacă o celulă T-Helper se leagă de o celulă B, aceasta o va face să se diferențieze în multe celule plasmatice care produc aceiași anticorpi, dar în număr mai mare. Odată cu eliminarea agenților patogeni, majoritatea celulelor plasmatice sunt distruse, câteva celule plasmatice devenind celule de memorie, astfel încât un răspuns secundar este mai rapid și mai bun atunci când are loc o a doua invazie. Aceste celule de memorie durează câteva decenii.

Un antigen este o proteină care formează complexe antigen-anticorp atunci când este complementară cu un antigen.

Aglutinarea este locul în care anticorpii numiți aglutinine leagă celulele bacteriene împreună pentru a forma o grămadă numită aglutinat. Unii virusuri reacţionează la suprafaţa globulelor roşii (hemaglutininele) pentru a provoca hemaglutinare.

Imunitatea de turmă este locul în care o cantitate semnificativă de oameni dintr-o populație sunt vaccinate pentru a opri răspândirea infecțiilor. Dacă doar câțiva oameni sunt vaccinați, imunitatea efectivă va eșua.

Imunitatea activă este locul în care organismul își produce propriile anticorpi împotriva agenților patogeni, în timp ce imunitatea pasivă este locul în care anticorpii sunt produși de altcineva.

Replicarea HIV este necesară pentru a fi cunoscută: HIV are glicoproteine ​​ca receptori pe o înveliș lipidic. Are o capsidă în mijloc care conține o moleculă de ARN și transcriptază inversă, integrază și protează. Își atașează receptorii pe o celulă T-Helper prin forme complementare. Molecula HIV intră în celulă prin endocitoză, lăsând toate glicoproteinele pe suprafața celulei și fuzionând molecula de ARN și trei enzime. Reverse transcriptaza formează o moleculă de ADN folosind catena de ARN și degradează catena de ARN. Se face o a doua moleculă de ADN și devine o moleculă circulară de ADN. Acesta este apoi încorporat în ADN-ul gazdei de către enzima integraza. Acesta a devenit acum ADN proviral și acesta poate rămâne latent. ARN polimeraza folosește acest lucru pentru a produce ARNm și ARN-ul genomului viral. ARNm este tradus pentru a produce enzime virale și structuri de proteine ​​virale. Proteaza sparge unele dintre poli-proteinele care sunt folosite ca nucleu în jurul ARN-ului viral și sunt eliberate prin înmugurire din celula unde se aflau glicoproteinele pe membrană. Acest lucru este continuat să fie făcut fără a deteriora corpul până când celula este ruptă. Aceleași molecule HIV pot viza mai multe celule T-Helper care duc la SIDA atunci când sistemul imunitar al organismului sa slăbit.

Unii anticorpi monoclonali livrează chimioterapie direct la celulele canceroase, care apoi sunt distruse.

Trusele de testare de sarcină au anticorpi monoclonali care se leagă de un hormon numit HCG care este eliminat prin urină. Anticorpii monoclonali au o moleculă atașată la ei, care este albastră, așa că, dacă este pozitiv, apare o linie albastră.

Testul ELISA este locul în care anticorpii sunt atașați la fundul unui recipient. Un amestec de HCG (de exemplu) legat de o enzimă ae adăugată la amestecul de testat. Dacă nu este prezentă HCG fără enzimă, atunci HCG cu enzima se va lega de anticorpi, ducând la o schimbare de culoare în soluție atunci când este adăugat un substrat complementar. Viceversa înseamnă că va exista o legare mai mică a HCG cu enzima de anticorpi.

Anticorpii monoclonali au și dezavantaje. Ele nu vizează doar țesutul bolnav, ci și țesutul sănătos, motiv pentru care tratamentul cu chimioterapie este ocazional. Accesul la acest tip de tratament sau utilizarea anticorpilor monoclonali în circumstanțe generale depinde de rasă și statutul socioeconomic.


Cum o celulă bacteriană își recunoaște propriul ADN

Poate fi o surpriză să afli că bacteriile au un sistem imunitar -- în cazul lor pentru a lupta împotriva virușilor invazivi numiți fagi. Și ca orice sistem imunitar -- de la unicelular la uman -- prima provocare a sistemului imunitar bacterian este de a detecta diferența dintre „străin” și „sine”. Acest lucru este departe de a fi simplu, deoarece virușii, bacteriile și toate celelalte viețuitoare sunt formate din ADN și proteine. Un grup de cercetători de la Institutul de Știință Weizmann și Universitatea din Tel Aviv a dezvăluit acum exact cum fac bacteriile acest lucru. Rezultatele lor au fost publicate online astăzi în Natură.

