معلومة

5.6: القدرة على تجنب الدفاعات المناعية التكيفية - علم الأحياء


أهداف التعلم

  1. اذكر أربع طرق تحمينا بها جزيئات الجسم المضاد المصنوعة أثناء المناعة التكيفية من البكتيريا.
  2. صف بإيجاز ثلاث طرق على الأقل قد تتفادى فيها البكتيريا دفاعاتنا المناعية التكيفية وتسمية البكتيريا التي تفعل كل منها.

نظرة عامة على دفاعات المناعة التكيفية

أحد الدفاعات الرئيسية ضد البكتيريا هو إنتاج الدفاعات المناعية لجزيئات الأجسام المضادة ضد الكائن الحي. "أطراف" الجسم المضاد ، التي تسمى جزء Fab (الشكل ( PageIndex {1} )) لها أشكال مكملة لأجزاء من البروتينات البكتيرية والسكريات التي تسمى الحلقات. يرتبط "الجزء السفلي" من الجسم المضاد ، المسمى بجزء Fc (الشكل ( PageIndex {1} )) بالمستقبلات الموجودة على الخلايا البلعمية وخلايا NK) ويمكنه تنشيط المسار التكميلي الكلاسيكي.

هناك طرق مختلفة تحمي بها الأجسام المضادة التي يصنعها الجسم أثناء المناعة التكيفية الجسم من البكتيريا:

أ. كما هو مذكور أعلاه تحت البلعمة ، تعمل بعض الأجسام المضادة مثل IgG و IgE مثل opsonins وتلتصق البكتيريا بالبلعمة (الشكل ( PageIndex {2} )).

ب. يمكن للأجسام المضادة ، مثل IgG و IgA و IgM ، أن ترتبط بالالتصاق البكتيري ، والشعر ، والكبسولات ، وبهذه الطريقة تمنع ارتباطها بالخلايا المضيفة.

ج. يمكن لـ IgG و IgM أيضًا تنشيط المسار التكميلي الكلاسيكي الذي يوفر جميع الفوائد المرتبطة به.

د. يمكن أن يجمع IgA و IgM البكتيريا معًا مما يتيح إزالتها بسهولة أكبر بواسطة الخلايا البلعمية (الشكل ( PageIndex {3} )).

ستتم مناقشة هذه الآليات بمزيد من التفصيل في الوحدة 6.

تمرين: أسئلة فكر - ثنائي - شارك

  1. المكورات العنقودية الذهبية ينتج البروتين A ، وهو بروتين يرتبط بجزء Fc من الأجسام المضادة.

كيف يمكن هذا بكتريا المكورة العنقودية البرتقالية لمقاومة المناعة التكيفية؟

  1. العديد من البكتيريا التي تستعمر الأغشية المخاطية تنتج بروتين الغلوبولين المناعي ، وهو إنزيم يحلل الأجسام المضادة من فئة IgA.

كيف يمكن لهذا أن يمكّن هذه البكتيريا من مقاومة المناعة التكيفية؟

مقاومة دفاعات المناعة التكيفية

تستخدم البكتيريا مجموعة متنوعة من الآليات لمقاومة الأجسام المضادة المصنوعة أثناء المناعة التكيفية. وتشمل هذه ما يلي:

أ. يمكن أن تتهرب بعض البكتيريا من الأجسام المضادة عن طريق تغيير الأطراف اللاصقة لشعيراتها كما هو مذكور أعلاه الإشريكية القولونية و النيسرية البنية (الشكل ( PageIndex {4} )).

يمكن للبكتيريا أيضًا أن تنوع البروتينات السطحية الأخرى بحيث لا "تتناسب" الأجسام المضادة التي صنعت سابقًا ضد تلك البروتينات. (الشكل ( PageIndex {5} )). على سبيل المثال، N. gonorrhoeae ينتج بروتين Rmp (البروتين III) الذي يحمي من هجوم الأجسام المضادة بواسطة الأجسام المضادة المصنوعة ضد البروتينات السطحية الأخرى (مثل المواد اللاصقة) والسكريات الدهنية (LOS) للبكتيريا.

ب. سلالات النيسرية السحائية تحتوي على كبسولة تتكون من حمض السياليك بينما سلالات الأبراج العقدية (المجموعة أ من العقديات بيتا) لها كبسولة مصنوعة من حمض الهيالورونيك. كل من هذه السكريات تشبه إلى حد كبير الكربوهيدرات الموجودة في الأنسجة البشرية ولأن الخلايا الليمفاوية التي تقوم بتنفيذ الاستجابات المناعية التكيفية لا تتعرف عليها كأجسام غريبة ، لا يتم تصنيع الأجسام المضادة ضد تلك الكبسولات. وبالمثل ، فإن بعض البكتيريا قادرة على تغطية نفسها ببروتينات مضيفة مثل الفبرونيكتين أو اللاكتوفيرين أو الترانسفيرين وبهذه الطريقة تتجنب تكوين أجسام مضادة ضدها لأن الخلايا الليمفاوية لا تستطيع التعرف عليها على أنها غريبة.

ج. المكورات العنقودية الذهبية ينتج البروتين أ الأبراج العقدية ينتج البروتين G. كل من هذين البروتينين يرتبطان بجزء Fc من الجسم المضاد IgG ، وهو الجزء الذي من المفترض أن يربط البكتيريا بالبلعمات أثناء الارتباط المعزز (الشكل ( PageIndex {1} )). تصبح البكتيريا مغلفة بالأجسام المضادة بطريقة لا تؤدي إلى طمس (الشكل ( PageIndex {6} )).

د. السالمونيلا يمكن أن تخضع الأنواع لتغير طور لمولدات المضادات الكبسولية (K) والسوطية (H) ، أي أنها تستطيع تغيير الشكل الجزيئي لمولدات المضادات الكبسولية والسوطية بحيث لا تتناسب الأجسام المضادة مع الشكل السابق مع الشكل الجديد (الشكل ( PageIndex {5} )).

