imunitate naturală Istoricul
ISTORIE NATURALĂ A IMUNITĂȚII
Filogenia imunitate este inseparabilă de istoria și dezvoltarea organismelor multicelulare. Apariție Metazoa (multicelulare) organismele, mijloacele care formează autonome având un interior celule de medie umplut aparținând acestui corp și delimitate printr-o barieră care îl separă de mediul înconjurător. Setarea unui ostil a priori la corp ca sursă de agresiune, concurență, etc. Agresivitatea poate consta în penetrarea altor organisme (în special organisme unicelulare) la mediul intern al unui organism multicelular, urmat de competiție pentru teritoriu și resurse cât și posibila deteriorare a celulelor active sau toxinele lor de otrăvire și a metaboliților. Astfel, simpla apariție a unei comunități izolate de celule având cel puțin elementare care integrează și reproducând sistem în ansamblu a fost creșterea suficientă pentru a „serviciu“ celular și molecular menținerea constanței mediului intern. Acest „serviciu“ și a devenit prototipul sistemului imunitar.
Rezultă din cele de mai sus rezultă că prima condiție pentru formarea imunității - prezența „păzit“ teritoriu închis cu delimitarea sa de legare din mediul extern. A doua condiție - apariția unor factori specifici pentru asigurarea constanței mediului intern protejat prin eliberarea primită de la agenți externi (adică, pentru imunitate directă său sens - eliberare). Deoarece zilele II Mechnikov este general acceptat că un astfel de factor a fost celulele specializate de origine mezenchimală - amoebocytes în mișcare strămoșii fagocitelor la mamifere. Ei au o abilitate pronunțată la fagocitoza - un mecanism care să asigure eliminarea celulelor potential agresive infiltrat în mediul interior al corpului.
O condiție importantă pentru funcționarea eficientă a acestui mecanism homeostatic - capacitatea celulelor de apărare pentru a distinge celulele străine potențial agresive din propria lor. Principiul pe care se bazează o astfel de recunoaștere, a devenit baza imunității în toate manifestările sale. Astfel, sistemul imunitar, fara capacitatea de a „asteptati“ manifestări agresivitatea celulelor infiltrate în exterior consideră ca potențial periculoase orice celule străine și molecule. Aparent, această „soluție“ la evoluția celor mai versatil și justificate: într-adevăr, obiecte străine sunt aproape întotdeauna dăunătoare, chiar dacă acestea nu sunt agresiune activă.
Receptorii ocurență permit „recunosc“ străine, a fost al treilea eveniment în mod fundamental de formare a imunității (după apariția mediului intern și a celulelor multicelular-fagocitare specializate). Într-adevăr, prezența receptorilor patogenraspoz- de capacitate uriașă, așa cum ele sunt acum numite - un extrem de vechi „invenție“ a evoluției comune la animale și plante. Observăm imediat că sistemul imunitar al plantelor și animalelor au evoluat în diferite următoarele moduri, dar principiul general de recunoaștere a obiectelor străine este păstrată.
În procesul de evoluție a speciilor au fost fixate gene care codează pentru molecule destinate recunoașterii nu doar „străine“, dar cu siguranță periculos pentru organism. Acești receptori - membrană sau molecule solubile având afinitate spațială (și, prin urmare, capabile să recunoască ele) la cel mai general și asociat cu patogenitatea markerilor moleculari agenți străini: componente ale peretelui celular al bacteriilor, endotoxine, acizi nucleici, etc. Fiecare receptor nu recunoaște o moleculă individuală și întregul grup de molecule similare care servesc ca imagini (tipare) de patogenitate. Receptorii Molekuly- nu sunt numai pe suprafata celulelor imune efectoare, dar, de asemenea, în granule, care se încadrează în agenții străini în timpul fagocitozei. Moleculele Patogenraspoznayuschie sunt de asemenea prezente în fluidele corporale și sunt capabili să inactiveze toxine și distruge celulele străine. Un număr relativ mic de gene care codifică astfel de receptori oferă recunoaștere a aproape tuturor agenților patogeni, fără a face exces „povară“ pentru un organism multicelular.
