Skip to main content
Global

42.2: الاستجابة المناعية التكيفية

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    196099

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

    مهارات التطوير

    • شرح المناعة التكيفية
    • قارن وقارن بين المناعة التكيفية والفطرية
    • وصف الاستجابة المناعية الخلوية والاستجابة المناعية الخلطية
    • وصف التحمل المناعي

    تستغرق الاستجابة المناعية التكيفية أو المكتسبة أيامًا أو حتى أسابيع حتى تصبح ثابتة - أطول بكثير من الاستجابة الفطرية؛ ومع ذلك، فإن المناعة التكيفية أكثر تحديدًا لمسببات الأمراض ولديها ذاكرة. المناعة التكيفية هي مناعة تحدث بعد التعرض لمستضد إما من مسببات الأمراض أو التطعيم. يتم تنشيط هذا الجزء من الجهاز المناعي عندما تكون الاستجابة المناعية الفطرية غير كافية للسيطرة على العدوى. في الواقع، بدون معلومات من الجهاز المناعي الفطري، لا يمكن تعبئة الاستجابة التكيفية. هناك نوعان من الاستجابات التكيفية: الاستجابة المناعية بوساطة الخلايا، والتي تقوم بها الخلايا التائية، والاستجابة المناعية الخلطية، التي يتم التحكم فيها عن طريق الخلايا البائية النشطة والأجسام المضادة. تتكاثر الخلايا التائية النشطة والخلايا البائية الخاصة بالهياكل الجزيئية على العامل الممرض وتهاجم العامل الممرض الغازي. يمكن أن يؤدي هجومهم إلى قتل مسببات الأمراض بشكل مباشر أو إفراز الأجسام المضادة التي تعزز بلعمة مسببات الأمراض وتعطل العدوى. تتضمن المناعة التكيفية أيضًا ذاكرة لتزويد المضيف بحماية طويلة الأمد من الإصابة مرة أخرى بنفس النوع من مسببات الأمراض؛ عند إعادة التعرض، ستسهل هذه الذاكرة الاستجابة الفعالة والسريعة.

    الخلايا التي تقدم المستضد

    على عكس الخلايا NK في الجهاز المناعي الفطري، تعد الخلايا البائية (الخلايا الليمفاوية B) نوعًا من خلايا الدم البيضاء التي تؤدي إلى ظهور الأجسام المضادة، في حين أن الخلايا التائية (الخلايا اللمفاوية التائية) هي نوع من خلايا الدم البيضاء التي تلعب دورًا مهمًا في الاستجابة المناعية. تعد الخلايا التائية مكونًا رئيسيًا في الاستجابة الخلوية - الاستجابة المناعية المحددة التي تستخدم الخلايا التائية لتحييد الخلايا المصابة بالفيروسات وبعض البكتيريا. هناك ثلاثة أنواع من الخلايا التائية: الخلايا التائية السامة للخلايا والخلايا المساعدة والمثبطة. تدمر الخلايا التائية السامة للخلايا الخلايا المصابة بالفيروس في الاستجابة المناعية الخلوية، وتلعب الخلايا التائية المساعدة دورًا في تنشيط كل من الجسم المضاد والاستجابات المناعية الخلوية. تعمل الخلايا التائية المثبطة على تعطيل الخلايا التائية والخلايا البائية عند الحاجة، وبالتالي تمنع الاستجابة المناعية من أن تصبح شديدة للغاية.

    المستضد هو جزيء كبير أجنبي أو «غير ذاتي» يتفاعل مع خلايا الجهاز المناعي. لن تثير جميع المستضدات استجابة. على سبيل المثال، ينتج الأفراد عددًا لا يحصى من المستضدات «الذاتية» ويتعرضون باستمرار لمستضدات أجنبية غير ضارة، مثل البروتينات الغذائية أو حبوب اللقاح أو مكونات الغبار. يتم تنظيم قمع الاستجابات المناعية للجزيئات الكبيرة غير الضارة بشكل كبير ويمنع عادةً العمليات التي يمكن أن تضر بالمضيف، والمعروفة باسم التحمل.