ه. البكتيريا مثل المستدمية النزلية, العقدية الرئوية, هيليكوباكتر بيلوري, شيغيلا فلكسنري, النيسرية السحائية, النيسرية البنية وممرض معوي بكتريا قولونية إنتاج بروتياز الغلوبولين المناعي. يعمل بروتياز الغلوبولين المناعي على تحلل الأجسام المضادة الواقية للجسم (الغلوبولين المناعي) الموجودة في إفرازات الجسم ، وهي فئة من الأجسام المضادة تعرف باسم IgA.

F. تشكل العديد من البكتيريا المسببة للأمراض ، وكذلك النباتات الطبيعية ، مجتمعات بكتيرية معقدة مثل الأغشية الحيوية. غالبًا ما تكون البكتيريا الموجودة في الأغشية الحيوية قادرة على التواصل مع بعضها البعض من خلال عملية تسمى استشعار النصاب (تمت مناقشتها لاحقًا في هذه الوحدة) وتكون قادرة على التفاعل والتكيف مع بيئتها كمجموعة من البكتيريا بدلاً من البكتيريا الفردية. من خلال العيش كمجتمع من البكتيريا كغشاء حيوي ، تكون هذه البكتيريا أكثر قدرة على مقاومة هجوم المضادات الحيوية وتكون أكثر قدرة على مقاومة الجهاز المناعي المضيف.

ملخص

  1. هناك طرق مختلفة تجعل الأجسام المضادة التي يصنعها الجسم أثناء المناعة التكيفية تحمي الجسم من البكتيريا.
  2. تعمل بعض الأجسام المضادة مثل IgG و IgE مثل opsonins وتلتصق البكتيريا بالبلعم (طين أو ارتباط محسّن).
  3. يمكن للأجسام المضادة ، مثل IgG و IgA و IgM ، أن ترتبط بالالتصاق البكتيري ، والشعر ، والكبسولات ، وبهذه الطريقة تمنع ارتباطها بالخلايا المضيفة.
  4. يمكن لـ IgG و IgM تنشيط المسار التكميلي الكلاسيكي لتوفير جميع الفوائد المرتبطة به.
  5. يمكن أن يجمع IgA و IgM البكتيريا معًا مما يتيح إزالتها بسهولة أكبر بواسطة الخلايا البلعمية.
  6. تصنع الأجسام المضادة للسموم ، وخاصة IgG ، ضد السموم الخارجية البكتيرية. تتحد مع جزيئات السموم الخارجية قبل أن تتمكن من التفاعل مع الخلايا المستهدفة المضيفة وبالتالي تحييد السم.
  7. تستخدم البكتيريا مجموعة متنوعة من الآليات لمقاومة الأجسام المضادة المصنوعة أثناء المناعة التكيفية.
  8. يمكن لبعض البكتيريا تغيير البروتينات السطحية أو السكريات المتعددة بحيث لا تصبح الأجسام المضادة المصنوعة سابقًا ضد تلك البروتينات "مناسبة".
  9. بعض البكتيريا قادرة على تغطية نفسها ببروتينات مضيفة وبهذه الطريقة تتجنب تكوين أجسام مضادة ضدها لأنه لا يمكن التعرف عليها على أنها أجنبية
  10. تنتج بعض البكتيريا بروتياز الغلوبولين المناعي الذي يحط من الأجسام المضادة الواقية للجسم (الغلوبولين المناعي) الموجودة في إفرازات الجسم.

كيف يمكن لأجهزة المناعة لدى الأطفال أن تتجنب فيروس كورونا

يمثل الأطفال الصغار نسبة صغيرة فقط من إصابات COVID-19 1 - وهو اتجاه حير العلماء. الآن ، تشير مجموعة متزايدة من الأدلة إلى السبب: يبدو أن أجهزة المناعة لدى الأطفال مجهزة بشكل أفضل للتخلص من SARS-CoV-2 مقارنةً بالبالغين.

تقول دونا فاربر ، أخصائية المناعة في جامعة كولومبيا في مدينة نيويورك: "الأطفال يتأقلمون كثيرًا للاستجابة - ومجهزين جيدًا للاستجابة - للفيروسات الجديدة". حتى عندما يُصابون بـ SARS-CoV-2 ، فمن المرجح أن يعاني الأطفال من مرض خفيف أو بدون أعراض 2.

دليل آخر على أن استجابة الأطفال للفيروس تختلف عن استجابة البالغين هو أن بعض الأطفال يصابون بأعراض COVID-19 والأجسام المضادة الخاصة بـ SARS-CoV-2 ولكنهم لا يفحصون الفيروس أبدًا في اختبار RT-PCR القياسي. في إحدى الدراسات ، طور ثلاثة أطفال دون سن العاشرة من نفس العائلة أجسامًا مضادة لـ SARS-CoV-2 3 - وعانى اثنان منهم من أعراض خفيفة - ولكن لم يتم اختبار أي منهم إيجابيًا على RT-PCR ، على الرغم من اختبارهم 11 مرة على مدار 28 يومًا بينما كانوا قريبين. الاتصال بوالديهم الذين كانت نتيجة اختبارهم إيجابية.


الخلايا B و T.