„În majoritatea mediilor, fagii sunt de aproximativ zece ori mai abundenți decât bacteriile. Și, la fel ca toți virușii, fagii folosesc mașinile de replicare ale celulei gazdă pentru a face copii ale ei înșiși”, spune prof. Rotem Sorek de la Departamentul de Genetică Moleculară al Institutului Weizmann. „Și ei dezvoltă în mod constant noi moduri de a face acest lucru. Așa că bacteriile au nevoie de un sistem imunitar foarte activ pentru a supraviețui”.

Dar până de curând, oamenii de știință nici măcar nu erau siguri că bacteriile au un așa-numit sistem imunitar adaptativ -- unul care „își amintește” de o întâlnire din trecut pentru a produce un răspuns țintit. Acest lucru s-a schimbat în urmă cu câțiva ani, când a fost descoperit un sistem adaptiv bacterian numit CRISPR. Mecanismul imunitar CRISPR nu este doar crucial pentru bacterii, ci are un impact major asupra vieții noastre de zi cu zi: este folosit astăzi, de exemplu, pentru a proteja bacteriile „bune” care fac iaurt și brânză. Și ne poate afecta și viitorul: oamenii de știință au descoperit cum să folosească sistemul ingenios CRISPR pentru a „edita” genomul uman – făcându-l un instrument util pentru o gamă largă de aplicații clinice.

Pentru a aminti o infecție, sistemul CRISPR preia o secvență scurtă din ADN-ul viral invadator și o introduce direct în genomul bacterian. Părțile de ADN fag sunt stocate în secțiuni speciale ale genomului, acestea formând memoria imună. În infecțiile ulterioare, CRISPR folosește aceste secvențe pentru a crea catene scurte de ARN care se potrivesc secvenței genetice a rudelor fagilor. Complexele de proteine ​​atașate la ARN identifică apoi ADN-ul fagului și îl distrug.

Selectivitatea este în mod clar o problemă pentru un astfel de sistem: cercetările anterioare din laboratorul lui Sorek au arătat că prinderea din greșeală a unor bucăți de ADN de sine poate face ca celula bacteriană să sufere un fel de boală autoimună în care își atacă propriul ADN, iar rezultatele pot fi fatal pentru bacterii. Cu de aproximativ 100 de ori mai mult ADN-ul de sine decât străin în interiorul celulei, spune Sorek, s-ar părea că ar fi loc pentru mult mai multe greșeli decât au observat cercetătorii.

Cum știe sistemul CRISPR cum să introducă fragmente străine, mai degrabă decât proprii, de ADN în memoria imunitară? Sorek și studentul său de cercetare Asaf Levy au făcut echipă cu prof. Udi Qimron și Moran Goren de la Universitatea din Tel Aviv pentru a răspunde la întrebare în detaliu, dezvăluind un mecanism complex, în mai mulți pași, pentru această parte a procesului CRISPR.

Ei au conceput o configurație experimentală folosind plasmide - bucăți scurte și circulare de ADN care imită virușii - și le-au injectat în celulele bacteriene. Aceste bacterii aveau două proteine ​​cunoscute sub numele de Cas1 și Cas2 - părți ale sistemului CRISPR care sunt responsabile pentru obținerea bucăților de ADN străin. Sistemul CRISPR a încorporat cu succes ADN-ul plasmidic în genomul bacterian, în timp ce ADN-ul „auto” a fost atacat doar rar. Echipa a înregistrat aproximativ 38 de milioane de evenimente separate de imunizare.

Privind mai îndeaproape rezultatele, echipa a descoperit că sistemul CRISPR, folosind proteinele Cas 1 și 2, identifică în mod specific ADN-ul care se reproduce rapid. Astfel, în mod ironic, tactica de supraviețuire a fagului -- unitatea programată de a se reproduce cu orice preț -- se dovedește a fi căderea lui.

„Totuși”, spune Sorek, „acest lucru nu a explicat complet modul în care sistemul CRISPR diferențiază între sine și non-sine”.

Soluția a venit dintr-o înțelegere mai profundă a procesului. În timpul replicării ADN-ului, micile rupturi apar frecvent în ADN-ul, aceste rupturi apelează la o enzimă de reparare a ADN-ului care „ciugulește” un pic din ADN-ul rupt. Echipa a descoperit că „rămășițele” de la ciugulirea mașinilor de reparare sunt de fapt sursa ADN-ului viral folosit de sistemul CRISPR pentru a genera memoria imunitară a bacteriei. Dar atunci când acea enzimă de reparare întâlnește o secvență scurtă numită „situl Chi”, ciugulirea ei se oprește. Astfel de secvențe Chi se găsesc foarte frecvent în tot genomul bacterian, dar rar în cel viral. Așadar, site-urile Chi servesc și ca markeri „auto”: ele resping activitatea mașinii CRISPR atunci când sunt prezente, dar îi permit să utilizeze fragmente de ADN fag dacă lipsesc.