    يحتوي الجهاز المناعي الفطري على خلايا تكتشف المستضدات الضارة المحتملة، ثم تُبلغ الاستجابة المناعية التكيفية بوجود هذه المستضدات. الخلية التي تقدم المستضد (APC) هي خلية مناعية تكتشف وتبتلع وتبلغ الاستجابة المناعية التكيفية بشأن العدوى. عندما يتم اكتشاف العامل الممرض، فإن هذه العبوات المضادة للأفراد سوف تبتلع العامل الممرض وتهضمه لتشكيل العديد من الأجزاء المختلفة من المستضد. سيتم بعد ذلك نقل أجزاء المستضد إلى سطح APC، حيث ستكون بمثابة مؤشر للخلايا المناعية الأخرى. الخلايا الجذعية هي خلايا مناعية تعالج مادة المستضد؛ وهي موجودة في الجلد (خلايا لانجرهانز) وبطانة الأنف والرئتين والمعدة والأمعاء. في بعض الأحيان تظهر الخلية الجذعية على سطح الخلايا الأخرى لتحفيز الاستجابة المناعية، وبالتالي تعمل كخلية تقدم المستضد. تعمل البلاعم أيضًا كمركبات APC. قبل التنشيط والتمايز، يمكن أن تعمل الخلايا البائية أيضًا كخلايا APC.

    بعد البلعمة بواسطة مركبات APCs، تندمج حويصلة البلعمة مع الليزوزوم داخل الخلايا مكونًا البلعمية. داخل البلعمية، يتم تقسيم المكونات إلى أجزاء؛ ثم يتم تحميل الأجزاء على جزيئات MHC من الفئة I أو MHC من الفئة II ويتم نقلها إلى سطح الخلية لعرض المستضد، كما هو موضح في الشكل\(\PageIndex{1}\). لاحظ أن الخلايا الليمفاوية التائية لا يمكنها الاستجابة بشكل صحيح للمستضد ما لم تتم معالجتها ودمجها في جزيء MHC II. تعبر مركبات APCs عن MHC على أسطحها، وعند دمجها مع مستضد أجنبي، تشير هذه المجمعات إلى غاز «غير ذاتي». بمجرد دمج جزء المستضد في جزيء MHC II، يمكن للخلية المناعية الاستجابة. تعد الخلايا التائية المساعدة واحدة من الخلايا الليمفاوية الرئيسية التي تستجيب للخلايا التي تقدم المستضد. تذكر أن جميع الخلايا النووية الأخرى في الجسم تعبر عن جزيئات MHC I، والتي تشير إلى أنها «صحية» أو «طبيعية».

    يُظهر الرسم التوضيحي بكتيريا تغمرها البلاعم. تندمج الليزوزومات مع الفجوة التي تحتوي على البكتيريا. يتم هضم البكتيريا. ترتبط المستضدات من البكتيريا بجزيء MHC II ويتم عرضها على سطح الخلية.
    الشكل\(\PageIndex{1}\): يبتلع APC، مثل البلاعم، بكتيريا غريبة ويهضمها. يتم تقديم مستضد من البكتيريا على سطح الخلية بالتزامن مع جزيء MHC II تتفاعل الخلايا الليمفاوية للاستجابة المناعية التكيفية مع جزيئات MHC II المضمنة في المستضد لتنضج لتصبح خلايا مناعية وظيفية.

    الخلايا اللمفاوية التائية والبائية

    تتكون الخلايا الليمفاوية في الدم البشري المتداول من 80 إلى 90 بالمائة تقريبًا من الخلايا التائية، كما هو موضح في الشكل\(\PageIndex{2}\)، ومن 10 إلى 20 بالمائة من الخلايا البائية. تذكر أن الخلايا التائية تشارك في الاستجابة المناعية الخلوية، في حين أن الخلايا البائية هي جزء من الاستجابة المناعية الخلطية.

    تشمل الخلايا التائية مجموعة غير متجانسة من الخلايا ذات الوظائف المتنوعة للغاية. تستجيب بعض الخلايا التائية لـ APCs في الجهاز المناعي الفطري، وتحفز بشكل غير مباشر الاستجابات المناعية عن طريق إطلاق السيتوكينات. تقوم الخلايا التائية الأخرى بتحفيز الخلايا البائية لإعداد استجابتها الخاصة. تكتشف مجموعة أخرى من الخلايا التائية إشارات APC وتقتل الخلايا المصابة مباشرة. وتشارك الخلايا التائية الأخرى في قمع التفاعلات المناعية غير المناسبة للمستضدات غير الضارة أو «الذاتية».