تتشكل الخلايا الليمفاوية ، وهي فئة فرعية من خلايا الدم البيضاء ، مع خلايا الدم الأخرى في نخاع العظم الأحمر الموجود في العديد من العظام المسطحة ، مثل عظام الكتف أو الحوض. نوعان من الخلايا الليمفاوية للاستجابة المناعية التكيفية هما الخلايا البائية والتائية (شكل 1). ما إذا كانت الخلية الليمفاوية غير الناضجة تصبح خلية بائية أو خلية تائية تعتمد على مكان نضوجها في الجسم. تبقى الخلايا البائية في نخاع العظم لتنضج (ومن هنا جاء اسم "B" لـ "نخاع العظم") ، بينما تهاجر الخلايا التائية إلى الغدة الصعترية ، حيث تنضج (ومن هنا جاء اسم "T" لـ "الغدة الصعترية"). أثناء عملية النضج ، تطور كل خلية B أو T بروتينات سطحية فريدة قادرة على التعرف على مجموعة فريدة من الجزيئات المحددة جدًا على المستضدات (الموضحة أدناه). بمعنى آخر ، يمكن لكل خلية B أو T التعرف على عدد قليل جدًا من الجزيئات المختلفة ، ولكن معًا يجب أن تكون مجموعة الخلايا الليمفاوية بأكملها في الشخص السليم قادرة على التعرف على الجزيئات من معظم مسببات الأمراض. يتم تحديد خصوصية هذه البروتينات السطحية الفريدة ، أو المستقبلات ، على الخلايا الليمفاوية من خلال علم الوراثة للفرد وهي موجودة قبل إدخال جزيء غريب إلى الجسم أو مواجهته. باستثناء بعض أمراض الجهاز المناعي التي تسمى أمراض المناعة الذاتية ، لا توجد خلايا B أو T ناضجة قادرة على التعرف على الجزيئات الموجودة في الخلايا البشرية السليمة والارتباط بها ، ولكن فقط للجزيئات الموجودة في مسببات الأمراض أو في الخلايا البشرية غير الصحية.

تشارك الخلايا البائية في الاستجابة المناعية الخلطيةالذي يستهدف مسببات الأمراض السائبة في الدم والليمفاوية ، وتقوم الخلايا البائية بهذه الاستجابة عن طريق إفراز الأجسام المضادة. وتشارك الخلايا في استجابة مناعية خلويةالذي يستهدف الخلايا المصابة في الجسم. تشمل الخلايا التائية الخلايا التائية المساعدة والخلايا التائية السامة للخلايا أو القاتلة. تقتل الخلايا التائية السامة للخلايا الخلايا البشرية المصابة أو غير الصحية مباشرة. لا تقتل الخلايا التائية المساعدة الخلايا المصابة بشكل مباشر ، ولكنها تفرز الجزيئات الضرورية لوظيفة جميع الخلايا الأخرى في الاستجابة المناعية لمسببات الأمراض.

شكل 1. تُظهر هذه الصورة المجهرية الإلكترونية الماسحة للخلايا اللمفاوية التائية. لا يمكن تمييز الخلايا التائية والخلايا البائية عن طريق الفحص المجهري الضوئي ، ولكن يمكن تمييزها تجريبيًا عن طريق فحص مستقبلاتها السطحية. (الائتمان: تعديل العمل بواسطة بيانات شريط مقياس NCI من Matt Russell)


نظام المناعة التكيفي

ال جهاز المناعة التكيفي يتم تنشيطه إذا دخلت مسببات الأمراض الجسم بنجاح وتمكنت من التهرب من الدفاعات العامة لجهاز المناعة الفطري. الاستجابة التكيفية خاصة بنوع معين من العوامل الممرضة التي غزت الجسم ، أو الخلايا السرطانية. يستغرق الأمر وقتًا أطول لشن هجوم محدد ، ولكن بمجرد أن يكون جاريًا ، فإن خصوصيته تجعله فعالًا للغاية. عادة ما تؤدي الاستجابة التكيفية إلى المناعة. هذه حالة مقاومة لعامل ممرض معين ، نظرًا لقدرة الجهاز المناعي التكيفي & # 8217s على "تذكر" العامل الممرض وشن هجوم قوي على الفور مصمم خصيصًا لهذا العامل الممرض المحدد إذا اجتاح مرة أخرى في المستقبل.


الفصل 17 ملخص

في هذا الفصل ، تعرفت على جهاز المناعة. على وجه التحديد ، لقد تعلمت أن:

  • أي عامل يمكن أن يسبب المرض يسمى ممرض. معظم مسببات الأمراض البشرية هي كائنات دقيقة ، مثل البكتيريا والفيروسات. جهاز المناعة هو نظام الجسم الذي يدافع عن المضيف البشري من مسببات الأمراض والخلايا السرطانية.
  • الجهاز المناعي الفطري هو مجموعة فرعية من الجهاز المناعي توفر استجابات سريعة جدًا ، ولكن غير محددة لمسببات الأمراض. وهو يتضمن أنواعًا متعددة من الحواجز أمام مسببات الأمراض ، وخلايا الدم البيضاء التي تبلعم مسببات الأمراض ، والعديد من الاستجابات العامة الأخرى.
  • الجهاز المناعي التكيفي هو مجموعة فرعية من الجهاز المناعي توفر استجابات محددة مصممة لمسببات أمراض معينة. يستغرق دخوله حيز التنفيذ وقتًا أطول ، ولكنه قد يؤدي إلى حصانة مسببات الأمراض.
  • تعتمد كل من الاستجابات المناعية الفطرية والتكيفية على قدرة الجهاز المناعي على التمييز بين الجزيئات الذاتية وغير الذاتية. تحتوي معظم خلايا الجسم على بروتينات معقد التوافق النسيجي الرئيسي (MHC) التي تحددها على أنها ذاتية. تحتوي مسببات الأمراض والخلايا المصابة والخلايا السرطانية على بروتينات غير ذاتية تسمى المستضدات التي يتعرف عليها الجهاز المناعي على أنها غريبة.
  • المستضدات عبارة عن بروتينات ترتبط بمستقبلات معينة في خلايا الجهاز المناعي وتؤدي إلى استجابة مناعية تكيفية. تستجيب بعض الخلايا المناعية (الخلايا البائية) للمستضدات الأجنبية عن طريق إنتاج أجسام مضادة ترتبط بالمستضدات وتستهدف مسببات الأمراض للتدمير.
  • دور مهم لجهاز المناعة هو مراقبة الورم. تجد الخلايا التائية القاتلة للجهاز المناعي التكيفي الخلايا السرطانية وتدمرها ، والتي يمكنها التعرف عليها من مستضداتها غير الطبيعية.
  • يُعتقد أن الجهاز المناعي العصبي الذي يحمي الجهاز العصبي المركزي يختلف عن الجهاز المناعي المحيطي الذي يحمي بقية الجسم البشري. حواجز الدم في الدماغ والحبل الشوكي الدموي هي نوع واحد من حماية جهاز المناعة العصبية. تلعب Neuroglia أيضًا دورًا في هذا النظام ، على سبيل المثال ، من خلال إجراء عملية البلعمة.
  • الجهاز اللمفاوي هو جهاز عضو بشري يعد جزءًا حيويًا من جهاز المناعة التكيفي. يتكون من عدة أعضاء ونظام من الأوعية التي تنقل أو ترشح السائل الذي يسمى اللمف. تتمثل الوظيفة المناعية الرئيسية للجهاز الليمفاوي في إنتاج خلايا الدم البيضاء التي تسمى الخلايا الليمفاوية وتنضجها وتؤويها وتدويرها ، وهي الخلايا الرئيسية في جهاز المناعة التكيفي ، ويتم تداولها في الليمفاوية.
    • عودة الليمفاوية إلى مجرى الدم هي إحدى وظائف الجهاز اللمفاوي. يتدفق اللمف من مساحات الأنسجة ، حيث يتسرب من الأوعية الدموية ، إلى الأوردة الرئيسية في الجزء العلوي من الصدر. ثم يتم إعادته إلى نظام القلب والأوعية الدموية. اللمف مشابه في تكوينه لبلازما الدم. مكوناته الخلوية الرئيسية هي الخلايا الليمفاوية.
    • توجد الأوعية اللمفاوية المسماة lacteals في الزغابات التي تبطن الأمعاء الدقيقة. تمتص اللاكتيلس الأحماض الدهنية من هضم الدهون في الجهاز الهضمي. ثم يتم نقل الأحماض الدهنية عبر شبكة الأوعية اللمفاوية إلى مجرى الدم.
    • الخلايا الليمفاوية ، والتي تشمل الخلايا البائية والخلايا التائية ، هي مجموعة فرعية من الكريات البيض تشارك في الاستجابات المناعية التكيفية. قد تخلق ذاكرة دائمة ومناعة ضد مسببات أمراض معينة.
    • يتم إنتاج جميع الخلايا الليمفاوية في نخاع العظام ثم تمر بعملية النضج ، حيث "تتعلم" لتمييز الذات عن غير الذات. تنضج الخلايا البائية في نخاع العظم وتنضج الخلايا التائية في الغدة الصعترية. يعتبر كل من نخاع العظم والغدة الصعترية من الأعضاء اللمفاوية الأولية.
    • تشمل الأعضاء الليمفاوية الثانوية اللوزتين والطحال والعقد الليمفاوية. هناك أربعة أزواج من اللوزتين تحيط بالحلق. يقوم الطحال بتصفية الدم وكذلك الليمفاوية. هناك المئات من العقد الليمفاوية الموجودة في مجموعات على طول الأوعية اللمفاوية. تقوم كل هذه الأعضاء الثانوية بترشيح اللمف وتخزين الخلايا الليمفاوية ، لذا فهي مواقع تلتقي فيها مسببات الأمراض وتنشط الخلايا الليمفاوية وتبدأ الاستجابات المناعية التكيفية.
      • يتكون خط الدفاع الأول للجسم من ثلاثة أنواع مختلفة من الحواجز التي تمنع معظم مسببات الأمراض من أنسجة الجسم. أنواع الحواجز هي حواجز ميكانيكية وكيميائية وبيولوجية.
          • الحواجز الميكانيكية - والتي تشمل الجلد والأغشية المخاطية والسوائل (مثل الدموع والبول) - تمنع مسببات الأمراض جسديًا من دخول الجسم.
          • تقتل الحواجز الكيميائية - مثل الإنزيمات الموجودة في العرق واللعاب والسائل المنوي - مسببات الأمراض على أسطح الجسم.
          • الحواجز البيولوجية هي بكتيريا غير ضارة تستهلك الطعام والمساحة بحيث لا تستطيع البكتيريا المسببة للأمراض استعمار الجسم.
            • تصبح معظم الخلايا التائية النشطة إما خلايا تي قاتلة أو خلايا تي مساعدة. تدمر الخلايا التائية القاتلة الخلايا المصابة بمسببات الأمراض أو السرطانية. تدير الخلايا التائية المساعدة الاستجابات المناعية عن طريق إطلاق السيتوكينات التي تتحكم في أنواع أخرى من الكريات البيض.
            • تشكل الخلايا البائية المنشطة خلايا البلازما التي تفرز الأجسام المضادة ، والتي ترتبط بمستضدات معينة على مسببات الأمراض أو الخلايا المصابة. تؤدي مجمعات الجسم المضاد-المستضد عمومًا إلى تدمير الخلايا ، على سبيل المثال ، عن طريق جذب الخلايا البلعمية أو تشغيل النظام التكميلي.
              • تحدث المناعة النشطة عندما يتم تقديم مستضدات للجهاز المناعي تؤدي إلى استجابة مناعية تكيفية. قد يحدث هذا بشكل طبيعي كنتيجة لعدوى ، أو بشكل مصطنع كنتيجة للتحصين. قد تستمر المناعة النشطة لسنوات أو حتى مدى الحياة.
              • تحدث المناعة السلبية بدون استجابة مناعية تكيفية عن طريق نقل الأجسام المضادة أو الخلايا التائية المنشطة. قد يحدث هذا بشكل طبيعي بين الأم وجنينها أو رضيعها ، أو قد يحدث بشكل مصطنع عن طريق الحقن. تستمر المناعة السلبية فقط طالما بقيت الأجسام المضادة أو الخلايا التائية المنشطة حية في الجسم ، بشكل عام أسابيع أو شهور فقط.
                • يتزايد انتشار الحساسية منذ عقود ، خاصة في البلدان المتقدمة ، حيث تكون أكثر شيوعًا من البلدان النامية. تفترض فرضية النظافة أن هذا حدث لأن البشر تطوروا للتعامل مع مسببات الأمراض أكثر مما نواجهه الآن عادة في بيئاتنا المعقمة نسبيًا في البلدان المتقدمة. ونتيجة لذلك ، فإن الجهاز المناعي "يظل مشغولاً" بمهاجمة المستضدات غير الضارة.
                • تحدث الحساسية عندما يتم تنشيط الخلايا البائية لأول مرة لإنتاج كميات كبيرة من الأجسام المضادة لمسببات الحساسية غير المؤذية ، والأجسام المضادة تلتصق بالخلايا البدينة. عند التعرض اللاحق لمسببات الحساسية ، تطلق الخلايا البدينة فورًا السيتوكينات والهستامين التي تسبب الالتهاب.
                • كثيرًا ما تُعالج أعراض الحساسية الخفيفة بمضادات الهيستامين التي تقاوم الهستامين وتقلل من أعراض الحساسية. يُعد رد الفعل التحسسي الجهازي الشديد ، والذي يُسمَّى التأق ، حالة طبية طارئة تُعالج عادةً بحقن الإبينفرين. يتضمن العلاج المناعي للحساسية حقن كميات متزايدة من المواد المسببة للحساسية لإزالة حساسية الجهاز المناعي تجاهها.
                  • في بعض أمراض المناعة الذاتية ، مثل مرض السكري من النوع الأول ، يهاجم جهاز المناعة خلايا معينة من الجسم ويتلفها. في أمراض المناعة الذاتية الأخرى ، مثل الذئبة الحمامية الجهازية ، يمكن مهاجمة وإصابة العديد من الأنسجة والأعضاء المختلفة. لا يمكن علاج أمراض المناعة الذاتية بشكل عام ، ولكن غالبًا ما يمكن التحكم في أعراضها بالأدوية أو العلاجات الأخرى.
                    • يظهر نقص المناعة الأولية عند الولادة وينتج عن أمراض وراثية نادرة. مثال على ذلك هو نقص المناعة المشترك الشديد. يحدث نقص المناعة الثانوي بسبب بعض الأحداث أو التعرض الذي حدث بعد الولادة. تشمل الأسباب المحتملة تعاطي المخدرات والسمنة وسوء التغذية ، من بين أمور أخرى.
                    • السبب الأكثر شيوعًا لنقص المناعة في العالم اليوم هو فيروس نقص المناعة البشرية (HIV) ، الذي يصيب الخلايا التائية المساعدة ويدمرها. ينتقل فيروس نقص المناعة البشرية عن طريق الأغشية المخاطية أو سوائل الجسم. قد يؤدي الفيروس في النهاية إلى مستويات منخفضة من الخلايا التائية المساعدة التي تحدث العدوى الانتهازية. عندما يحدث هذا ، يتم تشخيص المريض بمتلازمة نقص المناعة المكتسب (الإيدز). يمكن للأدوية التحكم في تكاثر فيروس نقص المناعة البشرية في جسم الإنسان ، لكنها لا تستطيع القضاء على الفيروس تمامًا.

