UNANG BAHAGI
IMUNOLOGICAL MEMORY
E.N. Suprun,
Scientific and Clinical Consultative Center ng Allergology at Immunology, Moscow
Ang praktikal na konsepto ng immunological memory ay umiral sa loob ng maraming siglo. Ang pinakasinaunang Hindu, Egyptian, Chinese literary monuments ay naglalaman ng pagbanggit ng mga pandemya na sakit, kabilang ang bulutong, at na ang isang taong minsan ay nagkasakit ay hindi na muling nagkasakit. Sa kasaysayan ng Digmaang Peloponnesian (ika-5 siglo BC), natagpuan ng pangyayaring ito ang isang napakatumpak na paglalarawan. Si Thucydides ay nagpapatotoo na, sa kabila ng epidemya na katangian ng sakit, walang sinuman ang nagkasakit ng dalawang beses, kahit na nakamamatay, at ang mga may sakit ay ginamit upang ilibing ang mga bangkay at pangalagaan ang mga may sakit. Ang mga obserbasyon na ito ay humantong sa mga unang intuitive na pagtatangka na protektahan laban sa impeksyon sa pamamagitan ng artipisyal na kontaminasyon sa nakakahawang materyal. May dahilan upang maniwala na ang pamamaraang ito ay unang ginamit ng mga sinaunang Tsino noong ika-11 siglo BC, na naglalagay ng bulutong na scab mula sa may sakit sa ilong ng malusog; minsan ang mga langib na ito ay pinatuyo, dinurog, at hinihipan sa ilong. Ito ay kung paano lumitaw ang konsepto ng variolation (mula sa Latin variola - bulutong) - pagbabakuna laban sa bulutong. Noong 1725 dinala ni Montagu ang pamamaraang ito sa Europa. Maraming mga pagtatangka na ilipat ang ideya ng pagkakaiba-iba sa iba pang mga sakit - scarlet fever, dipterya, atbp. - ay hindi nagtagumpay. Noong 1769, lumabas ang isang artikulo sa isang magasing Aleman na nagsasaad na ang mga pastol na nagkaroon ng cowpox ay itinuturing na ganap silang ligtas mula sa bulutong ng tao. Iminungkahi ni Edward Jenner na ang cowpox ay isang depensa laban sa bulutong ng tao, at ang cowpox, hindi tao, ay dapat mabakunahan. Siya ay napatunayang tama sa pamamagitan ng isang napakatalino na karanasan sa publiko sa pagbabakuna ng isang lalaki (ang batang si James Phipps) ng cowpox, na sinundan ng isang hindi matagumpay na pagtatangka na mahawaan siya ng human pox. Ito ay kung paano nabuo ang terminong pagbabakuna mula sa Latin na vacca, i.e. "koro-
wa." Ang pamamaraan ng pagbabakuna ni Jenner ay humantong sa isang siyentipikong pagsabog sa pagsisikap na maunawaan ang mga mekanismo sa likod ng nakuhang proteksyon. Ngunit noong ika-17 siglo, hindi pa alam ni Jenner ang tungkol sa mga antigens, impeksyon at kanilang mga pathogens, kaya hindi niya mapapatunayan sa teorya ang kanyang pagtuklas, at si Louis Pasteur lamang ang nakagawa nito pagkatapos ng higit sa isang daang taon.
Ngayon, ang pagbabakuna ay nag-aalis o nagpapaliit ng maraming sakit sa buong mundo. Karamihan sa mga epektibong bakuna na ginagamit ngayon ay may kakayahang gumawa ng mga neutralizing antibodies. Gayunpaman, para sa ilang mga pathogen, tulad ng malaria at impeksyon sa HIV, ang mga bakuna na naglalayong pataasin ang titer ng neutralizing antibodies ay higit na hindi matagumpay. Para sa mga impeksyong ito, posibleng bumuo ng proteksyon na naglalayong i-activate ang CD8 + T-cell immunity.
Nitong huling ilang dekada lamang nagsimulang maipaliwanag ang cellular at molekular na mekanismo ng pag-unlad ng memorya ng T-cell. Ito ay pinadali ng mga pagsulong sa teknolohiya tulad ng flow cytometry, transgenic mice, genetic engineering, two-photon microscopy. Ang mga pamamaraang ito ay nagbibigay-daan sa pagtatasa, paglalarawan, lokalisasyon at paghihiwalay ng mga antigen-specific na T cells sa buong immune response.
Ang kahulugan ng indibidwal na pagkilala ng mga antigen ng immune system ay upang matiyak na sa paulit-ulit na pakikipag-ugnay sa kanila, ang immune defense ay mas epektibo. Ito ay nakamit sa pamamagitan ng pagbuo ng immunological memory, na nagsisilbing batayan ng pangalawang immune response. Samakatuwid, maaari nating sabihin na ang estado ng kaligtasan sa sakit sa mga pathogen ng mga nakakahawang sakit ay higit na nabawasan sa pagkakaroon ng mga selula ng memorya at kahandaan para sa pangalawang tugon ng immune. Graphically
Figure 1. Kaugnayan sa oras ng iba't ibang estado ng immune defense sa panahon ng impeksyon
impeksyon
Ang kurba ay sumasalamin sa bacteremia. Ang mga parihaba na may label na "NK" (natural killers), "CTL" (cytotoxic T-lymphocytes), "DTH" (delayed-type hypersensitivity), "Antibodies", "Protective immunity", "Immunological memory" ay tumutugma sa mga panahon ng pagpapakita ng ang proteksiyon na function ng mga salik na ito immune response at immune status.
Ang ratio ng impluwensya ng immunological memory at protective immunity sa paglipas ng panahon sa impeksyon ay ipinapakita sa Figure 1.
Alalahanin muli na ang proteksiyon na kaligtasan sa sakit ay nauunawaan bilang isang tugon sa muling impeksyon sa pamamagitan ng pagkilala ng antigen sa pamamagitan ng mga preexisting na antibodies o effector T cells, na sinusundan ng pagtanggal ng pathogen. Ang immunological memory, sa turn, ay nagpapakita ng sarili sa katotohanan na bilang tugon sa reinfection, ang pagkilala sa antigen ay nangyayari sa tulong ng B- at T-memory lymphocytes. Ito ay humahantong sa isang mabilis na pagtaas sa antigen-specific lymphocytes, ang kanilang pagkita ng kaibhan sa mga effector cell at ang pag-alis ng nakakahawang ahente.