    يُظهر الرسم المجهري خلية تشبه كرة الثلج الضبابية.
    الشكل\(\PageIndex{2}\): يُظهر هذا المجهر الإلكتروني للمسح الخلايا اللمفاوية التائية، المسؤولة عن الاستجابة المناعية بوساطة الخلية. الخلايا التائية قادرة على التعرف على المستضدات. (المصدر: تعديل العمل من قبل NCI؛ بيانات شريط القياس من مات راسل)

    تُظهر الخلايا التائية والبائية موضوعًا مشتركًا للتعرف على/ربط مستضدات معينة عبر مستقبل تكميلي، يليه التنشيط والتضخيم الذاتي/النضج للربط على وجه التحديد بالمستضد المحدد للممرض المصاب. تتشابه الخلايا الليمفاوية T و B أيضًا من حيث أن كل خلية تعبر فقط عن نوع واحد من مستقبلات المستضد. قد يمتلك أي فرد مجموعة من الخلايا T و B التي تعبر معًا عن مجموعة متنوعة غير محدودة تقريبًا من مستقبلات المستضد القادرة على التعرف فعليًا على أي عامل ممرض مصاب. يتم تنشيط الخلايا T و B عندما تتعرف على المكونات الصغيرة للمستضدات، والتي تسمى epitopes، والتي تقدمها APCs، الموضحة في الشكل\(\PageIndex{3}\). لاحظ أن التعرف يحدث في مثارة معينة وليس على المستضد بأكمله؛ لهذا السبب، تُعرف الحصوات باسم «محددات المستضد». في حالة عدم وجود معلومات من APCs، تظل الخلايا T و B غير نشطة أو ساذجة وغير قادرة على إعداد استجابة مناعية. توضح الحاجة إلى المعلومات من APCs الخاصة بالمناعة الفطرية لتحفيز تنشيط الخلايا البائية أو الخلايا التائية الطبيعة الأساسية للاستجابة المناعية الفطرية لعمل الجهاز المناعي بأكمله.

    يُظهر الرسم التوضيحي مستضدًا يحتوي على ثلاث نقاط، ولكل منها شكل فريد. يرتبط المستضد فقط بالمظهر الكروي.
    الشكل\(\PageIndex{3}\): المستضد هو جزيء كبير يتفاعل مع مكونات الجهاز المناعي. قد يحتوي مستضد معين على العديد من الزخارف التي تتعرف عليها الخلايا المناعية. كل شكل هو مثال. في هذا الشكل، يكون الهيكل بأكمله مستضدًا، وتمثل المكونات البرتقالية والسلمون والخضراء البارزة منه مثبتات محتملة.

    يمكن للخلايا التائية الساذجة التعبير عن واحد من جزيئين مختلفين، CD4 أو CD8، على سطحها، كما هو موضح في الشكل\(\PageIndex{4}\)، ويتم تصنيفها وفقًا لذلك على أنها خلايا CD4+ أو CD8+. هذه الجزيئات مهمة لأنها تنظم كيفية تفاعل الخلية التائية مع APC والاستجابة لها. تربط خلايا CD4+ الساذجة APCs عبر جزيئات MHC II المضمنة في المستضد ويتم تحفيزها لتصبح الخلايا الليمفاوية التائية (T H) المساعدة، وهي الخلايا التي تستمر في تحفيز الخلايا البائية (أو الخلايا التائية السامة للخلايا) مباشرة أو تفرز السيتوكينات لإبلاغ المزيد من الخلايا المستهدفة المختلفة عن التهديد الممرض. في المقابل، تشرك خلايا CD8+ جزيئات MHC I المضمنة في المستضد على APCs ويتم تحفيزها لتصبح الخلايا اللمفاوية التائية السامة للخلايا (CTLs)، والتي تقتل الخلايا المصابة مباشرة عن طريق موت الخلايا المبرمج وتنبعث منها السيتوكينات لتضخيم الاستجابة المناعية. تمتلك مجموعتا الخلايا التائية آليات مختلفة للحماية المناعية، لكن كلاهما يربط جزيئات MHC عبر مستقبلات المستضد التي تسمى مستقبلات الخلايا التائية (TCRs). تفرق جزيئات سطح CD4 أو CD8 بين ما إذا كان TCR سيشترك في جزيء MHC II أو جزيء MHC I. نظرًا لأنها تساعد في خصوصية الارتباط، يتم وصف جزيئات CD4 و CD8 كمستقبلات مشتركة.