                    حتى هذه النقطة ، غطى هذا الكتاب أنظمة الجسم التي تنفذ عمليات داخل الأفراد ، مثل الجهاز الهضمي والعضلي والجهاز المناعي. اقرأ الفصل التالي للتعرف على نظام الجسم الذي يسمح للإنسان بإنتاج أفراد جدد - الجهاز التناسلي.


                    11-4. يمكن أن يساهم كبت المناعة أو الاستجابات المناعية غير الملائمة في استمرار المرض

                    تقوم العديد من مسببات الأمراض بقمع الاستجابات المناعية بشكل عام. على سبيل المثال ، تنتج المكورات العنقودية سمومًا ، مثل السموم المعوية العنقودية و متلازمة الصدمة السامة توكسين -1 ( متلازمة الصدمة السامة ، في دراسات حالة في علم المناعة، انظر المقدمة للحصول على التفاصيل) ، التي تعمل بمثابة مستضدات عظمى. Superantigens هي بروتينات تربط مستقبلات المستضدات بأعداد كبيرة جدًا من الخلايا التائية (انظر القسم 7-26) ، وتحفزها على إنتاج السيتوكينات التي تسبب قمعًا كبيرًا لجميع الاستجابات المناعية. تفاصيل هذا القمع غير مفهومة. تتكاثر الخلايا التائية المحفزة ثم تخضع للاستماتة بسرعة ، تاركة كبتًا مناعيًا معممًا مع حذف العديد من الخلايا التائية الطرفية.

                    تسبب العديد من مسببات الأمراض الأخرى تثبيطًا خفيفًا أو عابرًا للمناعة أثناء العدوى الحادة. هذه الأشكال من المناعة المكبوتة غير مفهومة جيدًا ولكنها مهمة ، لأنها غالبًا ما تجعل المضيف عرضة للعدوى الثانوية من قبل الكائنات الحية الدقيقة البيئية الشائعة. من الأمثلة المهمة على كبت المناعة يتبع الصدمات أو الحروق أو حتى الجراحة الكبرى. يعاني المريض المحروق من قدرة متناقصة بشكل واضح على الاستجابة للعدوى ، والعدوى العامة هي سبب شائع للوفاة لدى هؤلاء المرضى. أسباب ذلك ليست مفهومة بالكامل.