Figure 2. Pangunahin, pangalawang immune response at immunological memory response
1st antigen injection
2nd antigen injection
1 - pangunahing tugon sa immune (bumubuo mula sa mga unang araw); 2 - pangalawang immune response; 3 - tugon ng immunological memory.
Ang tagal ng estado ng proteksiyon na kaligtasan sa sakit pagkatapos ng impeksyon ay karaniwang 1-2 buwan. Tungkol sa kaligtasan sa sakit dahil sa immunological memory, sa klasikal na bersyon - pagkatapos ng mga impeksyon sa pagkabata - nabuo ang panghabambuhay na kaligtasan sa sakit. Ang katatagan nito ay dapat na hindi gaanong nauugnay sa habang-buhay ng mga memory cell (ito ay dapat na pantay na mahaba para sa mga cell ng memorya ng anumang partikularidad, samantala, ang tagal ng immunological memory ay talagang naiiba), ngunit sa pagtitiyaga ng isang antigen sa mga lymphoid follicle na pinapanatili ang posibilidad na mabuhay ng mga cell ng memorya.
Kaya, ang batayan ng kaligtasan sa sakit sa panahon pagkatapos ng unang impeksiyon ay immunological memory at kahandaan para sa pangalawang immune response, i.e. sa mabilis na pagpapakilos ng mga tiyak na kadahilanan ng pagtatanggol sa immune. Ang pangunahing pag-andar ng kaligtasan sa sakit ay ang oras na kinakailangan para sa pag-deploy ng pangalawang immune response at ang pagbuo ng mga mekanismo ng proteksyon ay mas mababa kaysa sa oras na kinakailangan para sa microorganism na kumalat at magsagawa ng isang pathogenic effect.
Ang kababalaghan ng immunological memory ay batay sa dalawang phenomena:
Sa panahon ng pangunahing pagtugon sa immune, ang mga lymphocyte ng isang antigen-specific na clone ay dumarami, ang ilan sa mga lymphocyte ng clone ay "nagyeyelo" at nananatili sa katawan sa loob ng hindi tiyak na tagal ng panahon (mula sa zero hanggang sa buhay, depende sa antigen).
Upang magsimula ng immune response sa isang antigen, ang memory lymphocytes ay nangangailangan ng mga tagapamagitan ng pre-immune na pamamaga at mga co-stimulatory signal na may kahalagahan.
Ang hindi sinasadyang pagkakalantad ng isang maliit na dosis ng antigen sa katawan pagkatapos ng ilang buwan o taon
makabuluhang mas mababa kaysa sa non-immune lymphocytes, at maaaring simulan ito nang walang pamamaga o may kaunting sintomas ng pamamaga.
Ang ratio ng pangunahin, pangalawang tugon ng immune at tugon ng immunological memory ay maaaring graphic na kinakatawan tulad ng sumusunod (Larawan 2).
Ang isang katulad na ratio ng mga halaga ng pangunahing immune response, pangalawang immune response at immunological memory response ay nangyayari kapag ang mga non-reproducing antigens (non-living microbes) ay ipinakilala sa katawan. Ang tugon ng immunological memory ay hindi palaging nangyayari, at ang intensity nito ay napaka-indibidwal.
Ang immunological memory ay may mataas na specificity para sa isang partikular na antigen, umaabot sa parehong humoral at cellular immunity at sanhi ng B- at T-lymphocytes. Ang mga cell ng memorya ay maliliit na lymphocytes. Batay sa isang bilang ng mga palatandaan (karamihan ay hindi direktang, halimbawa, ang pagkakaroon ng asialoGM1 marker sa T-cells), napagpasyahan na wala sila sa yugto ng pahinga, tulad ng "walang muwang" na maliliit na lymphocytes, ngunit nasa yugto ng G1. Siyempre, ito ay nagpapahintulot sa kanila na mabilis na lumipat sa yugto ng paglaganap. Dalawang katangian ang mahalaga para sa mga cell ng memorya: ang kakayahang mag-recirculate at mahabang buhay (taon). Tinitiyak ng una sa mga katangiang ito ang kadaliang kumilos at malawak na pamamahagi ng mga selula ng memorya sa katawan. Ito ay nagsisilbing batayan para sa kanilang mabilis na pagkilala sa mga dayuhang ahente na maaaring sumalakay sa anumang bahagi ng katawan, at para sa isang pinabilis na pagtugon sa kanilang mga antigen. Ang isang mahabang pag-asa sa buhay ay humahantong sa isang pangmatagalang pangangalaga ng kaligtasan sa sakit sa mga pathogen ng mga nakakahawang sakit at iba pang nakakapinsalang biological at kemikal na ahente.
MEMORY B-CELLS
Ang populasyon ng B cell ay binubuo ng immature, immature transitional, mature naive, activated mature, at resting memory B cells, pati na rin ang terminally differentiated antibody-secreting plasmablasts at plasma cells (Larawan 3).
Pagkatapos ng unang pagkakalantad sa antigen, ang mga transitional immature na mga cell ay mabilis na dumaranas ng mabilis
pagbabagong-anyo, na nagreresulta sa pagbuo ng tatlong subpopulasyon ng mga selulang B - mga selulang B na nagpapahinga sa memorya, mga plasmablast at mga selulang plasma na matagal nang nabubuhay. Ang data sa normal na hanay ng mga B cell sa malulusog na indibidwal, lalo na ang mga bata, ay kalat-kalat. Ang mga cell ng CD19 o CD20 B ay bumubuo lamang ng 15-25% ng mga nagpapalipat-lipat na lymphocytes sa mga bata at kabataan. Ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng CD40 ligand (CD154 na protina) sa mga activated T cells at ang CD40 na protina sa mga activated B cells ay nagpapahusay sa pagkita ng kaibahan ng mga walang muwang na B cells sa memory B cells. Ang resting memory B cells ay bumubuo ng 1-10% ng kabuuang populasyon ng B-cell sa peripheral blood ng mga batang wala pang 12 buwang gulang at 19-42% sa mga matatanda, nakakagawa sila ng mabilis na pangalawang immune response sa paulit-ulit na pagkakalantad sa kaugnay na mga antigen.