Astfel, celula bacteriană își folosește procesele normale de replicare și reparare a ADN-ului pentru a identifica ADN-ul fagilor, verificând și verificând dublu dacă noul ADN diferă în două moduri fundamentale de genomul „auto”. Prin activitatea celor două proteine ​​CRISPR -- Cas1 și 2 -- sistemul imunitar bacterian se poate asigura că adaugă ADN străin, singur, la „memoria” sa imună și își poate activa astfel apărarea.

Sorek: „Rezolvarea enigmei despre sine versus non-sine pentru sistemul imunitar bacterian și descifrarea mecanismului exact al acestui pas în procesul CRISPR ne oferă o perspectivă importantă asupra confruntării nevăzute care are loc peste tot, în jurul nostru, tot timpul. ." Qimron: „Soluția bacteriană pentru evitarea autoimunității ar putea fi utilizată în viitoare aplicații clinice care profită de sistemul CRISPR”.


Un cuvânt de la Verywell

Având în vedere complexitatea sistemului imunitar și rolurile importante pe care le joacă, este în interesul tău să faci tot ce poți pentru a stimula o funcție imunitară sănătoasă.

Dacă medicul dumneavoastră crede că ați putea avea o infecție sau o afecțiune autoimună, este posibil să aveți nevoie de un test de sânge pentru a vedea dacă numărul de celule albe din sânge este crescut sau scăzut și care celule albe din sânge sunt cele mai reactive. Acest lucru vă poate ajuta să vă ghidați medicul pentru a ști ce tip de afecțiune aveți, ghidând tratamentul.


Este obișnuit ca oamenii să aibă un sistem imunitar supraactiv sau subactiv. Hiperactivitatea sistemului imunitar poate lua mai multe forme, inclusiv:

  • boli alergice - unde sistemul imunitar face un răspuns prea puternic la alergeni. Bolile alergice sunt foarte frecvente. Acestea includ alergii la alimente, medicamente sau insecte înțepătoare, anafilaxie (alergie care pune viața în pericol), febra fânului (rinită alergică), boala sinusurilor, astm, urticarie (urticarie), dermatită și eczeme.
  • boală autoimună - în cazul în care sistemul imunitar montează un răspuns împotriva componentelor normale ale corpului. Bolile autoimune variază de la comune la rare. Acestea includ scleroza multiplă, boala tiroidiană autoimună, diabetul de tip 1, lupusul eritematos sistemic, artrita reumatoidă și vasculita sistemică.

Subactivitate al sistemului imunitar, numit și imunodeficiență, poate sa:

  • fi moștenit - exemplele acestor afecțiuni includ bolile imunodeficienței primare, cum ar fi imunodeficiența variabilă comună (CVID), imunodeficiența combinată severă legată de x (SCID) și deficiența complementului
  • apar ca urmare a tratamentului medical - acest lucru poate apărea din cauza medicamentelor precum corticosteroizi sau chimioterapie
  • fi cauzate de o altă boală - cum ar fi HIV/SIDA sau anumite tipuri de cancer.

Un sistem imunitar subactiv nu funcționează corect și îi face pe oameni vulnerabili la infecții. Poate pune viața în pericol în cazurile severe.

Persoanele care au suferit un transplant de organ au nevoie de tratament imunosupresiv pentru a preveni atacul organismului asupra organului transplantat.

Terapia cu imunoglobuline

Imunoglobulinele (cunoscute în mod obișnuit sub numele de anticorpi) sunt utilizate pentru a trata persoanele care nu sunt capabile să își producă suficient sau ai căror anticorpi nu funcționează corespunzător. Acest tratament este cunoscut sub numele de terapie cu imunoglobuline.

Până de curând, terapia cu imunoglobuline în Australia a implicat în principal livrarea de imunoglobuline prin picurare în venă - cunoscută sub numele de terapie cu imunoglobuline intravenoase (IgIV). Acum, imunoglobulina subcutanată (SCIg) poate fi administrată în țesutul gras de sub piele, ceea ce poate oferi beneficii pentru unii pacienți. Aceasta este cunoscută sub denumirea de perfuzie subcutanată sau terapie SCIG.

