Skip to main content
Global

11.1: מערכת החיסון המולדת: סקירה כללית

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    209041

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    השווה חסינות אדפטיבית (נרכשת) עם חסינות מולדת.
  • השווה חסינות מולדת מיידית עם חסינות מולדת מוקדמת המושרה.
  • הגדר את הדברים הבאים:
    1. דפוסים מולקולריים הקשורים לפתוגן (PAMPs)
    2. קולטני זיהוי דפוסים (PRRs)
    3. אנטיגן
    4. אימונוגן
    5. אפיטופ.

    • ביחידות 1-4 בדקנו מיקרואורגניזמים: כיצד הם משתכפלים, מדוע חלקם פוטנציאליים יותר פתוגניים מאחרים, וכיצד אנו יכולים לשלוט בהם באמצעות חומרים אנטי-מיקרוביאליים. יחידות 4 ו -5 מוקדשות לדרכים בהן הגוף מגן על עצמו מפני חיידקים ותאים ומולקולות אחרות שעלולות להזיק. לגוף שתי מערכות חיסון: מערכת החיסון המולדת ומערכת החיסון ההסתגלותית. יחידה 5 עוסקת בחסינות מולדת ואילו יחידה 6 תכסה חסינות אדפטיבית. בואו נשווה תחילה בקצרה חסינות נרכשת ומולדת.

    חסינות מולדת

    חסינות מולדת היא מנגנוני הגנה לא ספציפיים לאנטיגן בהם מארח משתמש מיד או תוך מספר שעות לאחר החשיפה כמעט לכל חיידק. זוהי החסינות שאדם נולד איתה והיא התגובה הראשונית של הגוף לחיסול חיידקים ולמניעת זיהום. ניתן לחלק חסינות מולדת לחסינות מולדת מיידית ולחסינות מולדת מוקדמת המושרה.

    חסינות מולדת מיידית מתחילה 0 - 4 שעות לאחר החשיפה לגורם זיהומי וכוללת פעולה של מולקולות אנטי-מיקרוביאליות מסיסות מראש המסתובבות בדם, הנמצאות בנוזלי רקמות חוץ-תאיות, ומופרשות על ידי תאי אפיתל. אלה כוללים:

    • אנזימים ופפטידים אנטי-מיקרוביאליים;
    • חלבוני מערכת משלימים; ו
    • חסמים אנטומיים לזיהום, הסרה מכנית של חיידקים ואנטגוניזם חיידקי על ידי מיקרוביוטה רגילה בגוף

    מולקולות ההגנה המולדות שנוצרו מראש יידונו בפירוט רב יותר בהמשך יחידה זו.

    חסינות מולדת מוקדמת מתחילה 4 - 96 שעות לאחר החשיפה לגורם זיהומי וכרוכה בגיוס תאי הגנה כתוצאה מדפוסים מולקולריים הקשורים לפתוגן או קישור PAMPS לקולטני זיהוי דפוסים או PRRs. תאי הגנה מגויסים אלה כוללים:

    • תאים פגוציטים: לויקוציטים כגון נויטרופילים, אאוזינופילים ומונוציטים; תאים פגוציטים ברקמות ברקמה כגון מקרופאגים;
    • תאים המשחררים מתווכים דלקתיים: תאים דלקתיים ברקמה כגון מקרופאגים ותאי פיטום; לויקוציטים כגון בזופילים ואאוזינופילים; ו
    • תאי רוצח טבעיים (תאי NK).

