16.8: מערכת החיסון
- Page ID
- 208702
אימונולוגיה הוא קורס סמסטר שלם ברוב האוניברסיטאות, ולכן חלק זה יגע רק בכמה מושגי יסוד שאמורים להיות נגישים בקלות לסטודנט שכמעט סיים את קורס ביולוגיה של התא. בבסיסה, האימונולוגיה עוסקת בהסתגלות. כלומר, מכיוון שלבעל חיים אין תפיסה מוקדמת של הזיהומים הפוטנציאליים השונים שהוא עשוי להיות נתון להם, עליו להיות מערכת גמישה מספיק כדי להתמודד עם כמעט כל דבר שמגיע. ברור שהמערכות אינן מושלמות, אך בהתחשב במגוון הרחב של פתוגנים, מערכות החיסון יעילות להפליא. בבני אדם ישנם שני סוגים של תגובה חיסונית לזיהום: התגובה המולדת, שהיא יחסית לא ספציפית, והתגובה ההסתגלותית, או הנרכשת, שיש לה יותר ספציפיות.
התגובות החיסוניות המולדות משותפות לכל בעלי החיים, ופועלות על סוגים גדולים של פתוגנים. לדוגמה, קולטנים דמויי אגרה על פגוציטים מזהים מגוון מולקולות משטח חיידקיות כגון הפלגלין הספציפי לפלגלה חיידקית, או מרכיבי הפפטידוגליקן של דפנות התא החיידקיות. כאשר קולטנים אלה מופעלים, הפגוציט נכנס לפעולה, עוטף את החיידקים או הנגיף הפוגעים ומפרק אותו. זה תלוי בזיהוי המשטח החיצוני, ולכן חיידקים או וירוסים שאין להם מולקולה מזוהה על פני השטח שלהם מסוגלים להימלט מקו ההגנה המסוים הזה.
דפנסינים, הנמצאים על מגוון משטחים (עור, קרנית, מעיים) כמו גם במחזור הדם, הם חלבונים קטיוניים קטנים (18-45 חומצות אמינו) עשירים בציסטאין הנקשרים למגוון וירוסים, חיידקים ופטריות פתוגניים. לא ברור כיצד הם עשויים לפעול נגד וירוסים, מלבד אולי לתקוף תאי מארח נגועים, אך נגד חיידקים ופטריות אופן הפעולה הוא בדרך כלל להיקשר לקרום התא וליצור נקבובית המאפשרת ליונים ולמולקולות קטנות אחרות לצאת החוצה להרוג את הפתוגן. השלמה, קבוצת חלבונים (~ 20) המסתובבת בדם, יכולה לפעול באופן דומה כנגד תאים פתוגניים.
לבסוף, תאי רוצח טבעי (NK), לימפוציטים המכוונים לכל תא שאינו נושא חלבונים משטח התא הנמצאים בדרך כלל על תאים מהחיה, יכולים להרוג לא רק תאים תוקפים, אלא תאים נגועים בנגיף שהפסיקו לייצר את החלבונים הרגילים שלהם (כולל חלבון ההכרה) מכיוון שהם עסוקים בייצור חלבונים ויראליים. תאי NK יכולים אפילו להיות יעילים נגד חלק מהתאים הסרטניים אם יש להם ויסות מטה של ביטוי חלבון משטח התא כחלק מההתמיינות וההדבקה שלהם.
מערכת החיסון ההסתגלותית, שנמצאת רק בחולייתנים, היא מה שרוב האנשים חושבים עליה כאשר מוזכרת מערכת החיסון האנושית. לנו ולחולייתנים אחרים יש גם מערכת חיסונית מולדת, אבל כל המולקולות והתאים שבדרך כלל עולים בראש-נוגדנים, תאי T, תאי B-הם חלק מהתגובה החיסונית ההסתגלותית. ישנם שני מרכיבים לתגובה ההסתגלותית, תגובה הומורלית, שבה חלבונים (נוגדנים) הצפים בדם נקשרים לגורם הזיהומי ומונעים מ- IF להיקשר לתאים או למקד אותו לתגובה התאית, המתווכת על ידי תאי T שיכולים לזהות ולהרוג באופן ספציפי את הפתוגן הממוקד.
נוגדנים
החזית והמרכז בתגובה החיסונית ההסתגלותית הם נוגדנים. חלבונים אלה עשויים להיות מופרשים על ידי או מחוברים לפני השטח של תאי B, הלימפוציטים המתמיינים במח העצם (מבוגר) או בכבד (עובר), בניגוד לאלה הנקראים תאי T, המתמיינים בבלוטת התימוס. אגב, אם אתה רואה לחמניות מתוקות בתפריט, זה יהיה תימוס. יאם. אתה יכול לקחת את זה ברצינות או בציניות, תלוי איך אתה חושב שהטעם שלי פועל.
בחזרה לנוגדנים. סוגי הנוגדנים השונים, IgA, IgD, IgE, IgG ו- IgM, מבוססים כולם על מבנה ה- IgG (איור\(\PageIndex{18}\)), שהוא בצורת Y בערך, ומורכב משתי שרשראות כבדות ושתי שרשראות קלות. לשרשראות אלו יש לולאות מיוצבות קשר דיסולפיד (זוכרים את הלולאות דמויות Ig במולקולות ההידבקות של התא כמה פרקים אחורה?) , והשילוב של לולאת השרשרת הקלה הדיסטלית ולולאת השרשרת הכבדה הדיסטלית הופכים את אתר הקישור לאנטיגן. האנטיגן מוגדר כמולקולה, או ליתר דיוק החלק של מולקולה המוכרת על ידי הנוגדן המסוים. מכיוון שהנוגדן נועד לתווך הכרה ספציפית ביותר במגוון רחב של פתוגנים פולשים, חייבת להיות דרך ליצור לפחות כמה שיותר נוגדנים שונים. זה מתאפשר על ידי תהליך של סידור מחדש של DNA. מנגנון זה משמש גם ליצירת גיוון בקולטנים של תאי T, שהם שונים למדי מבחינה מבנית, אך גם צריכים להיות זמינים עם מגוון רחב במיוחד של אתרי קישור ספציפיים.