Imunoglobulina subcutanată este similară cu imunoglobulina intravenoasă. Este făcut din plasmă - partea lichidă a sângelui care conține proteine ​​importante, cum ar fi anticorpii.

pentru a citi mai multe despre acest tip de tratament.

Multe servicii de sănătate oferă acum terapie SCIg pacienților eligibili cu afecțiuni imune specifice. Dacă sunteți interesat, vă rugăm să discutați despre cerințele dumneavoastră speciale cu specialistul dumneavoastră.


33.2 Răspunsul imun adaptiv

În această secțiune, veți explora următoarele întrebări:

  • Ce este imunitatea adaptativă?
  • Care este diferența dintre imunitatea adaptativă și cea înnăscută?
  • Care sunt răspunsul imun mediat de celule și răspunsul imun umoral?
  • Ce este toleranța imună?

Conexiune pentru cursurile AP ®

Răspunsul imun adaptiv durează zile sau chiar săptămâni pentru a se stabili - mult mai mult decât răspunsul înnăscut - și este mai specific agenților patogeni și implică memoria moleculară. Acest tip de imunitate apare după ce am fost expuși la un antigen fie de la un agent patogen, fie prin vaccinare și este activat atunci când răspunsul imun înnăscut este insuficient pentru a controla infecția. Există două tipuri de răspunsuri adaptive: răspunsul imun mediat de celule, efectuată de celulele T și răspunsul imun umoral, controlată de celulele B activate și producția lor de anticorpi. Imunitate adaptiva implică memorie, astfel încât reexpunerea la același agent patogen va genera un răspuns eficient și rapid. Acest lucru oferă protecție pe termen lung împotriva reinfectării.

Informațiile din această secțiune vor părea copleșitor de complexe cu discuțiile sale despre antigene, celule prezentatoare de antigen, molecule de histocompatibilitate majoră (MHC), diferite tipuri de celule T, celule B secretoare de anticorpi și programarea celulelor de memorie. O sugestie este să citiți informațiile încet, să studiați cu atenție figurile și legendele lor și să faceți propria dvs. serie de diagrame. În ciuda dificultății informațiilor, multe concepte vor părea familiare, cum ar fi rolul proteinelor încorporate în membranele celulelor plasmatice și interacțiunile dintre diferitele tipuri de celule și molecule.

Informațiile prezentate și exemplele evidențiate în secțiune susțin conceptele prezentate în Big Idea 2 și Big Idea 3 din cadrul AP ® Biology Curriculum Framework. Obiectivele de învățare AP ® enumerate în Cadrul curricular oferă o bază transparentă pentru cursul AP ® Biologie, o experiență de laborator bazată pe investigații, activități de instruire și întrebări de examen AP ®. Un obiectiv de învățare îmbină conținutul necesar cu una sau mai multe dintre cele șapte practici științifice.

Ideea mare 2 Sistemele biologice utilizează energia liberă și blocurile moleculare pentru a crește, a se reproduce și pentru a menține homeostazia dinamică.
Înțelegerea durabilă 2.D Creșterea și homeostazia dinamică a unui sistem biologic sunt influențate de schimbările din mediul sistemului.
Cunoștințe esențiale 2.D.4 Plantele și animalele au o varietate de apărări chimice împotriva infecțiilor care afectează homeostazia dinamică.
Practica Științei 1.1 Elevul poate crea reprezentări și modele ale fenomenelor și sistemelor naturale sau create de om din domeniu.
Practica Științei 1.2 Elevul poate descrie reprezentări și modele ale fenomenelor și sistemelor naturale sau create de om din domeniu.
Obiectiv de învățare 2.29 Elevul poate crea reprezentări și modele pentru a descrie răspunsurile imune.
Ideea mare 3 Sistemele vii stochează, recuperează, transmit și răspund la informații esențiale proceselor vieții.
Înțelegerea durabilă 3.D Celulele comunică prin generarea, transmiterea și primirea semnalelor chimice.
Cunoștințe esențiale 3.D.2 Celulele comunică între ele prin contact direct cu alte celule sau de la distanță prin semnalizare chimică.
Practica Științei 6.2 Elevul poate construi explicații ale fenomenelor pe baza dovezilor produse prin practici științifice.
Obiectiv de învățare 3.34 Studentul este capabil să construiască explicații ale comunicării celulare prin contact direct celulă la celulă sau prin semnalizare chimică.
Cunoștințe esențiale 3.D.2 Celulele comunică între ele prin contact direct cu alte celule sau de la distanță prin semnalizare chimică.
Practica Științei 1.1 Elevul poate crea reprezentări și modele ale fenomenelor și sistemelor naturale sau create de om din domeniu.
Obiectiv de învățare 3.35 Elevul este capabil să creeze reprezentări care descriu modul în care comunicarea celulă la celulă are loc prin contact direct sau de la distanță prin semnalizare chimică.