    يوضح الرسم التوضيحي تنشيط خلية T المساعدة CD4-plus. تقوم الخلية التي تقدم المستضد بهضم العامل الممرض. يتم عرض مثبتات هذا العامل الممرض جنبًا إلى جنب مع جزيئات MHC II على سطح الخلية. يربط مستقبل الخلايا التائية ومستقبل CD8، كلاهما على سطح الخلية التائية، مركب MHC II-epitope. ونتيجة لذلك، يتم تنشيط الخلية التائية المساعدة وتقوم كل من الخلية التائية المساعدة والخلية التي تقدم المستضد بإطلاق السيتوكينات. تحفز السيتوكينات الخلية التائية المساعدة على استنساخ نفسها. تطلق الخلايا التائية المساعدة المستنسخة السيتوكينات المختلفة التي تنشط الخلايا البائية وخلايا CD8+ T، وتحولها إلى خلايا T سامة للخلايا. مادة سامة للخلايا وتربط مركب MHC i-epitope على خلية مصابة. ثم تطلق الخلية التائية السامة للخلايا جزيئات بيرفورين، التي تشكل مسامًا في غشاء البلازما، والجرانزيمات، التي تكسر البروتينات، وتقتل الخلية.
    الشكل\(\PageIndex{4}\): تشرك خلايا CD4+ T الساذجة جزيئات MHC II في الخلايا التي تقدم المستضد (APCs) وتصبح نشطة. تقوم نسخ الخلية التائية المساعدة المنشطة بدورها بتنشيط الخلايا B وخلايا CD8+ T، والتي تصبح خلايا T سامة للخلايا. تقتل الخلايا التائية السامة للخلايا الخلايا المصابة.

    التمارين الرياضية\(\PageIndex{1}\)

    أي من العبارات التالية عن الخلايا التائية خاطئة؟

    1. تطلق الخلايا التائية المساعدة السيتوكينات بينما تقتل الخلايا التائية السامة للخلايا الخلية المصابة.
    2. الخلايا التائية المساعدة هي CD4+، بينما الخلايا التائية السامة للخلايا هي CD8 +.
    3. MHC II هو مستقبل موجود في معظم خلايا الجسم، بينما MHC I هو مستقبل موجود في الخلايا المناعية فقط.
    4. تم العثور على مستقبلات الخلايا التائية في كل من خلايا CD4+ و CD8+ T.
    إجابة

    ج

    ضع في اعتبارك المستضدات المحتملة التي لا تعد ولا تحصى والتي سيتعرض لها الفرد خلال حياته. جهاز المناعة التكيفي للثدييات بارع في الاستجابة بشكل مناسب لكل مستضد. تحتوي الثدييات على تنوع هائل في مجموعات الخلايا التائية، الناتجة عن تنوع TCRs. يتكون كل TCR من سلسلتين من البولي ببتيد تمتدان على غشاء الخلية التائية، كما هو موضح في الشكل\(\PageIndex{5}\)؛ ترتبط السلاسل بجسر ثنائي كبريتيد. تتكون كل سلسلة بولي ببتيد من مجال ثابت ومجال متغير: المجال، بهذا المعنى، هو منطقة محددة من البروتين قد تكون تنظيمية أو هيكلية. يشارك المجال داخل الخلايا في إرسال الإشارات داخل الخلايا. ستعبر خلية T واحدة عن آلاف النسخ المتطابقة من متغير TCR محدد على سطح الخلية. تحدث خصوصية الجهاز المناعي التكيفي لأنه يجمع الملايين من مجموعات الخلايا التائية المختلفة، ويعبر كل منها عن TCR الذي يختلف في مجاله المتغير. يتم تحقيق تنوع TCR هذا من خلال طفرة وإعادة تركيب الجينات التي تشفر هذه المستقبلات في سلائف الخلايا الجذعية للخلايا التائية. يشير الارتباط بين جزيء MHC الذي يعرض المستضد و «تطابق» TCR التكميلي إلى أن الجهاز المناعي التكيفي يحتاج إلى تنشيط وإنتاج تلك الخلية التائية المحددة لأن هيكلها مناسب للتعرف على العامل الممرض الغازي وتدميره.

    يُظهر الرسم التوضيحي مستقبل الخلايا التائية، الذي يحتوي على وحدتين فرعيتين شبيهتين بالأعمدة تنبعث من غشاء البلازما. يتم توصيل الوحدات الفرعية، المسماة ألفا وبيتا، بجسر ثنائي كبريتيد. يُطلق على الثلث العلوي من الجزء خارج الخلية من كل عمود اسم المنطقة المتغيرة، ويطلق على الثلثين السفليين المنطقة الثابتة. المنطقة التي تمتد عبر الغشاء تسمى المنطقة عبر الغشاء. تحت المنطقة عبر الغشاء توجد منطقة قصيرة داخل الخلايا.
    الشكل\(\PageIndex{5}\): يمتد مستقبل الخلايا التائية إلى الغشاء ويعرض مناطق ربط متغيرة في الفضاء خارج الخلية لربط المستضدات المعالجة عبر جزيئات MHC على APCs.