Ito ay kilala na ang lugar ng pagbuo ng memorya ng mga cell B sa panahon ng pangunahing immune response ay ang germinal centers ng pangalawang follicles ng lymphoid organs (ang kanilang light zone). Dito, sa ilalim ng impluwensya ng mga follicular dendritic cells, ang karagdagang pag-unlad ng B-lymphocytes sa mga selula ng plasma o mga cell ng memorya ay natutukoy. Napatunayan na ang prosesong ito ay nagsasangkot ng mga signal na ipinadala ng IL-1 at ang molekula ng lamad na CD23. Mula sa mga germinal center, ang nabuong memory B-cells ay pumapasok sa recycling.
Para sa mga cell ng memory B, ang pangunahing tampok ng pagkakakilanlan ay ang pagkakaroon ng mga immunoglobulin ng lamad ng "late" na isotypes - IgG o IgA, kapag ang karamihan sa mga non-mulated lymphocytes ay nagdadala ng isang lamad.
Figure 3. Pathway ng B cell differentiation
Ang mga immature B cells ay lumilipat mula sa bone marrow at inaatake ng antigen ang memory B cells o plasmablasts. Ang mga selula ng plasma ay bumalik sa utak ng buto at naglalabas ng mababang antas ng mga antibodies.
IgM o IgM kasama ng IgD; ang mga isotype na ito ay halos wala sa memory B cells. Ang isa pang tampok ng memorya ng mga cell B ay ang pamamayani ng mutant V genes sa kanilang komposisyon, habang sa mga receptor ng naive B cells, kahit na ang V genes ay muling inayos, sila ay batay sa mga nucleotide sequence na katangian ng germline V genes. Ang mga cell ng memory B ay nailalarawan din sa pamamagitan ng mataas na pagpapahayag ng apoptosis inhibitor na Bc1-2.
Ang mga parameter ng pangalawang tugon ng B-lymphocytes kumpara sa pangunahing tugon ng immune ay ipinapakita sa Talahanayan 1.
Talahanayan 1. Mga parameter ng B-lymphocytes sa pangunahin at pangalawang immune response
PARAMETER SA PRIMARY AT SECONDARY
NOM ANSWER NOM ANSWER
Dalas ng paglitaw ng B-lymphocytes na partikular sa antigen sa mga lymphoid tissue 10-4- 10-5 10-3
Isotype ng ginawang antibodies IgM > IgG IgG, IgM, IgE
Antibody affinity Mababang Mataas
Ang pangunahing tugon ng immune ay nailalarawan sa maagang yugto sa pamamagitan ng nangingibabaw na paggawa ng mga antibodies ng klase M, habang ang nangingibabaw na isotype ng antibody na ginawa sa maagang pangalawa at kasunod na mga tugon ay karaniwang IgG, sa ilang mga kaso IgA at IgE. Ang mga antibodies na ito ay ginawa ng mga selulang B na lumipat na mula sa produksyon ng IgM patungo sa mas mature na mga isotype at nagpapahayag ng IgG, IgA o IgE sa kanilang ibabaw pati na rin ang isang mataas na antas ng mga molekula ng class II MHC. Nagbibigay-daan ito sa mga memory B cell na magsimula ng kanilang pakikipag-ugnayan sa mga mature na T helper cell kahit na sa mababang dosis ng antigen. Bilang karagdagan, ang bilang ng mga B cell na maaaring tumugon sa isang antigen ay tumataas ng 5-10 beses pagkatapos ng priming2, at ang mga antibodies na ginawa ay may mas mataas na affinity.
Tagal ng serological memory
depende sa paggawa ng mga antibodies na partikular sa pathogen, sa pagbuo at pagpapanatili ng isang populasyon ng memorya ng mga B-cell at isang populasyon ng mga selula ng plasma. Tatlong mekanismo ang inilarawan sa pagpapanatili ng proteksiyon na antas ng mga antibodies sa mga malulusog na indibidwal. Ang una sa mga ito ay lumilipas - antigen-dependent stimulation ng memory B cells pagkatapos ng paulit-ulit na pagkakalantad sa mga kaugnay na antigens, na humahantong sa mabilis na paglaganap at pagkita ng kaibhan ng antibody-secreting plasma cells. Ang pangalawang - pare-pareho - antigen-independiyenteng pagpapasigla ng mga selulang B ay bubuo na may kaugnayan sa pare-pareho, polyclonal stimuli, bilang isang resulta, ang mga plasmablast ay may mababang antas ng paglaganap at pagkita ng kaibhan. Ang ikatlong mekanismo ay ang patuloy na mababang produksyon ng mga pangmatagalang selula ng plasma na matatagpuan sa bone marrow.
Sa isang pag-aaral ni T. Wapegek, I. Gunnarsson, M. Widhe et al. sa mga pasyente ng SLE na ginagamot ng rituximab, na nakakaubos ng mga nagpapalipat-lipat na CD20+ na mga selula ngunit hindi nakakaapekto sa mga selula sa bone marrow, ang mga antibodies sa tigdas virus ay nanatiling medyo matatag pagkatapos ng paggamot, ngunit ang mga antibodies ng tetanus ay bumaba sa karamihan ng mga pasyente. Ang mga resultang ito ay nagpapahiwatig na ang karamihan sa mga antibodies sa tigdas na virus ay maaaring makuha mula sa mga pangmatagalang selula ng plasma na naninirahan sa utak ng buto, habang ang mga antibodies sa tetanus ay maaaring mangailangan ng pare-pareho, mababang antas ng pagkakaiba-iba ng B-cell.
Kaya, sa unang bahagi ng paksang "Immunological memory", ipinahiwatig namin ang mga pinagmulan ng konsepto, isinasaalang-alang ang papel ng immunological memory sa pagprotekta sa katawan mula sa reinfection, at nagsimulang pag-aralan ang istraktura at pag-andar ng memorya ng mga cell B. Sa ikalawang kabanata, susuriin natin ang mga selulang T ng memorya, gayundin ang mga mekanismo ng pagbuo ng immunological memory.
Ipinagpatuloy sa susunod na isyu
1 Sa mga immature na B-cell o sa anumang iba pang mga cell ng katawan, ang mga V-genes (variable domain) at C-genes (constant domain), na nasa parehong chromosome, ay pinaghihiwalay mula sa isa't isa ng malaking distansya - hanggang 1 milyong base pairs. Ang nasabing katutubong lokalisasyon ng mga gene para sa mga immunoglobulin ay tinukoy bilang ang estado ng germline (mula sa Ingles - germ1ine). Gayunpaman, habang tumatanda ang mga selula ng B, muling inayos ang genome upang ang mga spatially na malalayong bahagi ng gene ay malapit sa isa't isa, na bumubuo ng isang solong site ng impormasyon. Ang prosesong ito ay nauugnay lamang sa mga somatic cell (sa kaso ng immunoglobulin genes - lamang sa mga B cell), ay hindi minana at, samakatuwid, ay hindi nakakaapekto sa mga cell ng mikrobyo.
