Adaptyvioji imuninė sistema: kas tai, kaip veikia ir kodėl svarbi
Adaptyvioji imuninė sistema: sužinokite, kas tai, kaip veikia ir kodėl svarbi — kaip atpažįsta, įsimena patogenus ir stiprina organizmo apsaugą.
Adaptyviąją imuninę sistemą sudaro specializuotos ląstelės ir procesai, kurie naikina patogenus arba užkerta kelią jų puolimui.
Adaptyviąją imuninę sistemą įjungia evoliuciškai senesnė įgimta imuninė sistema. Ši senesnė sistema yra nespecifinė, o adaptyvioji sistema yra pritaikyta konkretiems taikiniams.
Įgimtąją imuninę sistemą turi visi metazoa, o adaptyviąją - tik stuburiniai. Manoma, kad ji atsirado pirmuosiuose žandikauliniuose stuburiniuose.
Adaptyvusis imuninis atsakas suteikia stuburinių imuninei sistemai gebėjimą atpažinti ir įsiminti konkrečius patogenus. Kiekvieną kartą, kai susiduriama su konkrečiu patogenu, sistema rengia stipresnes atakas. Tai adaptyvusis imunitetas, nes organizmo imuninė sistema pasiruošia būsimiems iššūkiams.
Kaip veikia adaptyvioji imuninė sistema
Adaptyvioji sistema remiasi dviem pagrindinėmis ląstelių grupėmis: B limfocitais (kurie gamina antikūnus) ir T limfocitais (kurie tiesiogiai sunaikina užkrėstas ląsteles arba reguliuoja imuninį atsaką). Procesai veikia kartu su antigenus pateikiančiomis ląstelėmis (pvz., dentritinėmis ląstelėmis), kurios pristato patogenų dalis T ląstelėms ir inicijuoja adaptyvųjį atsaką.
- Antigeno atpažinimas: B ir T ląstelės turi specifinius receptorius, kurie atpažįsta tam tikrus antigenus.
- Klono išsiplėtimas: pateikus antigeną, tos limfocitų rūšys, kurios gali jį atpažinti, greitai dauginasi, kad susidarytų pakankamai efektorių.
- Efektorinė funkcija: B ląstelės skiria antikūnus, o T ląstelės arba naikina infekuotas ląsteles (citotoksiškos T ląstelės), arba koordinuoja imuninį atsaką (pagalbinės T ląstelės).
- Atmintis: po infekcijos dalis limfocitų virsta atminties ląstelėmis, kurios lieka ilgą laiką ir leidžia greičiau bei stipriau reaguoti antrinės infekcijos metu.
Specifiškumas ir įvairovė
Adaptyvioji sistema pasižymi dideliu specifiškumu ir geba atpažinti milijonus skirtingų antigenų dėl V(D)J rekombinacijos — genetinio mechanizmo, kuris generuoja įvairius receptorinius regionus limfocitų ląstelėse. Tai suteikia organizmui įvairovės, reikalingos kovai su įvairiais patogenais.
Primarinis ir antrinis atsakas
Pradiniame (primariniame) susidūrime su nauju antigenu atsakas dažnai būna lėtesnis ir silpnesnis, nes reikia laiko klonų plėtrai ir antikūnų gamybai. Antrinis atsakas (per pakartotinį susidūrimą) būna greitesnis ir galingesnis dėl išsivysčiusių atminties ląstelių — tai principas, kurio pagrindu veikia skiepai.
Tolerancija ir ligos
Adaptyvioji imuninė sistema taip pat išmoksta atpažinti „savas“ ląsteles ir paprastai nekliusnija jų. Šis mechanizmas vadinamas imunine tolerancija. Kai tolerancija sutrinka, gali atsirasti autoimuninės ligos (pvz., reumatoidinis artritas, 1 tipo diabetas). Kita problema – imuninio atsako trūkumas (imunodeficitai) arba pernelyg aktyvus atsakas (alergijos).
Praktinis reikšmingumas
Supratimas, kaip veikia adaptyvioji imuninė sistema, leidžia kurti vakcinas, imunoterapijas prieš vėžį (pvz., CAR-T terapija), ir geriau valdyti autoimunines bei alergines ligas. Taip pat žinomas faktas, kad amžius, mityba, lėtinės ligos ir tam tikri vaistai gali modifikuoti adaptyviosios imuninės sistemos veikimą.
Santrauka
Adaptyvioji imuninė sistema — tai specifiškas, ląstelių ir molekulių tinklas, leidžiantis atpažinti, neutralizuoti ir įsiminti patogenus. Ji veikia kartu su įgimtąja sistema, suteikdama ilgalaikę apsaugą ir gebėjimą greitai reaguoti į pakartotinius užpuolimus. Jos pažinimas yra kertinis biomedicinos pažangos elementas, ypač vakcinų ir imunoterapijų kūrime.
Skenuojančiu elektroniniu mikroskopu (SEM) padarytas vieno žmogaus limfocito vaizdas.
Sluoksniuotoji gynyba
Imuninė sistema apsaugo organizmus nuo infekcijos naudodama daugiasluoksnę gynybą. Paprastai tariant, fiziniai barjerai neleidžia patogenams, pavyzdžiui, bakterijoms ir virusams, patekti į organizmą.