                    لا تزال عدوى فيروس الحصبة ، على الرغم من توافر لقاح فعال على نطاق واسع ، مسؤولة عن 10٪ من الوفيات العالمية للأطفال دون سن الخامسة وهي السبب الثامن للوفاة في جميع أنحاء العالم. الأطفال الذين يعانون من سوء التغذية هم الضحايا الرئيسيون وعادة ما يكون سبب الوفاة هو عدوى بكتيرية ثانوية ، وخاصة الالتهاب الرئوي الناجم عن التثبيط المناعي الناجم عن الحصبة. يمكن أن يستمر كبت المناعة الذي يتبع عدوى الحصبة لعدة أشهر ويرتبط بانخفاض وظيفة الخلايا التائية والخلايا البائية. هناك انخفاض أو غياب فرط الحساسية من النوع المتأخر ، وخلال هذه الفترة من نقص المناعة المكتسب ، زاد الأطفال بشكل ملحوظ من قابلية الإصابة بالعدوى الفطرية ، مما يعكس الدور المهم لتنشيط البلاعم بواسطة Tح1 الخلايا في دفاع المضيف ضد المتفطرات. من الآليات المهمة لتثبيط المناعة الذي يسببه الحصبة إصابة الخلايا المتغصنة بفيروس الحصبة. تسبب الخلايا التغصنية المصابة عدم استجابة الخلايا اللمفاوية التائية بآليات غير مفهومة بعد ، ويبدو من المحتمل أن هذا هو السبب المباشر لتثبيط المناعة الناجم عن فيروس الحصبة.

                    إن أكثر حالات قمع المناعة التي يسببها الممرض تطرفاً هي متلازمة نقص المناعة المكتسب التي تسببها الإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية. عادة ما يكون السبب النهائي للوفاة في الإيدز هو العدوى بمسببات الأمراض الانتهازية ، وهو مصطلح يستخدم لوصف كائن حي دقيق موجود في البيئة ولكنه لا يسبب المرض عادة لأنه يتم التحكم فيه بشكل جيد بواسطة دفاعات العائل العادية. تؤدي الإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية إلى فقدان تدريجي للكفاءة المناعية ، مما يسمح بالعدوى بالكائنات الحية غير المسببة للأمراض في العادة.

                    الجذام ، الذي ناقشناه في القسم 8-13 ، هو حالة أكثر تعقيدًا ، حيث البكتيريا المسببة ، المتفطرة الجذامية، يرتبط إما بقمع المناعة الخلوية أو باستجابة مضادة للجراثيم قوية بوساطة الخلايا. هذا يؤدي إلى نوعين رئيسيين من مرض الجذام الورمي والجذام السلي. في الجذام الورمي، المناعة الخلوية منخفضة للغاية ، M. الجذام موجودة بغزارة كبيرة ، ويتم قمع الاستجابات المناعية الخلوية للعديد من المستضدات. هذا يؤدي إلى حالة نمطية في مثل هؤلاء المرضى تسمى الحساسية ، وهذا يعني عدم وجود فرط الحساسية من النوع المتأخر لمجموعة واسعة من المستضدات التي لا علاقة لها بـ M. الجذام. على النقيض من ذلك ، في الجذام السل ، هناك مناعة خلوية قوية مع تنشيط البلاعم ، والتي تتحكم في العدوى ولكنها لا تقضي عليها. يوجد عدد قليل من الكائنات الحية الدقيقة القابلة للحياة في الأنسجة ، وعادة ما يبقى المرضى على قيد الحياة ، وتحدث معظم الأعراض والأمراض بسبب الاستجابة الالتهابية لهذه الكائنات الدقيقة الدائمة (الشكل 11.6). قد يكمن الاختلاف بين شكلي المرض في الاختلاف في نسبة T.ح1 إلى T.حخليتان ، ويُعتقد أن سبب ذلك هو السيتوكينات التي تنتجها خلايا CD8 T ، كما تعلمنا في القسم 10-6.

                    الشكل 11.6

                    استجابات الخلايا التائية والبلاعم ل المتفطرة الجذامية تختلف اختلافًا حادًا في الشكلين القطبيين للجذام. الإصابة ب M. الجذام، التي تظهر على شكل نقاط حمراء داكنة صغيرة في الصور ، يمكن أن تؤدي إلى شكلين مختلفين للغاية من المرض. في مرض السل (أكثر.)


                    أمراض المناعة التي يسببها الفيروس

                    من الواضح أن المضيف لديه آليات عديدة للتعرف على الفيروسات التي يصادفها والقضاء عليها. ومع ذلك ، تستمر بعض الفيروسات على الرغم من هذه الآليات ، ومن ثم قد تصبح الاستجابات المناعية ضارة للمضيف وتسبب مرضًا بوساطة مناعية. عندما يستمر المستضد (الفيروس) ، تنجم التغيرات المرضية والأمراض عن أنواع مختلفة من التفاعلات المناعية ، بما في ذلك فرط الحساسية الفورية ، والمتلازمة المعقدة المناعية بوساطة الجسم المضاد ، وتلف الأنسجة الناجم عن الخلايا المؤثرة التي تتوسطها الخلايا والأجسام المضادة بالإضافة إلى المكمل. من بين هذه الآليات ، تمت دراسة متلازمة العقدة المناعية أثناء العدوى الفيروسية بشكل مكثف. اثنان من المضاعفات الرئيسية لترسب المجمعات المناعية هما تلف الأوعية الدموية والتهاب الكلية. بعض الأمراض الفيروسية التي تم إثبات وجود المجمعات المناعية فيها هي التهاب الكبد B ، كريات الدم البيضاء المعدية ، حمى الضنك النزفية ، والتهاب الدماغ الشامل المصلب تحت الحاد.

                    تتوسط الخلايا التائية السامة للخلايا أيضًا الإصابات المناعية في نماذج الفئران للعدوى البشرية (مثل العدوى بفيروس التهاب السحايا المشيمية اللمفاوي وفيروسات الجدري). تم أيضًا تورط كل من الخلايا التائية السامة للخلايا والخلايا التائية المسؤولة عن فرط الحساسية من النوع المتأخر في علم الأمراض المرتبط بالالتهاب الرئوي الأنفلونزا والتهاب عضلة القلب الناجم عن فيروس كوكساكي في الفئران. من المحتمل وجود توازن دقيق بين إزالة الخلايا المصابة التي هي مصدر السلالة الفيروسية وإصابة الخلايا الحيوية للخلايا التائية وكذلك المكونات المناعية الأخرى للمضيف.