2 Ang priming sa kontekstong ito ay pangunahing pagbabakuna. Ang priming ay nauunawaan din bilang: activation ng primitive T-cells sa panahon ng unang encounter sa isang antigen sa ibabaw ng mga propesyonal na antigen-presenting cells; at din ang priming ay isang intermediate na yugto sa pagitan ng dalawang functional na estado ng mga phagocytes: inisyal at aktibo.
IMMUNOLOGICAL MEMORY - ang kakayahan ng katawan na tumugon sa isang pinabilis at pinahusay na immune response sa paulit-ulit na pakikipag-ugnay sa isang dating ipinakilala na antigen. Ang immunological memory ay nananatili sa loob ng maraming buwan, at kapag nalantad sa ilang antigens, mga taon. Ang mga immunological memory cell ay T- at B-lymphocytes na pinasigla ng antigen na ito, habang ang T-lymphocytes ay may malaking kahalagahan. Ang mga immunological memory cell ay bahagi ng mga daughter cell na pumapasok sa isang resting state pagkatapos ng dalawa o tatlong dibisyon, na pinasigla ng antigen ng T- at B-lymphocytes.
Ang mga lymphocytes ay bumubuo ng dalawang populasyon - T- at B-lymphocytes, na naiiba sa hanay ng mga receptor na matatagpuan sa kanilang ibabaw at gumaganap ng iba't ibang mga pag-andar.
T-lymphocytes - sumasailalim sa pagkahinog sa thymus at gumanap ang function ng cellular link ng kaligtasan sa sakit. Kinikilala ng mga T-lymphocytes ang mga selula na nagdadala ng mga dayuhang antigen at sinisira ang mga ito pagkatapos ng direktang pakikipag-ugnay (pag-atake), at ginagawa rin ang pag-andar ng pag-regulate ng immune response.
B-lymphocytes - sa mga mammal, ang pagkahinog ng B-lymphocytes ay nangyayari sa bone marrow. B-lymphocytes ay responsable para sa humoral link ng kaligtasan sa sakit - ang produksyon ng mga antibodies. Pagkatapos ng isang antigenic stimulus, ang B-lymphocyte ay nagiging lymphoblast - isang cell na may kakayahang maghati. Ang bahagi ng mga lymphoblast ay naiba sa memory B-lymphocytes, ang iba pang bahagi ay nagiging mga selula ng plasma na gumagawa ng mga antibodies.
Ang immunological tolerance ay isang phenomenon na kabaligtaran sa immune response at immunological memory. Ito ay nagpapakita ng sarili sa kawalan ng isang tiyak na produktibong immune response ng katawan sa antigen dahil sa kawalan ng kakayahang makilala ito. Hindi tulad ng immunosuppression, ang immunological tolerance ay nagsasangkot ng paunang unreactivity ng immunocompetent cells sa isang partikular na antigen. Ang pagtuklas ng immunological tolerance ay nauna sa gawain ni R. Owen (1945), na nagsuri ng fraternal twin calves. Natuklasan ng siyentipiko na ang mga hayop sa panahon ng embryonic ay nagpapalitan ng mga sprouts ng dugo sa pamamagitan ng inunan at pagkatapos ng kapanganakan ay sabay-sabay silang mayroong dalawang uri ng mga pulang selula ng dugo - ang kanilang sarili at iba pa. Ang pagkakaroon ng mga dayuhang erythrocytes ay hindi naging sanhi ng immune response at hindi humantong sa intravascular hemolysis. Ang kababalaghan ay tinatawag na erythrocyte mosaic. Gayunpaman, hindi nakapagbigay sa kanya ng paliwanag si Owen. Ang kababalaghan ng immunological tolerance mismo ay natuklasan noong 1953 nang nakapag-iisa ng Czech scientist na si M. Hasek at isang grupo ng mga English researcher na pinamumunuan ni P. Medavar. Gashek sa mga eksperimento sa mga embryo ng manok, at Medavar sa bagong panganak na mga daga ay nagpakita na ang katawan ay nagiging insensitive sa antigen kapag ito ay ipinakilala sa embryonic o maagang postnatal period.
Ang immunological tolerance ay sanhi ng mga antigens, na tinatawag na tolerogens. Maaari silang maging halos lahat ng mga sangkap, ngunit ang polysaccharides ay may pinakamataas na tolerogenicity.