    الخلايا اللمفاوية التائية المساعدة

    تعمل الخلايا الليمفاوية T H بشكل غير مباشر لتحديد مسببات الأمراض المحتملة للخلايا الأخرى في الجهاز المناعي. هذه الخلايا مهمة للعدوى خارج الخلية، مثل تلك التي تسببها بعض البكتيريا والديدان الطفيلية والبروتوزوا. تتعرف الخلايا الليمفاوية T H على مستضدات معينة معروضة في مجمعات MHC II من مركبات APC. هناك مجموعتان رئيسيتان من خلايا T H: T H 1 و T H 2. تفرز خلايا T H 1 السيتوكينات لتعزيز أنشطة البلاعم والخلايا التائية الأخرى. تقوم خلايا T H 1 بتنشيط عمل الخلايا التائية السامة للخلايا، وكذلك البلاعم. تحفز خلايا T H 2 الخلايا البائية الساذجة لتدمير الغزاة الأجانب عن طريق إفراز الأجسام المضادة. يعتمد تطور الاستجابة المناعية لـ T H 1 أو T H 2 على الأنواع المحددة من السيتوكينات التي تفرزها خلايا الجهاز المناعي الفطري، والتي بدورها تعتمد على طبيعة العامل الممرض الغازي.

    تتضمن الاستجابة بوساطة T H 1 البلاعم وترتبط بالالتهاب. تذكر الدفاعات الأمامية للبلاعم المشاركة في الاستجابة المناعية الفطرية. تطورت بعض البكتيريا داخل الخلايا، مثل المتفطرة السلية، لتتكاثر في البلاعم بعد اجتياحها. تتجنب مسببات الأمراض هذه محاولات البلاعم لتدمير وهضم العامل الممرض. عندما تحدث عدوى السل، يمكن للبلاعم أن تحفز الخلايا التائية الساذجة لتصبح خلايا T H 1. تفرز هذه الخلايا التائية المحفزة السيتوكينات المحددة التي ترسل التغذية الراجعة إلى البلاعم لتحفيز قدراتها الهضمية والسماح لها بتدمير مرض السل المستعمر. وبنفس الطريقة، تصبح البلاعم التي يتم تنشيطها بواسطة T H 1 أيضًا أكثر ملاءمة لاستيعاب الخلايا السرطانية وقتلها. باختصار؛ يتم توجيه استجابات T H 1 نحو الغزاة داخل الخلايا بينما تستهدف استجابات T H 2 أولئك الذين هم خارج الخلية.

    الخلايا الليمفاوية البائية

    عندما يتم تحفيزها بواسطة مسار T H 2، تفرق الخلايا B الساذجة إلى خلايا بلازما تفرز الأجسام المضادة. خلية البلازما هي خلية مناعية تفرز الأجسام المضادة؛ تنشأ هذه الخلايا من الخلايا البائية التي تم تحفيزها بواسطة المستضدات. على غرار الخلايا التائية، يتم تغليف الخلايا البائية الساذجة مبدئيًا بآلاف مستقبلات الخلايا البائية (BCRs)، وهي أشكال مرتبطة بالغشاء من Ig (الغلوبولين المناعي، أو الجسم المضاد). يحتوي مستقبل الخلية B على سلسلتين ثقيلتين وسلسلتين خفيفتين متصلتين بروابط ثاني كبريتيد. تحتوي كل سلسلة على منطقة ثابتة ومتغيرة؛ وهذه الأخيرة تشارك في ربط المستضد. يشارك اثنان من البروتينات الغشائية الأخرى، Ig alpha و Ig beta، في إرسال الإشارات. تتشابه مستقبلات أي خلية B معينة، كما هو موضح في الشكل\(\PageIndex{6}\)، ولكن مئات الملايين من الخلايا البائية المختلفة في الفرد لها مجالات تمييز مميزة تساهم في التنوع الواسع في أنواع الهياكل الجزيئية التي يمكن ربطها بها. في هذه الحالة، تعمل الخلايا البائية كخلايا APC. فهي تربط وتبتلع المستضدات الأجنبية عبر أجهزة BCRs الخاصة بها ثم تعرض المستضدات المعالجة في سياق جزيئات MHC II إلى خلايا T H 2. عندما تكتشف خلية T H 2 أن الخلية B مرتبطة بمستضد ذي صلة، فإنها تفرز السيتوكينات المحددة التي تحفز الخلية البائية على التكاثر بسرعة، مما يجعل الآلاف من النسخ المتطابقة (النسيلة) منها، ثم تقوم بتجميع وإفراز الأجسام المضادة بنفس نمط التعرف على المستضد BCRs. يُعرف تنشيط الخلايا البائية المقابلة لمتغير BCR المحدد والانتشار الكبير لهذا البديل باسم الاختيار النسيلي. هذه الظاهرة بشكل جذري، ولكن لفترة وجيزة، تغير نسب متغيرات BCR التي يعبر عنها الجهاز المناعي، وتحول التوازن نحو BCRs الخاصة بمسببات الأمراض المعدية.