Ca urmare, recunoașterea patogenitatea activarea celulelor - celule ale sistemului imunitar, care le permite sa-l omoare și apoi pentru a elimina agenții patogeni. Acest lucru are loc prin citoliza - intracelular (cel mai avansat asociat cu fagocitoza), extracelulare (factori secretați numite) și contactul. Agenții patogeni pot fi omorâți sau pregătite pentru a fagocitozei factori germicide solubili și molecule receptor. În toate cazurile, scindarea finală a agenților patogeni uciși are loc în procesul de fagocitoză.
Fig. 1.1. Filogenie înnăscută și imunitatea adaptivă. arbore filogenetic simplificată (taxoni sunt indicate numai cei care au studiat sistemul imunitar) indică gradul de acoperire a imunității înnăscute și de adaptare. Ciclostomi alocate unui grup special de animale în care imunitatea adaptivă nu a evoluat de modul „clasic“
De exemplu, o schemă poate fi reprezentat printr-un sistem de imunitate, care se numește congenital. Această formă de imunitate este tipică pentru toate animalele multicelulare (într-o formă ușor diferită - și pentru plante). varsta ei - 1,5 miliarde de ani. sistemul imunitar înnăscut protejat foarte eficient protostomes animale multicelulare, precum și deuterostomia mai mici au avut de multe ori de dimensiuni mari (fig. 1.1). Manifestările de imunitatea înnăscută în diferite stadii de evoluție și în diferite taxoni sunt extrem de diverse. Cu toate acestea, principiile generale de funcționare sunt aceleași în toate etapele de dezvoltare multicelular. Principalele componente ale imunității înnăscute:
- detectarea agenților străini în mediul intern al unui organism prin receptor specific pentru recunoașterea „imaginilor“ patogenia;
- Eliminarea Identificat agenților străini din corp prin fagocitoză și digestie.
În chordates a fost formarea bruscă a diferitelor tipuri de imunitate: în urmă cu aproximativ 500 milioane de ani, nu a fost un adaptivă (de exemplu, adaptive) sau imunitate dobândită. Ramură a sistemului imunitar adaptiv, care a primit dezvoltare intensivă, originea în pești cartilaginoși. Un exemplu particular de realizare a sistemului imunitar adaptiv, bazat pe utilizarea altor molecule de recunoaștere și de efector, găsite în chordates mai primitive - ciclostomii. imunitatea adaptivă este strâns asociat cu congenitala și se bazează în mare parte pe manifestările sale. Cu toate acestea, aceste tipuri de imunitate sunt foarte diferite (a se vedea tabelul. 1.2).
Tabelul 1.2. Proprietățile de bază ale imunității înnăscute și adaptive
Formată în ontogenie, indiferent de „cerere“
Apărută ca răspuns la „cerere“ (livrarea de agenți străini)
Grupurile de molecule străine asociate cu patogenitatea
molecule individuale (antigeni)
Mieloide celule parțial limfoide
Tipul de populație de celule de răspuns
Populația de celule răspunde ca un întreg (nu clonal)
Reacția la antigen donate
Formată memoriei imunologice
Diferența esențială de înnăscutul imunitatea adaptivă - o modalitate de recunoaștere a altora (Tabelul 1.3.). In imunitatea adaptivă se realizează prin intermediul unui tip special de molecule (anticorpi sau alte proteine ale superfamiliei de imunoglobuline), modelele nu sunt recunoscute, ca molecule individuale sau grupuri mici de molecule similare numite antigene. Există aproximativ 106 antigene diferite. Un astfel de număr de receptori par nu numai că nu poate fi reprezentat în aceeași celulă, dar, de asemenea, nu pot fi codificate în genomul vertebratelor care conține numai zeci de mii de gene. De aceea, în timpul evoluției imunității adaptive a format un mecanism complex care generează diversitate de receptori de antigen: dezvoltarea de celule specializate (limfocite), alterarea genelor are loc care codifică receptorii de antigen de recunoaștere, ceea ce conduce la formarea în fiecare receptori celulari cu specificitate unică. Când este activat, fiecare celulă poate da naștere la o clonă, toate celulele care vor avea aceeași specificitate a receptorului. Astfel, orice antigen dat nu este suportat pe toate celulele, dar numai clonele individuale cu receptori specifici de antigen.