Jei patogenai įveikia šiuos barjerus, įgimtoji imuninė sistema nedelsdama reaguoja, tačiau nespecifiškai. Įgimtosios imuninės sistemos yra visuose augaluose ir gyvūnuose.
Jei patogenams pavyksta išvengti įgimto atsako, stuburiniai turi trečiąjį apsaugos sluoksnį - adaptyviąją imuninę sistemą, kuri suaktyvėja dėl įgimto atsako. Šiuo atveju imuninė sistema infekcijos metu pritaiko savo atsaką, kad geriau atpažintų patogeną.
Nužudžius patogeną, B ir T ląstelių palikuonys tęsia savo veiklą. Kitą kartą jos pasiruošia greitesniam atsakui. Tai savotiška "imunologinė atmintis". Šios ląstelės leidžia adaptyviajai imuninei sistemai kiekvieną kartą susidūrus su šiuo patogenu rengti greitesnes ir stipresnes atakas.
| Imuninės sistemos komponentai | |
| Įgimtoji imuninė sistema | Adaptyvioji imuninė sistema |
| Atsakymas yra nespecifinis | Patogeno ir antigeno specifinis atsakas |
| Poveikis iš karto sukelia maksimalią reakciją | Laikas nuo poveikio iki didžiausios reakcijos |
| Ląsteliniai ir humoraliniai komponentai | ląsteliniai (T limfocitai) ir humoraliniai (antikūnai) komponentai |
| Nėra imunologinės atminties | Poveikis lemia imunologinę atmintį |
| randamas beveik visose gyvybės formose | randamas tik žandikauliniuose stuburiniuose |
Tiek įgimtasis, tiek adaptyvusis imunitetas priklauso nuo imuninės sistemos gebėjimo atskirti savąsias ir nesavąsias molekules. Imunologijoje savosios molekulės yra tos organizmo kūno sudedamosios dalys, kurias imuninė sistema gali atskirti nuo svetimų medžiagų. Ir atvirkščiai, nesavaiminės molekulės yra tos, kurios atpažįstamos kaip svetimkūniai. Viena nesavarankiškų molekulių klasė vadinama antigenais (sutrumpintai - antikūnų generatoriai) ir apibrėžiama kaip medžiagos, kurios jungiasi su specifiniais imuniniais receptoriais ir sukelia imuninį atsaką.
Funkcijos
Adaptyvusis imunitetas stuburiniuose suveikia, kai patogenai išvengia įgimtos imuninės sistemos ir sukuria ribinį antigeno kiekį.
Pagrindinės adaptyviosios imuninės sistemos funkcijos:
- specifinių "nesavų" antigenų atpažinimas esant "saviems", vykstant antigeno pateikimo procesui (kai makrofagai ir dendritinės ląstelės užfiksuoja antigenus, kad T ląstelės galėtų juos atpažinti).
- sukurti atsaką, pritaikytą maksimaliai pašalinti konkrečius patogenus ar jais užkrėstas ląsteles.
- imunologinės atminties vystymasis, kai kiekvienas patogenas yra "įsimenamas" pagal tam tikrą antikūną. Šios atminties ląstelės gali būti pasitelktos greitai pašalinti patogeną, jei vėliau įvyktų infekcija.
| Natūraliai įgytas | Dirbtinai įsigytas |
| Aktyvus - antigenas į organizmą patenka natūraliai | Aktyviosios - vakcinose naudojami antigenai. |
| Pasyvūs - antikūnai perduodami iš motinos vaisiui per placentą arba kūdikiui per motinos pieną. | Pasyvioji - švirkščiant įvedami imuniniame serume esantys iš anksto paruošti antikūnai. |
Klausimai ir atsakymai
Klausimas: Iš ko sudaryta adaptyvioji imuninė sistema?
A: Prisitaikanti imuninė sistema sudaryta iš specializuotų ląstelių ir procesų.
K: Kaip aktyvuojama adaptyvioji imuninė sistema?
A: Adaptyviąją imuninę sistemą įjungia įgimta imuninė sistema.
K: Kuo skiriasi įgimta ir adaptyvioji imuninės sistemos?
A: Įgimtoji imuninė sistema yra nespecifinė, o adaptyvioji imuninė sistema yra pritaikyta konkretiems taikiniams.
K: Kokių gyvūnų organizmuose yra įgimta imuninė sistema?
Atsakymas: Įgimtoji imuninė sistema yra visuose metazoa.
K: Kuriuose gyvūnuose yra adaptyvioji imuninė sistema?
A: Adaptyvioji imuninė sistema yra tik stuburinių gyvūnų organizmuose.
K: Kada atsirado adaptyvioji imuninė sistema?
A: Manoma, kad adaptyvioji imuninė sistema atsirado pirmuosiuose žandikauliniuose stuburiniuose.
K: Kodėl adaptyvioji imuninė sistema vadinama "adaptyviąja"?
A: Prisitaikanti imuninė reakcija suteikia stuburinių imuninei sistemai gebėjimą atpažinti ir įsiminti konkrečius patogenus ir kiekvieną kartą susidūrus su konkrečiu patogenu surengti stipresnę ataką. Jis vadinamas adaptyviuoju imunitetu, nes organizmo imuninė sistema pasiruošia būsimiems iššūkiams.
Ieškoti