Celule prezentatoare de antigen

Spre deosebire de celulele NK ale sistemului imunitar înnăscut, celulele B (limfocitele B) sunt un tip de globule albe care dă naștere la anticorpi, în timp ce celulele T (limfocitele T) sunt un tip de globule albe care joacă un rol important în sistemul imunitar. raspuns. Celulele T sunt o componentă cheie a răspunsului mediat de celule - răspunsul imun specific care utilizează celulele T pentru a neutraliza celulele care au fost infectate cu viruși și anumite bacterii. Există trei tipuri de celule T: celule T citotoxice, helper și supresoare. Celulele T citotoxice distrug celulele infectate cu virus în răspunsul imun mediat de celule, iar celulele T helper joacă un rol în activarea atât a anticorpului, cât și a răspunsurilor imune mediate de celule. Celulele T supresoare dezactivează celulele T și celulele B atunci când este necesar și astfel împiedică răspunsul imun să devină prea intens.

Un antigen este o macromoleculă străină sau „non-self” care reacționează cu celulele sistemului imunitar. Nu toate antigenele vor provoca un răspuns. De exemplu, indivizii produc nenumărate antigene „auto” și sunt expuși în mod constant la antigene străine inofensive, cum ar fi proteinele alimentare, polenul sau componentele de praf. Suprimarea răspunsurilor imune la macromoleculele inofensive este foarte reglementată și, de obicei, previne procesele care ar putea fi dăunătoare gazdei, cunoscute sub numele de toleranță.

Sistemul imunitar înnăscut conține celule care detectează antigene potențial dăunătoare și apoi informează răspunsul imun adaptativ despre prezența acestor antigene. Un celula prezentatoare de antigen (APC) este o celulă imunitară care detectează, înghite și informează răspunsul imun adaptativ despre o infecție. Când este detectat un agent patogen, aceste APC-uri vor fagocita agentul patogen și îl vor digera pentru a forma multe fragmente diferite ale antigenului. Fragmentele de antigen vor fi apoi transportate la suprafața APC, unde vor servi ca indicator pentru alte celule imune. Celulele dendritice sunt celule imune care procesează materialul antigen care sunt prezente în piele (celulele Langerhans) și în mucoasa nasului, plămânilor, stomacului și intestinelor. Uneori, o celulă dendritică se prezintă pe suprafața altor celule pentru a induce un răspuns imun, funcționând astfel ca o celulă prezentatoare de antigen. Macrofagele funcționează și ca APC-uri. Înainte de activare și diferențiere, celulele B pot funcționa și ca APC.

După fagocitoză de către APC, vezicula fagocitară fuzionează cu un lizozom intracelular formând fagolizozom. În cadrul fagolizozomului, componentele sunt descompuse în fragmente, fragmentele sunt apoi încărcate pe molecule MHC clasa I sau MHC clasa II și sunt transportate la suprafața celulei pentru prezentarea antigenului, așa cum este ilustrat în Figura 33.8. Rețineți că limfocitele T nu pot răspunde corect la antigen decât dacă acesta este procesat și încorporat într-o moleculă MHC II. APC-urile exprimă MHC pe suprafețele lor, iar atunci când sunt combinate cu un antigen străin, aceste complexe semnalează un invadator „non-self”. Odată ce fragmentul de antigen este încorporat în molecula MHC II, celula imună poate răspunde. Celulele T helper sunt una dintre principalele limfocite care răspund la celulele prezentatoare de antigen. Amintiți-vă că toate celelalte celule nucleate ale corpului au exprimat molecule MHC I, care semnalează „sănătos” sau „normal”.

Link către Învățare

Această animație de la Universitatea Rockefeller arată cum celulele dendritice acționează ca santinele în sistemul imunitar al organismului.


Când sistemul imunitar eșuează

Dacă nu ești împușcat în cap sau lovit de un autobuz, sistemul tău imunitar are o influență majoră și directă asupra duratei tale de viață!

În circumstanțe normale, sistemul imunitar acționează pentru binele gazdei - prevenind infecțiile și cancerul. Cu toate acestea, uneori poate părea că acționează într-un mod negativ, provocând de fapt o boală, mai degrabă decât prevenind-o. Acest articol își propune să discute și să evidențieze două extreme ale sistemului imunitar, cu exemple de boli pentru ambele.