                    قد تتحايل الفيروسات أحيانًا على دفاعات المضيف. يتضح عامل مهم قد يضعف وظيفة الخلايا اللمفاوية التائية الحساسة من خلال ملاحظة أن الخلايا التائية التي يتم تنشيطها بالتفاعل مع المستضد أو الميثوجين تفقد مقاومتها الطبيعية للعديد من الفيروسات. لذلك ، فإن هذه الخلايا الليمفاوية التائية المنشطة تطور القدرة على دعم تكاثر الفيروسات ، مما يؤدي إلى ضعف وظيفة الخلايا اللمفاوية التائية.


                    توصلت دراسة إلى أن الفيروسات يمكن أن يكون لها جهاز مناعي

                    يقدم بحث جديد بقيادة الدكتور كيمبرلي سيد من كلية الطب بجامعة تافتس أول دليل على أن العاثيات والفيروسات # 8211 التي تصيب البكتيريا وتتكاثر داخلها & # 8211 يمكن أن تكتسب نظامًا مناعيًا وظيفيًا وقابلًا للتكيف.

                    صورة مجهرية إلكترونية للعاثيات التي تصيب خلية بكتيرية (دكتور جراهام بيردز)

                    الدراسة التي نشرت اليوم في المجلة طبيعة سجية، وجد أن المفترس الفيروسي لبكتيريا الكوليرا يمكنه سرقة جهاز المناعة الوظيفي للبكتيريا واستخدامه ضد مضيفها البكتيري. استخدمت العاثية (العاثية باختصار) الجهاز المناعي المسروق لتعطيل - وبالتالي التغلب على - نظام دفاع بكتيريا الكوليرا ضد العاثيات. لذلك ، يمكن أن تقتل العاثية بكتيريا الكوليرا وتتكاثر لإنتاج المزيد من نسل العاثيات ، والتي يمكن أن تقتل المزيد من بكتيريا الكوليرا.

                    هذا الاكتشاف له آثار دراماتيكية على علاج العاثيات ، وهو استخدام العاثيات لعلاج الأمراض البكتيرية. يعد تطوير العلاج بالعاثيات أمرًا مهمًا بشكل خاص لأن بعض البكتيريا ، التي تسمى الجراثيم الخارقة ، تقاوم معظم أو كل المضادات الحيوية الحالية.

                    حتى الآن ، اعتقد العلماء أن العاثيات موجودة فقط كجسيمات بدائية من الحمض النووي أو الحمض النووي الريبي ، وبالتالي تفتقر إلى تطور نظام المناعة التكيفي ، وهو نظام يمكنه الاستجابة بسرعة لمجموعة متنوعة لا حصر لها من التحديات الجديدة. العاثيات هي فيروسات تتغذى حصريًا على البكتيريا وكل فجوة تتزاوج طفيليًا إلى نوع معين من البكتيريا. ركزت هذه الدراسة على العاثية التي تهاجم ضمة الكوليرا، البكتيريا المسؤولة عن أوبئة الكوليرا في البشر.

                    استخدم الباحثون العاثية التي تفتقر إلى الجهاز المناعي التكيفي لإصابة سلالة جديدة من بكتيريا الكوليرا المقاومة بشكل طبيعي للعاثية. كانت العاثية غير قادرة على التكيف مع سلالة الكوليرا وقتلها. قاموا بعد ذلك بإصابة نفس سلالة بكتيريا الكوليرا بالعاثية التي تؤوي جهاز المناعة ، ولاحظوا أن العاثية تكيفت بسرعة وبالتالي اكتسبت القدرة على قتل بكتيريا الكوليرا. يوضح هذا العمل أن الجهاز المناعي الذي تؤويها العاثية يعمل بكامل طاقته وقابليته للتكيف.

                    هيكل الجراثيم (Adenosine / Pbroks13 / CC BY-SA 2.5)

                    يمكن أن تصاب جميع البكتيريا تقريبًا بالعاقمات. حوالي نصف البكتيريا المعروفة في العالم لديها هذا الجهاز المناعي التكيفي ، المسمى CRISPR / Cas ، والذي يستخدم بشكل أساسي لتوفير المناعة ضد العاثيات. على الرغم من سيطرة العاثية على جهاز المناعة هذا ، إلا أن أصله لا يزال مجهولاً لأن بكتيريا الكوليرا نفسها تفتقر حاليًا إلى هذا النظام. اللافت حقًا هو أن العاثية تستخدم جهاز المناعة للتكيف والتغلب على أنظمة الدفاع لبكتيريا الكوليرا. إن العثور على نظام CRISPR / Cas في العاثية يظهر أن هناك تدفقًا جينيًا بين العاثية والبكتيريا حتى لشيء كبير ومعقد مثل جينات جهاز المناعة التكيفي ، "قال الدكتور سيد.

                    وأضاف البروفيسور أندرو كاميلي ، كبير الباحثين ، من جامعة تافتس: "تضفي الدراسة مصداقية على الفكرة المثيرة للجدل القائلة بأن الفيروسات كائنات حية ، وتعزز إمكانية استخدام العلاج بالعاثيات لعلاج الالتهابات البكتيرية ، وخاصة تلك التي تقاوم العلاج بالمضادات الحيوية". مدرسة الطب.

