Naše adaptivní imunitní systém nás zachrání od jisté smrti v důsledku infekce. Dítě narozené s těžce vadným adaptivním imunitním systémem brzy zemře, pokud nebudou přijata mimořádná opatření k jeho izolaci od řady infekčních agens, včetně bakterií, virů, hub a parazitů. Ve skutečnosti se všechny mnohobuněčné organismy musí bránit proti infekci takovými potenciálně škodlivými útočníky, kolektivně nazývanými patogeny., Bezobratlí používají relativně jednoduché obranné strategie, které se spoléhají hlavně na ochranné bariéry, toxické molekuly, a fagocytární buňky, které spolknout a zničit invazní mikroorganismy (mikroby) a větší parazity (například červům). Obratlovců, příliš, závisí na tyto vrozené imunitní odpovědi jako první linie obrany (popsáno v Kapitole 25), ale mohou také připojit mnohem sofistikovanější obrany, tzv. adaptivní imunitní odpovědi. Vrozené odpovědi nazývají adaptivní imunitní odpovědi do hry a oba spolupracují na odstranění patogenů (obrázek 24-1)., Na rozdíl od vrozených imunitních odpovědí jsou adaptivní reakce vysoce specifické pro konkrétní patogen, který je vyvolal. Mohou také poskytnout dlouhodobou ochranu. Například osoba, která se zotavuje ze spalniček, je po celý život chráněna proti spalničkám adaptivním imunitním systémem, i když ne proti jiným běžným virům, jako jsou ty, které způsobují příušnice nebo neštovice. V této kapitole se zaměřujeme především na adaptivní imunitní odpovědi, a pokud neuvedeme jinak, termín imunitní odpovědi se na ně vztahuje. Podrobně diskutujeme vrozené imunitní odpovědi v kapitole 25.,
obrázek 24-1
vrozené a adaptivní imunitní odpovědi. Vrozené imunitní odpovědi jsou aktivovány přímo patogeny a brání všechny mnohobuněčné organismy před infekcí. U obratlovců patogeny spolu s vrozenými imunitními reakcemi aktivují, stimulují adaptivní (více…)
funkcí adaptivních imunitních odpovědí je zničit napadající patogeny a všechny toxické molekuly, které produkují., Protože tyto reakce jsou destruktivní, je velmi důležité, aby byly provedeny pouze v reakci na molekuly, které jsou cizí hostiteli, a nikoli na molekuly samotného hostitele. Schopnost rozlišovat, co je cizí od toho, co je samo tímto způsobem, je základním rysem adaptivního imunitního systému. Občas, systém nedokáže tento rozdíl a destruktivně reaguje proti vlastním molekul hostitele. Taková autoimunitní onemocnění mohou být fatální.,
mnoho cizích molekul, které vstupují do těla, je samozřejmě neškodné a bylo by zbytečné a potenciálně nebezpečné proti nim připojit adaptivní imunitní odpovědi. Alergické stavy, jako je seník a astma, jsou příklady škodlivých adaptivních imunitních reakcí proti zjevně neškodným cizím molekulám. Tyto nepřiměřené reakce se obvykle vyhnout, protože vrozený imunitní systém volání adaptivní imunitní odpovědi do hry pouze tehdy, když to rozpozná molekuly charakteristické pro invazní patogeny tzv. patogen-associated imunostimulancia (popsáno v Kapitole 25)., Navíc vrozený imunitní systém může rozlišovat mezi různými třídami patogenů a přijímat nejúčinnější formu adaptivní imunitní odpovědi k jejich odstranění.
jakákoli látka schopná vyvolat adaptivní imunitní odpověď se označuje jako antigen (generátor protilátek). Většinu toho, co víme o takových odpovědí přišlo ze studií, ve které experimentátor triky adaptivní imunitní systém laboratorních zvířat (obvykle myš) do reakce na neškodné cizí molekuly, jako cizí protein., Trik zahrnuje injekci neškodné molekuly spolu s imunostimulanty (obvykle mikrobiálního původu) nazývanými adjuvanty, které aktivují vrozený imunitní systém. Tento proces se nazývá imunizace. Pokud je podáván tímto způsobem, téměř každá makromolekula, pokud je pro příjemce cizí, může vyvolat adaptivní imunitní odpověď, která je specifická pro podávanou makromolekulu., Pozoruhodné je, adaptivní imunitní systém může rozlišovat mezi antigeny, které jsou velmi podobné—například mezi dvěma proteiny, které se liší pouze v jedné aminokyselině, nebo mezi dva optické izomery téže molekuly.
adaptivní imunitní odpovědi jsou prováděny bílými krvinkami nazývanými lymfocyty. Existují dvě široké třídy takových odpovědí-reakce protilátek a imunitní odpovědi zprostředkované buňkami a jsou prováděny různými třídami lymfocytů, nazývaných B buňky a T buňky., V protilátkových reakcích se B buňky aktivují k vylučování protilátek, což jsou proteiny nazývané imunoglobuliny. Protilátky cirkulují v krevním řečišti a pronikají do ostatních tělesných tekutin, kde se specificky váží na cizí antigen, který stimuloval jejich produkci (obrázek 24-2). Vazba protilátek inaktivuje viry a mikrobiální toxiny (jako je toxin tetanu nebo toxin záškrtu) blokováním jejich schopnosti vázat se na receptory na hostitelských buňkách., Vazba na protilátky také označuje invazivní patogeny ke zničení, zejména tím, že usnadňuje fagocytárním buňkám vrozeného imunitního systému jejich požití.
obrázek 24-2
dvě hlavní třídy adaptivních imunitních odpovědí. Lymfocyty provádějí obě třídy odpovědí. Zde lymfocyty reagují na virovou infekci. V jedné třídě odpovědi vylučují B buňky protilátky, které neutralizují virus. V druhém, (více…,)
V buněčné imunitní odpovědi, druhá třída adaptivní imunitní odpovědi, aktivuje T buňky reagují přímo proti cizímu antigenu, který je prezentován na ně na povrchu hostitelské buňky. Například T buňka může zabít hostitelskou buňku infikovanou virem, která má na svém povrchu virové antigeny, čímž eliminuje infikovanou buňku dříve, než má virus šanci se replikovat (viz obrázek 24-2). V ostatních případech T buněk produkuje signální molekuly, které aktivují makrofágy zničit invazní mikroby, které mají fagocytovány.,
tuto kapitolu začínáme diskusí o obecných vlastnostech lymfocytů. Pak jsme na funkční a strukturální vlastnosti protilátek, které jim umožní rozpoznat a neutralizovat extracelulární mikroby a toxiny, které dělají. Dále diskutujeme o tom, jak B buňky mohou produkovat prakticky neomezený počet různých molekul protilátek. Konečně zvažujeme zvláštní rysy T buněk a imunitní odpovědi zprostředkované buňkami, za které jsou zodpovědní., Pozoruhodné je, že T buňky mohou detekovat mikroby skrývající se uvnitř hostitelských buněk a buď zabít infikované buňky nebo pomoci jiným buňkám eliminovat mikroby.