Fenomenul Goldilocks

Tulburările sistemului imunitar al unui individ pot duce la afecțiuni de severitate diferită, de la afectarea calității vieții până la moarte. Adesea descrisă ca „fenomenul bucăților de aur”, activitatea sistemului imunitar poate duce la tulburări fie prin faptul că nu reacționează suficient de ușor, fie prin declanșarea unui răspuns imun prea prompt. În primul rând, acolo unde sistemul imunitar nu răspunde suficient, pot apărea boli de imunodeficiență, care adesea duc la infecții recurente și care pun viața în pericol.

Imunodeficiența poate apărea dintr-o serie de surse rezultatul unei boli genetice, cum ar fi în cazul imunodeficienței combinate severe (SCID) din utilizarea medicamentelor, cum ar fi medicamentele imunosupresoare sau printr-o infecție, cum ar fi sindromul imunodeficienței dobândite (SIDA). ) care este cauzată de retrovirusul HIV. În situațiile în care sistemul imunitar este hiperactiv și funcționează mai eficient decât ar trebui, rezultatul poate fi un atac asupra țesuturilor normale, de parcă ar fi organisme străine. Acest lucru poate duce la boli autoimune, cum ar fi diabetul zaharat (diabet zaharat de tip I), artrita reumatoidă, lupusul eritematos, boala celiacă și alergii, pentru a numi doar câteva.

Imunodeficiența poate apărea atunci când una sau mai multe componente ale sistemului imunitar sunt defecte sau inactive. Capacitatea sistemului imunitar de a raspunde la agentii patogeni este redusa atat la cei foarte tineri, cat si la cei in varsta, raspunsurile imune incepand sa scada dupa varsta de 50 de ani in medie din cauza imunosenescentei. În țările dezvoltate, obezitatea, consumul de alcool și abuzul de droguri sunt cauze comune ale unei funcții imunitare deficitare. Cu toate acestea, malnutriția este cea mai frecventă cauză a imunodeficienței la nivel global, din cauza alimentației adesea proaste a indivizilor din țările în curs de dezvoltare. S-a raportat că dietele care nu au suficiente proteine ​​și care au un singur nutrienți, cum ar fi fier, cupru, zinc, seleniu, vitaminele A, C, E și B6 și acid folic, reduc răspunsurile imune. În plus, pierderea funcției timusului la o vârstă fragedă prin mutație genetică sau îndepărtare chirurgicală, de exemplu în timpul unor intervenții chirurgicale pe inimă pediatrică, poate duce la imunodeficiență severă. Imunodeficiența poate fi, de asemenea, moștenită, de exemplu boala cronică granulomatoasă (CGD) este o afecțiune genetică prin care pacienții suferă de crize recurente de infecție din cauza capacității scăzute a fagocitelor sistemului lor imunitar de a lupta împotriva agenților patogeni care cauzează boli. Infecția cu HIV și unele tipuri de cancer duc la imunodeficiența dobândită ca simptom.

Răspunsuri imune hiperactive

În schimb, un sistem imunitar hiperactiv poate fi cauza mai multor afecțiuni caracterizate printr-un răspuns inadecvat al sistemului imunitar. Acest lucru se poate datora fie unei eșecuri de a distinge pe deplin între sine și non-sine, ducând astfel la un atac asupra țesuturilor proprii ale corpului, ca în cazul autoimunității, fie printr-o reacție excesivă la mediu în cazul hipersensibilității. Aceste răspunsuri nedorite și dăunătoare pot fi împărțite în patru clase, pe baza mecanismelor implicate și a intervalului de timp al reacției:

TipDescriereExemplu
euO reacție imediată sau anafilactică, adesea asociată cu o alergie. Simptomele variază de la disconfort ușor până la moarte.Astm
IIApare atunci când anticorpii se leagă de antigenul din celulele proprii ale pacientului, marcându-le pentru distrugere,Anemia hemolitică autoimună
IIIDeclanșat de agregarea antigenelor, proteinelor complementului și anticorpilor care se depun în diferite țesuturi.Lupus eritematos sistemic
IVCunoscută și sub denumirea de hipersensibilitate mediată celular sau de tip întârziat, aceste afecțiuni durează de obicei între două și trei zile pentru a se dezvolta și sunt implicate în multe boli autoimune și infecțioase. Poate implica si dermatita de contact ca in cazul iedera otravitoare.Dermatita de contact