Ang immunological tolerance ay maaaring congenital o nakuha. Ang isang halimbawa ng likas na pagpapaubaya ay ang pagkabigo ng immune system na tumugon sa sarili nitong antigens. Ang nakuhang pagpapaubaya ay maaaring malikha sa pamamagitan ng pagpapasok sa katawan ng mga sangkap na pumipigil sa immune system (immune-suppressants), o sa pamamagitan ng pagpapakilala ng antigen sa panahon ng embryonic o sa mga unang araw pagkatapos ng kapanganakan ng indibidwal. Ang nakuhang pagpapaubaya ay maaaring maging aktibo o pasibo. Ang aktibong pagpapaubaya ay nilikha sa pamamagitan ng pagpasok ng isang tolerogen sa katawan, na bumubuo ng isang tiyak na pagpapaubaya. Ang passive tolerance ay maaaring sanhi ng mga sangkap na pumipigil sa biosynthetic o proliferative na aktibidad ng immunocompetent cells (antilymphocyte serum, cytostatics, atbp.). Ang immunological tolerance ay tiyak - ito ay nakadirekta sa mahigpit na tinukoy na antigens. Ayon sa antas ng pagkalat, ang polyvalent at split tolerance ay nakikilala. Ang polyvalent tolerance ay nangyayari nang sabay-sabay para sa lahat ng antigenic determinants na bumubuo sa isang partikular na antigen. Ang split, o monovalent, tolerance ay nailalarawan sa pamamagitan ng selective immunity ng ilang indibidwal na antigenic determinants. Ang antas ng pagpapakita ng immunological tolerance ay makabuluhang nakasalalay sa isang bilang ng mga katangian ng macroorganism at tolerogen. Kaya, ang pagpapakita ng pagpapaubaya ay naiimpluwensyahan ng edad at ang estado ng immunoreactivity ng katawan. Ang pagpapaubaya ng immunological ay mas madaling mapukaw sa panahon ng pag-unlad ng embryonic at sa mga unang araw pagkatapos ng kapanganakan, ito ay pinakamahusay na ipinakita sa mga hayop na may pinababang immunoreactivity at may isang tiyak na genotype. Sa mga tampok ng antigen na tumutukoy sa tagumpay ng induction ng immunological tolerance, kinakailangang tandaan ang antas ng pagiging dayuhan nito sa katawan at ang kalikasan, dosis ng gamot at ang tagal ng epekto ng antigen sa katawan. . Ang hindi bababa sa mga dayuhang antigen na may kaugnayan sa katawan, na may maliit na molekular na timbang at mataas na homogeneity, ay may pinakamalaking tolerogenicity. Ang pagpapaubaya sa thymus-independent antigens, tulad ng bacterial polysaccharides, ay pinakamadaling nabuo. Ang dosis ng antigen at ang tagal ng pagkakalantad nito ay mahalaga sa induction ng immunological tolerance. Tukuyin ang mataas na dosis at mababang dosis na pagpapaubaya. Ang pagpapaubaya sa mataas na dosis ay hinihimok ng pangangasiwa ng malalaking halaga ng mataas na puro antigen. Sa kasong ito, mayroong isang direktang kaugnayan sa pagitan ng dosis ng sangkap at ang epekto na ginawa nito. Ang low-dose tolerance, sa kabaligtaran, ay sanhi ng napakaliit na halaga ng highly homogenous molecular antigen. Ang ratio ng dosis-epekto sa kasong ito ay may kabaligtaran na relasyon.
Hindi lahat ng antigen-induced B-lymphocytes ay sumasailalim sa kumpletong pagkita ng kaibhan. Ang ilan sa kanila, pagkatapos ng ilang mga siklo ng paghahati, ay tumigil sa pag-multiply at bumubuo ng isang subclone ng mga cell ng memorya (mga 1000 mga cell ng memorya ay nabuo mula sa isang B-cell, ang mga cell ng memorya ay nabuo sa parehong paraan mula sa T-lymphocytes). Tinutukoy ng mga cell ng memorya ang tagal ng nakuha na kaligtasan sa sakit. Sa paulit-ulit na pakikipag-ugnay sa antigen na ito, mabilis silang nagiging mga effector cell. Kasabay nito, ang mga cell ng memory B ay nagbibigay ng synthesis ng mga antibodies sa mas maikling panahon, sa mas malaking dami at may mas mataas na pagkakaugnay ng mga antibodies ng isa pang klase ng immunoglobulins - IgG sa halip na IgM.
Sa panahon ng pagbuo ng mga cell ng memorya, ang karagdagang recombination ng H-chain genes ay nangyayari: ang tandem ng V x D x J genes ay inilipat mula sa Cc-gene sa isa sa mga CH-genes - y, a, e. naitatag na may mga T-helper na tumutukoy sa direksyon ng paglipat ng klase Ig.
Sa kurso ng antigen-dependent na pagkita ng kaibhan ng B-lymphocytes, ang mekanismo ng somatic mutations sa V-genes ay ginagamit din. Nangyayari ang mga ito sa dalas na 10,000 beses na mas malaki kaysa sa dalas ng mga kusang mutasyon at limitado sa isang tiyak na yugto ng pagkita ng kaibhan, ibig sabihin, ang panahon ng paglipat mula sa produksyon ng IgM patungo sa produksyon ng IgG. Salamat sa mga mutasyon na ito, ang maximum na pagsasaayos ng istraktura ng aktibong sentro ng antibody sa determinant ng antigen ay natiyak.
Kaya, ang pinakamahalagang kaganapan ng pagkita ng B-lymphocyte ay:
1) pagpupulong ng immunoglobulin gene mula sa mga fragment nito na nakapaloob sa DNA ng mga embryonic cell; 2) ang paglitaw ng mga bagong variant ng Ig gene sa panahon ng pagkita ng kaibhan; 3) isang pagsiklab ng somatic mutations sa isang mahigpit na tinukoy na yugto ng pagkita ng kaibhan. Bilang resulta ng mga kaganapang ito, maraming mga genetically stable na clone ng mga cell na gumagawa ng antibody ay nabuo (marahil hindi bababa sa 108).
Ang pangkalahatang pamamaraan ng pinagmulan at pagkita ng kaibahan ng T- at B-lymphocytes at macrophage mula sa orihinal na mga stem cell ay ipinapakita sa Fig. 71.
kanin. 71. Scheme ng pinagmulan at pagkakaiba ng effector cells ng immune system (WHO, 1978).
HSC - bone marrow stem hematopoietic cell; LSC - lymphoid stem cell; RTS - pasimula ng T cells;
RVS - B-cell precursor; TE - T-efectors; Tn - T-katulong; Ts - T-suppressors; CFUc - hematopoietic precursor ng macrophage; PC - plasma cell; EC - epithelial cell; THF - thymus humoral factor.
Alinsunod sa pamamaraang ito, ang orihinal na bone marrow cell (HSC) ay bumubuo ng dalawang uri ng mga ninuno: isang lymphoid stem cell (LSC), kung saan nagmula ang mga progenitor cells ng T-lymphocytes (RTCs), mga progenitor cells ng B-lymphocytes (PBCs). ); at isang cell na isang precursor ng mga pulang selula ng dugo, kung saan, kung saan, ang precursor ng leukocytes (CFUc) ay nagmula at ang mononuclear macrophage system ay nagmula. Ang mga precursor ng T-lymphocytes sa ilalim ng impluwensya ng thymus ay nagiging T-lymphocytes at ang kanilang mga subclass. Ang mga paraan ng pagkita ng kaibhan ng B-lymphocytes ay inilarawan sa itaas.
Sa pangkalahatan, ang B-lymphocyte system ay nagbibigay ng synthesis ng mga antibodies, ay responsable para sa kaligtasan sa sakit laban sa karamihan ng bacterial at viral impeksyon, anaphylaxis at iba pang agarang hypersensitivity reaksyon, ilang mga autoimmune sakit, para sa pagbuo ng immune cell memory at immunological tolerance.