                    المعلومات الببليوجرافية: Seed KD et al. 2013. العاثية تشفر استجابتها التكيفية CRISPR / Cas للتهرب من المناعة الفطرية للمضيف. طبيعة سجية، المجلد. 494 ، لا. 7438 ، ص 489-491 دوى: 10.1038 / Nature11927


                    الذاكرة المناعية ترجع إلى كل من التوسع النسيلي وتمايز الخلايا الليمفاوية

                    يمكن لجهاز المناعة التكيفي ، مثل الجهاز العصبي ، أن يتذكر التجارب السابقة. هذا هو السبب في أننا نطور مناعة مدى الحياة للعديد من الأمراض المعدية الشائعة بعد تعرضنا الأولي للعامل الممرض ، وهذا هو سبب نجاح التطعيم. يمكن إظهار نفس الظاهرة في حيوانات التجارب. إذا تم تحصين حيوان مرة واحدة بالمستضد A ، تظهر استجابة مناعية (سواء كانت جسمًا مضادًا أو خلويًا) بعد عدة أيام ، وترتفع سريعًا وأسيًا ، ثم تنخفض بشكل تدريجي أكثر. هذا هو المسار المميز للاستجابة المناعية الأولية ، التي تحدث عند تعرض الحيوان لأول مرة لمستضد. إذا تمت إعادة حقن الحيوان بالمستضد A بعد أسابيع أو شهور أو حتى سنوات ، فسوف ينتج عنه عادةً استجابة مناعية ثانوية مختلفة تمامًا عن الاستجابة الأولية: تكون فترة التأخر أقصر ، وتكون الاستجابة أكبر . تشير هذه الاختلافات إلى أن الحيوان قد & # x0201 تذكر & # x0201d تعرضه الأول للمستضد أ. إذا تم إعطاء الحيوان مستضدًا مختلفًا (على سبيل المثال ، المستضد B) بدلاً من حقنة ثانية من المستضد A ، تكون الاستجابة نموذجية للحقنة الأولية وليس رد فعل مناعي ثانوي. لذلك يجب أن تعكس الاستجابة الثانوية الذاكرة المناعية الخاصة بالمستضد A (الشكل 24-10).

                    الشكل 24-10

                    استجابات الأجسام المضادة الأولية والثانوية. تكون الاستجابة الثانوية الناتجة عن التعرض الثاني للمستضد A أسرع وأكبر من الاستجابة الأولية وهي خاصة بـ A ، مما يشير إلى أن الجهاز المناعي التكيفي قد تذكر المواجهة على وجه التحديد (المزيد).

                    توفر نظرية الانتقاء النسيلي إطارًا مفاهيميًا مفيدًا لفهم الأساس الخلوي للذاكرة المناعية. في حيوان بالغ ، تحتوي الأعضاء اللمفاوية المحيطية على مزيج من الخلايا في ثلاث مراحل على الأقل من النضج: n & # x000efve الخلايا ، خلايا المستجيب و خلايا الذاكرة. متي خلايا n & # x000efve مواجهة مستضد لأول مرة ، يتم تحفيز بعضها للتكاثر والتمايز إلى خلايا فاعلة ، والتي تشارك بنشاط في إجراء الاستجابة (تفرز الخلايا المستجيبة الجسم المضاد ، بينما تقتل الخلايا التائية المستجيبة الخلايا المصابة أو تساعد الخلايا الأخرى على محاربة العدوى) . بدلاً من أن تصبح خلايا فاعلة ، يتم تحفيز بعض الخلايا na & # x000efve على التكاثر والتمايز إلى خلايا الذاكرة& # x02014 الخلايا التي لا تشارك في استجابة ولكن يتم تحفيزها بسهولة أكبر وبسرعة أكبر لتصبح خلايا فاعلة من خلال مواجهة لاحقة مع نفس المستضد. خلايا الذاكرة ، مثل الخلايا na & # x000efve ، تؤدي إلى ظهور خلايا مستجيب أو المزيد من خلايا الذاكرة (الشكل 24-11).

                    الشكل 24-11

                    نموذج للأساس الخلوي للذاكرة المناعية. عندما يتم تحفيز الخلايا الليمفاوية na & # x000efve بواسطة مستضدها المحدد ، فإنها تتكاثر وتتمايز. Most become effector cells which function and then die, while others become long-lived (more. )

                    Thus, immunological memory is generated during the primary response in part because the proliferation of antigen-stimulated naïve cells creates many memory cells𠅊 process known as clonal expansion𠅊nd in part because memory cells are able to respond more sensitively and rapidly to the same antigen than do naïve cells. And, unlike most effector cells, which die within days or weeks, memory cells can live for the lifetime of the animal, thereby providing lifelong immunological memory.


                    5.6: The Ability to Evade Adaptive Immune Defenses - Biology

                    HIV is stopped by innate defenses. HIV cannot penetrate unbroken skin. HIV is transmitted through direct exchange of body fluids. Sexual intercourse is the most common mode of transmission. Blood to blood contact, such as through sharing needles for intravenous injection or blood transfusion can also transmit HIV. Infected mothers can pass HIV to their infants during pregnancy, birth and breastfeeding.

                    HIV transmitted through sexual activity enters the bloodstream via mucous membranes lining the vagina, rectum and mouth. Macrophages and dendritic cells on the surface of mucous membranes bind virus and shuttle it into the lymph nodes, which contain high concentrations of helper T cells (CD4+ T cells).

                    Once HIV has entered the body, the immune system initiates anti-HIV antibody and cytotoxic T cell production. However, it can take one to six months for an individual exposed to HIV to produce measurable quantities of antibody. The immune response is weakened as memory T cells (CD4 + CCR5 + ) are destroyed.

                    The figure shows a scanning EM picture of a dendritic cell interacting with helper T cells. This process occurs in lymph nodes and regulates immune responses.

                    Copyright � Massachusetts Medical Society. كل الحقوق محفوظة. Used and adapted with permission.
                    نيو انغلاند جورنال اوف ميديسين 340:1732


                    شاهد الفيديو: أمراض المناعة الذاتية وعلاجها المؤكد وبدون تدخل جراحي (كانون الثاني 2022).