    שלא כמו חסינות אדפטיבית, חסינות מולדת אינה מזהה כל אנטיגן אפשרי. במקום זאת, הוא נועד לזהות מולקולות המשותפות לקבוצות של חיידקים קשורים החיוניים להישרדותם של אותם אורגניזמים ואינן נמצאות קשורות לתאי יונקים. מולקולות מיקרוביאליות ייחודיות אלו נקראות דפוסים מולקולריים הקשורים לפתוגן או PAMPS וכוללות LPS מדופן התא הגראם-שלילי, פפטידוגליקן וחומצות ליפוטכואיות מדופן התא החיובי לגרם, מנוז הסוכר (סוכר סופני הנפוץ בגליקוליפידים מיקרוביאליים וגליקופרוטאינים אך נדיר ב אלו של בני אדם), DNA CpG חיידקי וויראלי ללא מתיל, פלגלין חיידקי, חומצת האמינו N-formylmethionine נמצא בחלבונים חיידקיים, RNA דו-גדילי וחד-גדילי מנגיפים, וגלוקנים מדפנות תאים פטרייתיים. בנוסף, מולקולות ייחודיות המוצגות על תאים אנושיים לחוצים, פצועים, נגועים או שעברו טרנספורמציה פועלות גם כ- PAMPS. (מכיוון שלכל החיידקים, לא רק לחיידקים פתוגניים, יש PAMPs, דפוסים מולקולריים הקשורים לפתוגן מכונים לפעמים דפוסים מולקולריים הקשורים לחיידקים או MAMPs.)

    לרוב תאי ההגנה על הגוף יש קולטנים לזיהוי דפוסים או PRRs עבור PAMPS נפוצים אלה (ראה איור\(\PageIndex{1}\)) ולכן יש תגובה מיידית נגד המיקרואורגניזם הפולש. ניתן לזהות דפוסים מולקולריים הקשורים לפתוגן גם על ידי סדרה של קולטנים לזיהוי דפוסים מסיסים בדם המתפקדים כאופסונינים ויוזמים את מסלולי המשלים. בסך הכל, המערכת החיסונית המולדת נחשבת לזהות כ-10 3 מהדפוסים המולקולריים המיקרוביאליים הללו.

     
     
     
     
     

    דוגמאות לחסינות מולדת כוללות מחסומים אנטומיים, הסרה מכנית, אנטגוניזם חיידקי, כימיקלים להגנה לא ספציפיים לאנטיגן, מסלולי המשלים, פגוציטוזיס, דלקת, חום ותגובת השלב החריף. ביחידה הנוכחית נבחן כל אחד מאלה בפירוט רב יותר.

     

    חסינות מסתגלת (נרכשת)

    חסינות מסתגלת (נרכשת) מתייחסת למנגנוני הגנה ספציפיים לאנטיגן שלוקח מספר ימים להיות מגנים ונועדו להגיב עם אנטיגן ספציפי ולהסיר אותו. זוהי החסינות שמתפתחת לאורך החיים. במהלך חסינות אדפטיבית, אנטיגנים מועברים לאיברים לימפואידים שם הם מוכרים על ידי לימפוציטים B נאיביים ולימפוציטים מסוג T. לימפוציטים מסוג B ו- T מופעלים אלה מתרבים לאחר מכן ומתמיינים לתאי אפקטור.

    אנטיגן מוגדר כחומר המגיב עם מולקולות נוגדנים וקולטני אנטיגן על לימפוציטים. אימונוגן הוא אנטיגן המוכר על ידי הגוף כלא-עצמי וממריץ תגובה חיסונית אדפטיבית. לשם הפשטות נשתמש במונח אנטיגן כאשר מתייחסים הן לאנטיגנים והן לאימונוגנים. החלקים או השברים בפועל של אנטיגן המגיבים עם נוגדנים וקולטני לימפוציטים נקראים אפיטופים.

     
     

    כפי שנראה בהמשך ביחידה 5, הגוף מזהה אנטיגן כזר כאשר אפיטופים של אותו אנטיגן נקשרים ללימפוציטים B ולימפוציטים מסוג T באמצעות מולקולות קולטן ספציפיות לאפיטופ בעלות צורה משלימה לזו של האפיטופ. קולטן האפיטופ על פני השטח של לימפוציט B נקרא קולטן תאי B והוא למעשה מולקולת נוגדנים. הקולטן על לימפוציט T נקרא קולטן תאי T (TCR).