Ang T-lymphocyte system ay gumaganap ng isang regulatory role na may kaugnayan sa B-lymphocytes, ay responsable para sa lahat ng delayed-type hypersensitivity reactions, immunity laban sa viral at ilang bacterial infections (tuberculosis, brucellosis, tularemia, atbp.), nagsasagawa ng immunological surveillance, ay responsable para sa antitumor immunity, immunological tolerance, ilang uri ng immunopathology.
Kasabay nito, ang mga T- at B-cell ay dalawang bahagi ng iisang immune system ng katawan. Samakatuwid, ang paghahati ng kaligtasan sa sakit sa humoral at cellular ay napaka-arbitrary, dahil ang mga antibodies ay na-synthesize ng mga B cells, at ang T-lymphocytes at iba pang mga cell ay gumagamit ng kanilang immunocompetence sa pamamagitan ng mga humoral factor na na-synthesize ng mga ito (cytokines, lymphokines, interleukins, atbp.).
Ang pinagsama-samang interaksyon ng mga macrophage, T- at B-lymphocytes kapag nakatagpo ng isang antigen ay nagsisiguro ng pagpapalabas ng isang sapat na immune response.
49. Hypersensitivity: isang pangkalahatang-ideya
Ang ilang partikular na anyo ng antigen, sa paulit-ulit na pakikipag-ugnayan sa katawan, ay maaaring magdulot ng isang reaksyon na karaniwang partikular, ngunit may kasamang di-tiyak na cellular at molekular na mga kadahilanan ng isang talamak na nagpapasiklab na tugon. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ng labis o hindi sapat na pagpapakita ng mga reaksyon ng adaptive immunity ay tinatawag na hypersensitivity.
Ang mga reaksiyong hypersensitivity ay maaaring ma-trigger ng maraming antigens at ang mga sanhi nito ay nag-iiba sa bawat tao.
Dalawang anyo ng hyperreactivity ang kilala: immediate type hypersensitivity, na kinabibilangan ng tatlong uri ng hypersensitivity (types I, II at III) at delayed (IV) type hypersensitivity. Sa pagsasagawa, ang mga uri ng hypersensitivity ay hindi kinakailangang mangyari nang hiwalay.
Kung ang immediate-type hypersensitivity ay dahil sa humoral immune mechanism, ang delayed-type na hypersensitivity ay cellular. Gayunpaman, para sa ilang mga reaksyon ng hypersensitivity, ang pag-uuri na ito ay hindi angkop, dahil. kumplikado ang kanilang mekanismo. Kasabay nito, kapwa para sa hypersensitivity na dulot ng IgE (uri I) at para sa pagbuo ng iba't ibang anyo ng mga sakit na nauugnay sa IgG (uri II at III), ang mga dosis at ang paraan ng pagtagos ng antigen sa katawan ay kritikal.
Ang agarang uri ng hypersensitivity (mga uri I, II at III) ay ipinahayag sa pakikilahok ng mga antibodies na cytophilic na may kaugnayan sa mga mast cell at basophils - mga producer ng mga nagpapaalab na mediator. Ang delayed-type na hypersensitivity (ika-apat na uri) ay natanto sa tulong ng mga nagpapaalab na T-cells (TH1) bilang pangunahing effectors ng reaksyon, na tinitiyak ang akumulasyon ng mga macrophage sa lugar ng pamamaga.
Sa unang pagkakataon, ang delayed-type hypersensitivity ay naobserbahan ng German bacteriologist na si R. Koch sa pagtatapos ng ika-19 na siglo: ang pagpapakilala ng tuberculosis bacilli sa balat ng isang hayop na nahawaan ng tuberculosis ay nagdulot ng matinding lokal na pamamaga na may pagbuo ng mga granuloma sa 1-2 araw, habang sa mga buo na hayop, ang gayong iniksyon ay humantong lamang sa isang napakahina na panandaliang reaksyon .
Noong 1902, sina Charles Richet at Paul Portier, na nag-aaral ng antitoxic immunity sa sea anemone venom, ay inilarawan ang phenomenon ng anaphylactic shock. Ang paulit-ulit na intravenous administration ng lason sa mga dating nabakunahan na aso sa isang halaga na mas mababa kaysa sa nakamamatay na dosis ay humantong sa pagbuo ng isang talamak na systemic na reaksyon, na ipinakita sa vasospasm, pagbagsak at pagkamatay ng mga hayop. Ang pagpapakilala ng lason sa balat ng mga nabakunahang hayop ay nagdulot lamang ng isang lokal na nagpapasiklab na reaksyon.
Kasabay nito, si Maurice Arthus, na nagtatrabaho sa mga hindi nakakalason na anyo ng antigen, ay inilarawan ang isa sa mga anyo ng isang lokal na reaksiyong alerdyi. Ang unang iniksyon ng naturang antigen sa balat ay alinman ay hindi naging sanhi ng isang reaksyon, o ito ay napakahina. Ang paulit-ulit na pangangasiwa ng parehong antigen sa ilang mga kaso ay humantong sa matinding pagpasok sa lugar ng iniksyon na may polymorphonuclear leukocytes, hemorrhagic reaction, at vascular necrosis.
Ang isa pang phenomenon na nauugnay sa allergic reaction ay natagpuan sa malawakang paggamit ng equine anti-diphtheria at anti-tetanus sera para sa paggamot ng mga kaugnay na sakit. Ang pagpapakilala ng malaking halaga ng mga sera na ito sa mga huling yugto ng paggamot kung minsan ay humantong sa isang sistematikong reaksyon, na sinamahan ng lagnat, pantal, urticaria, at sa ilang mga kaso ay pinsala sa mga kasukasuan at bato. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay tinatawag na serum sickness, dahil ito ay nauugnay sa pagbuo ng mga antibodies sa mga protina ng ibinibigay na serum.
Ang kakayahang bumuo ng mga reaksiyong alerhiya na ito sa isang buo na organismo ay maaaring simulan sa pamamagitan ng paglipat ng suwero mula sa mga may sakit na donor. Bukod dito, ang tatanggap ay na-sensitize sa katulad na paraan, kasama ang pagpapakilala ng isang resolving dose ng allergen, ay magkakaroon ng parehong mabilis na hypersensitivity response bilang serum donor.
