vårt adaptiva immunsystem räddar oss från en säker död genom infektion. Ett spädbarn som föds med ett allvarligt defekt adaptivt immunsystem kommer snart att dö om inte extraordinära åtgärder vidtas för att isolera det från en mängd smittämnen, inklusive bakterier, virus, svampar och parasiter. Faktum är att alla multicellulära organismer måste försvara sig mot infektion av sådana potentiellt skadliga invaderare, kollektivt kallade patogener., Ryggradslösa djur använder relativt enkla försvarsstrategier som huvudsakligen bygger på skyddande barriärer, giftiga molekyler och fagocytiska celler som äter och förstör invaderande mikroorganismer (mikrober) och större parasiter (såsom maskar). Ryggradsdjur beror också på sådana medfödda immunsvar som en första försvarslinje (diskuteras i kapitel 25), men de kan också montera mycket mer sofistikerade försvar, kallade adaptiva immunsvar. De medfödda svaren kallar de adaptiva immunsvaren till spel, och båda arbetar tillsammans för att eliminera patogenerna (figur 24-1)., Till skillnad från medfödda immunsvar är de adaptiva svaren mycket specifika för den specifika patogenen som inducerade dem. De kan också ge långvarigt skydd. En person som återhämtar sig från mässling, till exempel, är skyddad för livet mot mässling av det adaptiva immunsystemet, men inte mot andra vanliga virus, såsom de som orsakar damm eller vattkoppor. I det här kapitlet fokuserar vi främst på adaptiva immunsvar, och om vi inte anger något annat hänvisar termen immunsvar till dem. Vi diskuterar medfödda immunsvar i detalj i kapitel 25.,
figur 24-1
medfödda och adaptiva immunsvar. Medfödda immunsvar aktiveras direkt av patogener och försvarar alla multicellulära organismer mot infektion. I ryggradsdjur stimulerar patogener, tillsammans med de medfödda immunsvar de aktiverar, adaptiva (mer…)
funktionen hos adaptiva immunsvar är att förstöra invaderande patogener och eventuella giftiga molekyler de producerar., Eftersom dessa svar är destruktiva är det viktigt att de endast görs som svar på molekyler som är främmande för värden och inte till värdens molekyler. Förmågan att skilja vad som är främmande från vad som är själv på detta sätt är en grundläggande egenskap hos det adaptiva immunsystemet. Ibland misslyckas systemet med att göra denna skillnad och reagerar destruktivt mot värdens egna molekyler. Sådana autoimmuna sjukdomar kan vara dödliga.,
naturligtvis är många främmande molekyler som kommer in i kroppen ofarliga, och det skulle vara meningslöst och potentiellt farligt att montera adaptiva immunsvar mot dem. Allergiska tillstånd som hayfever och astma är exempel på skadliga adaptiva immunsvar mot uppenbarligen ofarliga främmande molekyler. Sådana olämpliga svar undviks normalt eftersom det medfödda immunsystemet kallar adaptiva immunsvar till spel endast när det känner igen molekyler som är karakteristiska för invaderande patogener som kallas patogenassocierade immunostimulanter (diskuteras i kapitel 25)., Dessutom kan det medfödda immunsystemet skilja mellan olika klasser av patogener och rekrytera den mest effektiva formen av adaptivt immunsvar för att eliminera dem.
alla ämnen som kan framkalla ett adaptivt immunsvar kallas antigen(antikroppsgenerator). De flesta av vad vi vet om sådana svar har kommit från studier där en experimenterare trickar det adaptiva immunsystemet hos ett laboratoriedjur (vanligtvis en mus) till att reagera på en ofarlig främmande molekyl, såsom ett främmande protein., Tricket innebär att injicera den ofarliga molekylen tillsammans med immunostimulanter (vanligtvis mikrobiellt ursprung) som kallas adjuvanser, vilket aktiverar det medfödda immunsystemet. Denna process kallas immunisering. Om det administreras på detta sätt kan nästan alla makromolekyler, så länge det är främmande för mottagaren, inducera ett adaptivt immunsvar som är specifikt för den administrerade makromolekylen., Anmärkningsvärt kan det adaptiva immunsystemet skilja mellan antigener som är mycket lika—såsom mellan två proteiner som skiljer sig åt i endast en enda aminosyra eller mellan två optiska isomerer av samma molekyl.
adaptiva immunsvar utförs av vita blodkroppar som kallas lymfocyter. Det finns två breda klasser av sådana svar-antikroppssvar och cellmedierade immunsvar, och de utförs av olika klasser av lymfocyter, som kallas B-celler respektive T-celler., I antikroppssvar aktiveras B-celler för att utsöndra antikroppar, vilka är proteiner som kallas immunoglobuliner. Antikropparna cirkulerar i blodet och genomtränger de andra kroppsvätskorna, där de binder specifikt till det främmande antigenet som stimulerade deras produktion (figur 24-2). Bindning av antikroppar inaktiverar virus och mikrobiella toxiner (såsom tetanustoxin eller difteritoxin) genom att blockera deras förmåga att binda till receptorer på värdceller., Antikroppsbindning markerar också invaderande patogener för destruktion, främst genom att göra det lättare för fagocytiska celler i det medfödda immunsystemet att inta dem.
figur 24-2
de två huvudklasserna av adaptiva immunsvar. Lymfocyter utför båda klasserna av svar. Här svarar lymfocyterna på en virusinfektion. I en klass av svar utsöndrar B-celler antikroppar som neutraliserar viruset. I den andra, (mer…,)
i cellmedierade immunsvar reagerar den andra klassen av adaptivt immunsvar, aktiverade T-celler direkt mot ett främmande antigen som presenteras för dem på ytan av en värdcell. T-cellen kan till exempel döda en virusinfekterad värdcell som har virala antigener på dess yta, vilket eliminerar den infekterade cellen innan viruset har haft en chans att replikera (se figur 24-2). I andra fall producerar T-cellen signalmolekyler som aktiverar makrofager för att förstöra de invaderande mikroberna som de har fagocyterat.,
vi börjar detta kapitel genom att diskutera de allmänna egenskaperna hos lymfocyter. Vi betraktar sedan de funktionella och strukturella egenskaperna hos antikroppar som gör det möjligt för dem att känna igen och neutralisera extracellulära mikrober och de toxiner de gör. Därefter diskuterar vi hur B-celler kan producera ett praktiskt taget obegränsat antal olika antikroppsmolekyler. Slutligen anser vi de speciella egenskaperna hos T-celler och de cellmedierade immunsvar de är ansvariga för., Anmärkningsvärt kan T-celler upptäcka mikrober som gömmer sig inuti värdceller och antingen döda de infekterade cellerna eller hjälpa andra celler att eliminera mikroberna.