    ההערכה היא שלגוף האדם יש את היכולת לזהות 10 7 אפיטופים שונים או יותר ולהרכיב עד 10 9 נוגדנים שונים, שלכל אחד מהם ספציפיות ייחודית. על מנת לזהות את המספר העצום הזה של אפיטופים שונים, הגוף מייצר 10 7 שיבוטים מובחנים או יותר של לימפוציטים B ולימפוציטים מסוג T, שלכל אחד מהם קולטן ייחודי של תאי B או קולטן לתאי T. בין המגוון הגדול הזה של קולטני תאי B וקולטני תאי T, חייב להיות לפחות אחד שיש לו אתר מחייב אפיטופ המסוגל להתאים, לפחות במידה מסוימת, לכל אנטיגן שמערכת החיסון נתקלת בו בסופו של דבר. עם התגובות החיסוניות ההסתגלותיות, הגוף מסוגל לזהות כל אנטיגן שניתן להעלות על הדעת שהוא עלול להיתקל בו בסופו של דבר.

    החיסרון בספציפיות של חסינות אדפטיבית הוא שרק כמה תאי B ותאי T בגוף מזהים אפיטופ אחד. לאחר מכן, התאים המעטים הללו חייבים להתרבות במהירות על מנת לייצר מספיק תאים כדי להעלות תגובה חיסונית יעילה כנגד האפיטופ המסוים הזה, וזה בדרך כלל לוקח מספר ימים. במהלך תקופה זו הפתוגן עלול לגרום נזק ניכר, וזו הסיבה שחסינות מולדת חיונית גם היא.

     
     
     
     
     
     

    חסינות מסתגלת משתפרת בדרך כלל עם חשיפה חוזרת ונשנית לזיהום נתון וכוללת את הדברים הבאים:

    • תאים המציגים אנטיגן (APC) כגון מקרופאגים ותאים דנדריטים;
    • הפעלה והתפשטות של לימפוציטים מסוג B ספציפיים לאנטיגן;
    • הפעלה והתפשטות של לימפוציטים מסוג T ספציפיים לאנטיגן; ו
    • ייצור מולקולות נוגדנים, לימפוציטים T ציטוטוקסיים (CTL), מקרופאגים מופעלים וציטוקינים.

    חסינות נרכשת כוללת הן חסינות הומורלית והן חסינות מתווכת תאים ותהיה הנושא של יחידה 6.

     
    השווה והשוואה כיצד חסינות מולדת וחסינות אדפטיבית מתחילות בדרך כלל בתגובה לחיידקים.

    כעת נבחן מקרוב את החסינות המולדת.

    סיכום

    1. לגוף שתי מערכות חיסון: מערכת החיסון המולדת ומערכת החיסון ההסתגלותית.
    2. חסינות מולדת היא מנגנוני הגנה לא ספציפיים לאנטיגן בהם מארח משתמש מיד או תוך מספר שעות לאחר החשיפה כמעט לכל חיידק.
    3. חסינות מולדת היא החסינות שאדם נולד איתה והיא התגובה הראשונית של הגוף לחיסול חיידקים ולמניעת זיהום.
    4. חסינות מולדת מיידית מתחילה 0 - 4 שעות לאחר החשיפה לחומר זיהומי וכוללת פעולה של מולקולות אנטי-מיקרוביאליות מסיסות מראש המסתובבות בדם ובנוזלי רקמות חוץ-תאיות.
    5. חסינות מולדת מוקדמת מתחילה 4 - 96 שעות לאחר החשיפה לגורם זיהומי וכרוכה בגיוס תאי הגנה כתוצאה מדפוסים מולקולריים הקשורים לפתוגן או קישור PAMPS לקולטני זיהוי דפוסים או PRRs.
    6. חסינות מסתגלת (נרכשת) מתייחסת למנגנוני הגנה ספציפיים לאנטיגן שלוקח מספר ימים להיות מגנים ונועדו להגיב עם אנטיגן ספציפי ולהסיר אותו.
    7. חסינות מסתגלת היא החסינות שמתפתחת לאורך החיים.
    8. אנטיגן מוגדר כחומר המגיב עם מולקולות נוגדנים וקולטני אנטיגן על לימפוציטים.
    9. החלקים או השברים בפועל של אנטיגן המגיבים עם נוגדנים וקולטני לימפוציטים נקראים אפיטופים.