Tabelul 1.3. Principalele tipuri de recunoaștere imunologice
structuri moleculare conservatoare - imagini de patogenitate
epitopi antigenici (compus din molecule libere încorporate în sau moleculă MHC)
Perfect, dezvoltat în filogenia
Imperfecți format în ontogenie
Nevoia de co-stimulare
efect de timp Realizarea
Ia timp (un răspuns imun adaptativ)
Comunicarea cu diverse forme de imunitate
Asociat cu imunitatea înnăscută
Asociat cu imunitatea adaptivă
gena receptorului pentru Formation
Formată în procesul de diferențiere celulară
Celulele care poartă receptori
Orice celule nucleare (preferabil mieloide)
Numai B- și T-limfocite
Distribuția celulelor
Toate celulele din populație exprimă aceiași receptori
TLR, NLR, CLR, Rig, DAI, Seavenger-receptori, receptori solubili
BCR (celule B), TCR-yS, (u8T on-celule), TCR- ar (ART-celule)
Dacă patternraspoznayuschie receptorii imunitatea innascuta format în timpul evoluției ca molecule care recunosc străine, dar nu propria molecula organism, specificitatea receptorului său antigenras- sistemul imunitar cunoașterea de adaptiv este format aleatoriu. Acest lucru a necesitat dezvoltarea unor mecanisme de selecție suplimentare pentru a elimina „inutile“ și „periculos“ (îndreptat împotriva „lor“) clone de limfocite. Astfel de mecanisme sunt eficiente, dar încă nu elimină complet riscul de a dezvolta autoimunitate - un răspuns imun direcționat împotriva auto-antigene, provocând pagube la gazdă.
Ambele tipuri de imunitate pentru a forma un sistem integral, cu sistemul imunitar înnăscut servește ca fundament pentru dezvoltarea adaptivă. Astfel, limfocite recunosc antigenul în procesul de prezentare, de preferință, efectuate celulele innascuta imunitar. Prin îndepărtarea antigenului din organism și celulele purtătoare sale se produce prin reacții care se bazează pe mecanisme de imunitate innascuta, componentă specifică primită, adică direcționat către un anumit antigen și care funcționează cu o eficiență crescută.
natura clonală a răspunsului imun adaptiv a creat posibilitatea memoriei imunologice. Atunci când imunitatea înnăscută nu se dezvoltă de memorie și de fiecare dată răspunsul la introducerea chuzheroden
Astfel, imunitatea adaptivă se bazează pe trei procese principale:
- recunoașterea antigenelor (în general, străine corpului), indiferent de relația lor cu patogenitate de către receptorii distribuite clonal;
- eliminarea agenților străini recunoscuți;
- formarea unei memorii imunologice a contactului cu antigenul, care permite mai rapid și mai eficient pentru a elimina atunci când re-recunoaștere.
Imunitatea Adaptive are un alt avantaj, care este absent în imunitate înnăscută - capacitatea de a apăra organismul împotriva agresiunii din interior (adică, neoplasme maligne). Riscul tumorilor maligne datorate mutațiilor sau transformarea virală a celulelor a crescut semnificativ, cu o creștere în evoluția mărimii organismului, care a apărut la aproximativ la fel atunci când originea imunității adaptive. În plus, este posibil ca sistemul imunitar adaptiv a apărut ca o anumită manifestare a modificărilor de ordin superior, care sunt asociate cu un avantaj evolutiv semnificativ, care vor prezenta în viitor.