Kung ang immediate-type hypersensitivity ay naipapasa sa pamamagitan ng serum, kung gayon ang delayed-type na hypersensitivity sa isang buo na organismo ay maaari lamang mahikayat sa pamamagitan ng adoptive transfer ng mga mabubuhay na lymphoid cells mula sa isang sensitized na donor; sa parehong oras, ang oras para sa pagbuo ng isang delayed-type na reaksyon sa isang passively sensitized recipient ay, tulad ng sa isang donor, 1-2 araw.
Ang mga unang resulta na ito ay malinaw na nagpahiwatig na ang iba't ibang mga mekanismo ay sumasailalim sa dalawang anyo ng hypersensitivity.
IMUNOLOGICAL MEMORY IMUNOLOGICAL MEMORY
ang kakayahan ng immune system ng katawan pagkatapos ng unang pakikipag-ugnayan sa antigen na partikular na tumugon sa paulit-ulit na pagpapakilala nito. Kasama ng pagtitiyak, ang I.p. ay ang pinakamahalagang pag-aari ng immune response. Positibong I. p. nagpapakita ng sarili bilang isang pinabilis at pinahusay na pagtitiyak. tugon sa muling pagpasok ng antigen. Sa pangunahing humoral immune tugon pagkatapos ng pagpapakilala ng antigen pumasa ng ilang. araw (latent period) bago lumitaw ang mga antibodies sa dugo. Pagkatapos ay mayroong isang unti-unting pagtaas sa bilang ng mga antibodies sa isang maximum, na sinusundan ng isang pagbaba. Sa pangalawang tugon sa parehong dosis ng antigen, ang latent period ay pinaikli, ang antibody increase curve ay nagiging steeper at mas mataas, at ang pagbaba nito ay mas mabagal. Sa cellular immunity At. ang item ay ipinapakita sa pamamagitan ng pinabilis na pagtanggi ng isang pangalawang transplant at mas masinsinang nagpapasiklab at necrotic. reaksyon sa paulit-ulit na intradermal na pagpapakilala ng antigen. Positibong I. ang bagay sa mga antigenic na bahagi ng kapaligiran ay ang pundasyong allergic. sakit, at sa Rh antigen (nagaganap sa Rh-incompatible na pagbubuntis) - batay sa hemolytic. mga sakit ng bagong panganak. Negatibo I. p.- ito ay natural. at nakuha ang immunological pagpapaubaya, na ipinakita sa pamamagitan ng isang mahinang tugon o kumpletong kawalan nito, kapwa sa una at sa paulit-ulit na pagpapakilala ng antigen. Paglabag sa negatibong I. p. sa pagmamay-ari. Ang mga antigen ng organismo ay pathogenetic. ang mekanismo ng nek-ry autoimmune disease. Ang pagbuo ng negatibong I.p. ay ang pinaka-maaasahan na paraan para sa pagtagumpayan ng hindi pagkakatugma ng histone sa panahon ng paglipat ng organ at tissue. Iba ang IP bilang tugon sa iba't ibang antigens. Maaari itong maging panandalian (araw, linggo), pangmatagalan (buwan, taon) at panghabambuhay. Halimbawa, ang isang taong nabakunahan ng tetanus toxoid o isang live na bakunang polio ay nagpapanatili ng I. p. St. 10 taon. Ang I.p. ay isang uri ng biol. memorya, sa panimula ay naiiba sa neurological. (utak) memorya ayon sa paraan ng pagpapakilala nito, ang antas ng imbakan at ang dami ng impormasyon. Pangunahing carrier I. p. - matagal nang nabubuhay na T- at B-lymphocytes, to-rye ay nabuo sa panahon ng pangunahing immune response at patuloy na umiikot na may dugo at lymph bilang isang tiyak. precursors ng antigen-reactive lymphocytes. Sa pangalawang tugon, ang mga cell na ito ay dumami, na nagbibigay ng mabilis na pagtaas sa clone ng antibody-forming o antigen-reactive na mga lymphocyte ng partikular na ito. Mula sa iba pang mga mekanismo ng I. p. (maliban sa mga memory cell) natukoy. Ang mga immune complex, cytophilic antibodies, pati na rin ang blocking at anti-idiotypic antibodies ay mahalaga. antibodies. Maaaring ilipat ang IP mula sa isang immune donor patungo sa isang hindi-immune na tatanggap sa pamamagitan ng pagsasalin ng mga live na lymphocyte o sa pamamagitan ng pag-iniksyon ng isang lymphocyte extract na naglalaman ng "transfer factor" o immune RNA. Ang pagpasok ng impormasyon sa I.p. ay isinasagawa ng isang antigen, bagaman ang impormasyon tungkol sa antigen ay umiiral na sa genetic sa sandaling ito. alaala na lumitaw sa phylogeny at sa tinatawag na. ontogenetic memorya, na lumilitaw sa embryogenesis sa panahon ng pagkita ng kaibahan ng mga lymphoid cells. Impormasyon I. p. kapasidad - hanggang sa 106-107 bits bawat organismo. Ang mga Vertebrates ay nag-on ng higit sa 100 bits bawat araw. Sa phylogeny ng I. p. bumangon kasabay ng neurological. alaala. Naabot ng I. p. ang buong kapasidad nito sa mga hayop na may sapat na gulang na may mature na immune system (ito ay humina sa mga bagong silang at matatandang indibidwal).
.(Pinagmulan: "Biological Encyclopedic Dictionary." Punong editor M. S. Gilyarov; Staff ng editoryal: A. A. Babaev, G. G. Vinberg, G. A. Zavarzin at iba pa - 2nd ed., naitama . - M .: Sov. Encyclopedia, 1986.)
Tingnan kung ano ang "IMMUNOLOGICAL MEMORY" sa ibang mga diksyunaryo:
immunological memory- Ang pagkakaroon ng immune protection laban sa isang partikular na pathogen maraming taon pagkatapos ng sakit. [English-Russian glossary ng mga pangunahing termino sa pagbabakuna at pagbabakuna. World Health Organization, 2009] Mga Paksa… … Handbook ng Teknikal na Tagasalin
Immunological memory Ang kakayahan ng immune system sa isang mas mabilis na immune response
immunological memory- - ang kakayahan ng immune system ng katawan na tumugon na may mga tiyak na reaksyon sa paulit-ulit na pag-iniksyon ng isang antigen, na ipinakita sa pamamagitan ng isang pagbilis o pagtindi ng tugon sa antigen; makilala ang panandalian, pangmatagalan at panghabambuhay; ang mga carrier ay... Glossary ng mga termino para sa pisyolohiya ng mga hayop sa bukid
Ang kakayahan ng immune system na tumugon nang mas mabilis at mas masinsinan sa pangalawang pagpupulong kay AG. Ito ay sanhi ng pagbuo sa pangunahing pagpupulong sa Ag (priming) ng mahabang buhay, recirculating T at V cells immunol. alaala. (
Ang immunological memory ay ang kakayahan ng immune system na tumugon nang mas mabilis at epektibo sa isang antigen (pathogen) kung saan ang katawan ay nagkaroon ng naunang kontak.