Studiu de caz privind imunodeficiența

Imunodeficiența combinată severă (SCID), sau Sindromul Boy in the Bubble, este o tulburare de imunodeficiență severă, moștenită genetic, în care sistemul imunitar adaptativ este complet dezactivat din cauza unui defect al uneia dintre mai multe gene. SCID este listată ca o boală rară de către Office of Rare Diseases al National Institutes of Health, ceea ce înseamnă că SCID, sau un subtip de SCID, afectează mai puțin de 200 000 de oameni din populația SUA. Persoanele afectate sunt extrem de vulnerabile la boli infecțioase cu simptome inclusiv diaree cronică, infecții ale urechii, pneumonie recurentă și infecție orală abundentă cu Candida. Copiii născuți cu SCID, dacă nu sunt tratați, de obicei mor în primul an din cauza infecțiilor severe și recurente. Mai multe state din SUA sunt în curs de studii pilot pentru a diagnostica SCID la nou-născuți (începând cu 1 februarie 2009 Wisconsin și Massachusetts evaluează toți nou-născuții). Până în prezent, cel mai frecvent tratament pentru SCID este un transplant de măduvă osoasă de la un donator înrudit, de preferință în primele 3 luni după naștere sau înainte de nașterea copilului. Tehnicile de terapie genetică au fost, de asemenea, dezvoltate și, ca urmare, primul tratament al pacienților cu SCID a avut loc în 2000 și a permis acestor indivizi să aibă un sistem imunitar funcțional pentru prima dată. Aceste studii sunt, totuși, în așteptare din cauza apariției crescute a leucemiei la acești pacienți.

Studiu de caz de hipersensibilitate

Astmul este o boală cronică foarte frecventă care afectează sistemul respirator, prin care căile respiratorii se strâng, devin inflamate și căptușite cu exces de mucus. Adesea, ca răspuns la unul sau mai mulți factori declanșatori, un răspuns astmatic poate rezulta din expunerea la alergeni din aer, fum de tutun, aer rece sau cald, parfum, exerciții fizice, stres pentru a numi doar câteva. Simptomele astmului bronșic pot varia de la ușoare la care pot pune viața în pericol și includ respirație șuierătoare, senzație de constricție și mâncărime în piept, tuse și dificultăți de respirație. Astfel de simptome pot fi de obicei controlate cu o combinație de medicamente și schimbări de mediu în urma identificării factorilor declanșatori. Atenția în țările dezvoltate s-a concentrat asupra astmului bronșic din cauza prevalenței sale în creștere rapidă, afectând până la unul din patru copii urbani. Cu toate acestea, astmul este cauzat de interacțiuni complexe ale factorilor de mediu și genetici care nu sunt încă pe deplin înțeleși. Până la sfârșitul anului 2005, 25 de gene au fost asociate cu astmul la mai multe populații. Multe dintre aceste gene sunt legate de sistemul imunitar sau de modularea inflamației.

Studiu de caz autoimun

Artrita reumatoidă (RA) este o afecțiune autoimună cronică și sistemică, ale cărei cauze sunt încă incomplet cunoscute. Cel mai frecvent are ca rezultat inflamarea și deteriorarea țesuturilor articulațiilor și tecilor tendonului. RA poate fi o condiție invalidantă și dureroasă care poate duce în cele din urmă la pierderea substanțială a funcției și a mobilității. Deși în prezent nu există un tratament cunoscut pentru RA, tratamentul poate atenua simptomele și, în unele cazuri, poate modifica procesul. Astfel de tratamente variază de la kinetoterapie, analgezice și medicamente antiinflamatoare până la medicamente antireumatice care modifică boala (DMARD) care pot fi utilizate pentru a inhiba procesele imune cauzale. Cursul RA variază foarte mult, unii oameni având simptome ușoare pe termen scurt, dar, în majoritatea cazurilor, boala este progresivă și cronică.


10 fapte uimitoare despre sistemul tău imunitar

Există lucruri surprinzătoare pe care poate nu le știi despre sistemul natural de apărare al corpului tău.

Sistemul imunitar este alcătuit dintr-o rețea de celule, țesuturi și organe care lucrează împreună pentru a proteja organismul împotriva infecțiilor și pentru a menține sănătatea generală.

Corpul uman este un mediu optim pentru ca agenții patogeni, cum ar fi bacteriile, virușii, ciupercile și paraziții să prospere. Sistemul imunitar limitează accesul acestor microbi în organism și îi împiedică să crească și să provoace boli.

În timp ce majoritatea oamenilor cunosc funcția de bază a sistemului imunitar, există multe complexități despre sistemul natural de apărare al corpului tău de care este posibil să nu fii conștient.

Iată 10 fapte uimitoare despre sistemul imunitar:

1. Fiecare parte a sistemului imunitar are o funcție unică.

„Gândiți-vă la sistemul imunitar ca la armată”, spune Dat Tran, MD, imunolog și profesor asistent de pediatrie la Centrul de Științe ale Sănătății de la Universitatea din Texas din Houston. „Există ramuri diferite, care îndeplinesc fiecare o funcție unică în protejarea corpului.”

Prima linie de apărare, spune dr. Tran, sunt celulele albe din sânge, care sunt primele care recunosc agenții patogeni și luptă împotriva infecțiilor. Limfocitele, un tip specific de globule albe, lucrează pentru a permite organismului să-și amintească microbii invadatori pentru a le lupta mai repede în infecțiile viitoare.

Alte părți ale sistemului imunitar includ măduva osoasă, unde celulele albe din sânge sunt produse ganglioni limfatici, care produc și stochează celule care luptă împotriva infecțiilor în tot corpul și splina, care ajută la controlul cantității de sânge din organism și curăță vechile sau celule sanguine deteriorate din organism.

2. Vaccinurile joacă un rol important în educarea sistemului tău imunitar.

Vaccines work by stimulating the immune system to produce antibodies against a foreign invader without actually infecting the individual with the disease. As a result, when the body encounters that infection in the future, it knows how to fight it off.

“Vaccines educate the immune system using a unique component of that pathogen so, upon exposure to that pathogen in the future, you have very minimal to no symptoms,” Tran says.

3. Every day, we encounter billions of germs, but they’re not all bad.

Though it may not be pleasant to think about, countless microbes live on and in our bodies, and they are actually necessary to maintain good health.

“Good bacteria in our body provides us with nutrients we need and also provides a defense against bad bacteria and infection,” Tran says. A balance needs to be maintained because when good bacteria is reduced, bad bacteria can take over, making us feel sick, he says.

4. Stress can affect the way your immune system works.

Stress can lead to increased levels of cortisol, a steroid hormone that is important for overall function of our body but too much of it can lead to a number of health problems, including decreased immunity. “The high level of steroids can blunt your immune system,” Tran says.

5. Positive emotions and a healthy lifestyle may boost your immunity.

Some research suggests that optimism can actually make our immune system work better. “I don’t know if it’s a direct cause,” Tran says, “but the happier, or more positive you are, the more likely you are to eat right and be less stressed, which will help your immune system.”

6. Sleep deprivation can impact immunity.

Not getting enough sleep can wreak havoc on the body, and the immune system is no exception. Studies show that a lack of sleep may make you more likely to catch a cold and also makes it more difficult to fight off infection.

7. Allergies are the result of your immune system reacting to a false alarm.

When you experience an allergic reaction, your immune system is responding to a harmless allergen that it perceives as a threat. Symptoms of an allergic reaction, which can range from a runny nose to breaking out in hives to fainting, are a result of the body’s misguided attack.

8. Your immune system can attack itself.

Autoimmune diseases occur when the immune system destroys its own healthy tissues. In such cases, white blood cells in the body cannot distinguish between pathogens and the body’s normal cells, setting off a reaction that destroys healthy tissues.

While there are over 80 different types of autoimmune disorders, common ones include rheumatoid arthritis, psoriasis, and Crohn’s disease.

9. Women are more likely to be diagnosed with autoimmune diseases.

Autoimmune diseases affect about 8 percent of the population in the United States, making up the third most common category of disease after cancer and heart disease, according to the U.S. Centers for Disease Control and Prevention. Women make up nearly 80 percent of those living with autoimmune diseases. While the cause of autoimmune diseases is unknown, it is generally believed to have a strong genetic component, and women in their child-bearing years are at the highest risk.

10. Being too clean can inhibit your immune system from functioning properly.

Cleaning and disinfecting may seem like the best way to avoid infection, but this is a case where there can be too much of a good thing.

“When you make your environment so clean, you minimize so many foreign pathogens that you actually minimize the development of the immune system,” Tran says. This is especially the case with young children, since if they’re not exposed to harmful microbes at all, their bodies won’t be able to develop the proper antibodies to fight them off.

Tran recommends his patients practice good hygiene but warns not to go overboard. “I tell them to live their lives normally,” he says. “If someone has a cold, definitely wash your hands around them and try to avoid direct contact. Clean normally, but don’t be obsessive about it. While trying to avoid foreign pathogens, you don’t want to unintentionally minimize the good bacteria in your environment.”


Priveste filmarea: Cum funcționză sistemul IMUNITAR? - Aventurile lui LittleEdu (August 2022).