Ang nasabing memorya ay ibinibigay ng mga dati nang umiiral na antigen-specific na clone ng parehong B-cell at T-cell, na gumagana nang mas aktibo bilang resulta ng nakaraang pangunahing adaptasyon sa isang partikular na antigen.
Hindi pa rin malinaw kung ang memorya ay itinatag bilang isang resulta ng pagbuo ng pangmatagalang espesyal na mga cell ng memorya, o kung ang memorya ay sumasalamin sa proseso ng restimulation ng mga lymphocytes sa pamamagitan ng isang patuloy na kasalukuyang antigen na pumasok sa katawan sa panahon ng pangunahing pagbabakuna.
Mga karamdaman sa immunological sa mga tao
Mga immunodeficiencies
Ang mga immunodeficiencies (IDS) ay mga karamdaman ng immunological reactivity na sanhi ng pagkawala ng isa o higit pang bahagi ng immune apparatus o hindi tiyak na mga salik na malapit na nakikipag-ugnayan dito.
Mga proseso ng autoimmune
Ang mga proseso ng autoimmune ay higit sa lahat ay talamak na phenomena na nagreresulta sa pangmatagalang pinsala sa tissue. Pangunahin ito dahil sa ang katunayan na ang reaksyon ng autoimmune ay patuloy na sinusuportahan ng mga antigen ng tissue.
Hypersensitivity
Ang hypersensitivity ay isang terminong ginamit upang tumukoy sa isang immune response na nangyayari sa isang pinalubha at hindi naaangkop na paraan, na nagreresulta sa pagkasira ng tissue.
Iba pang mga mekanismo ng pagtatanggol ng macroorganism
Immunology ng tumor
Ang mga aspeto ng immunology ng tumor ay kinabibilangan ng tatlong pangunahing lugar ng pananaliksik:
- Ang paggamit ng mga immunological na pamamaraan para sa pagsusuri ng mga tumor, pagtukoy ng pagbabala at pagbuo ng mga taktika para sa paggamot sa sakit;
- Pagpapatupad ng immunotherapy bilang karagdagan sa iba pang mga uri ng paggamot at para sa immunocorrection - pagpapanumbalik ng immune system;
- Pagpapasiya ng papel ng immunological surveillance ng mga tumor sa mga tao.
Pamamahala ng immune system Mga mekanismo ng pisyolohikal Mga paraan ng impluwensyang ginagamit sa medisina Mayroong iba't ibang paraan ng pag-impluwensya sa immune system, na idinisenyo upang maibalik ang aktibidad nito sa normal. Kabilang dito ang immunorehabilitation, immunostimulation, immunosuppression at immunocorrection.
Immunorehabilitation ay isang pinagsamang diskarte sa epekto sa immune system. Ang layunin ng immunorehabilitation ay ibalik ang functional at quantitative values ng immune system sa normalized na antas.
Immunostimulation- ito ang proseso ng pag-impluwensya sa immune system upang mapabuti ang mga proseso ng immunological na nangyayari sa katawan, gayundin ang pagtaas ng kahusayan ng tugon ng immune system sa panloob na stimuli.
Immunosuppression (immunosuppression)- Ito ay isang pagsugpo sa kaligtasan sa sakit para sa isang kadahilanan o iba pa.
Ang immunosuppression ay physiological, pathological at artipisyal. Ang artificial immunosuppression ay sanhi ng pag-inom ng ilang immunosuppressive na gamot at/o ionizing radiation at ginagamit sa paggamot ng mga autoimmune na sakit, organ at tissue transplantation, atbp.
Immunocorrection ay ang pagpapanumbalik ng immune system. Isinasagawa ang immunocorrection para sa mga layuning pang-iwas, upang mapataas ang resistensya ng katawan sa panahon ng mga epidemya ng mga impeksyon sa paghinga, upang mapabuti ang pagbawi ng katawan pagkatapos ng operasyon at mga sakit.
mga immune complex, mga antigen-antibody complex - mga complex na nagreresulta mula sa pakikipag-ugnayan ng isang antigen sa isang antibody; mga bahagi ng isang normal na tugon ng immune na may kakayahang magbigkis ng pandagdag, nakakaapekto sa pag-activate ng T- at B-lymphocytes at nakakaapekto sa istraktura ng mga antigen na matatagpuan sa ibabaw ng macrophage.
Ang mga immune complex ay maaaring mabuo sa mga kaso kung saan: 1) antigen at antibody ay nabuo sa dugo at pagkatapos ay idineposito sa dingding ng mga daluyan ng dugo; 2) ang antigen ay naisalokal sa mga tisyu at tumutugon sa mga antibodies na nasa dugo; 3) lokal na nabuo ang antigen at antibody. Ang mga immune complex ay nabuo sa pakikilahok ng mga antibodies na kabilang sa mga immunoglobulin, kadalasan sa mga klase ng IgG at IgM. Dahil sa kanilang kakayahang magbigkis ng komplemento at tumugon sa mga Fc receptor sa mga platelet, neutrophil, ang mga immune complex ay maaaring magdulot ng matinding tugon sa pamamaga.
Sa maraming pagkakataon mga immune complex maaaring hindi makapasok sa daluyan ng dugo, o maalis dito nang napakabilis. Para sa pagsusuri at pag-unlad ng mga therapeutic na hakbang para sa mga immunocomplex na sakit, mahalagang matukoy hindi lamang ang mga antas ng immune complex, kundi pati na rin ang kanilang antigenic na komposisyon. Sa ilang mga kaso, ang pagpapasiya ng nagpapalipat-lipat na mga immune complex ay nakakatulong upang masuri ang mga sakit na hindi batay sa immunocomplex na patolohiya.