    يُظهر الرسم التوضيحي مستقبل الخلايا البائية الذي يحتوي على وحدتين فرعيتين شبيهتين بالأعمدة، تُسمى السلاسل الثقيلة، وتبرز من غشاء البلازما. ينحني كل عمود بعيدًا عن الآخر في منتصف الطريق تقريبًا، مما يؤدي إلى هيكل على شكل حرف Y. تنضم وحدتان فرعيتان أقصر، تسمى السلاسل الخفيفة، إلى السلاسل الثقيلة بعد الانحناء. الجزء العلوي من كل من السلاسل الخفيفة والثقيلة هو المنطقة المتغيرة التي تشكل موقع ربط المستضد. يشكل الجزء السفلي من السلاسل الخفيفة والثقيلة المنطقة الثابتة. تتكون منطقة نقل الإشارة من بروتينين، Ig beta و Ig alpha، مضمنين في غشاء البلازما، مع إسقاطات على الجانب السيتوبلازمي.
    الشكل\(\PageIndex{6}\): يتم تضمين مستقبلات الخلايا البائية في أغشية الخلايا البائية وتربط مجموعة متنوعة من المستضدات من خلال مناطقها المتغيرة. تقوم منطقة نقل الإشارة بنقل الإشارة إلى الخلية.

    تختلف الخلايا T و B بطريقة أساسية واحدة: في حين أن الخلايا التائية تربط المستضدات التي تم هضمها ودمجها في جزيئات MHC بواسطة APCs، تعمل الخلايا البائية كمركبات APC تربط المستضدات السليمة التي لم تتم معالجتها. على الرغم من أن الخلايا T و B تتفاعل مع الجزيئات التي تسمى «المستضدات»، فإن هذه الخلايا الليمفاوية تستجيب بالفعل لأنواع مختلفة جدًا من الجزيئات. يجب أن تكون الخلايا البائية قادرة على ربط المستضدات السليمة لأنها تفرز الأجسام المضادة التي يجب أن تتعرف على العامل الممرض مباشرة، بدلاً من بقايا العامل الممرض المهضومة. يمكن لجزيئات الكربوهيدرات والدهون البكتيرية تنشيط الخلايا البائية بشكل مستقل عن الخلايا التائية.

    الخلايا اللمفاوية التائية السامة للخلايا

    تعمل CTLs، وهي فئة فرعية من الخلايا التائية، على إزالة العدوى مباشرة. يتكون الجزء الذي تتوسطه الخلايا من الجهاز المناعي التكيفي من CTLs التي تهاجم وتدمر الخلايا المصابة. تعتبر CTLs مهمة بشكل خاص في الحماية من العدوى الفيروسية؛ وذلك لأن الفيروسات تتكاثر داخل الخلايا حيث يتم حمايتها من الاتصال خارج الخلية بالأجسام المضادة المنتشرة. عندما تقوم مركبات APCs بلعمات مسببات الأمراض وتقديم مستضدات MHC I المضمنة إلى خلايا CD8+ T الساذجة التي تعبر عن TCRs التكميلية، يتم تنشيط خلايا CD8+T للتكاثر وفقًا للاختيار النسيلي. ثم تحدد قوائم CTLs الناتجة هذه غير APCs التي تعرض نفس المستضدات المضمنة في MHC I (على سبيل المثال، البروتينات الفيروسية) - على سبيل المثال، تحدد CTLs الخلايا المضيفة المصابة.

    عادةً ما تموت الخلايا المصابة داخل الخلايا بعد أن يتكاثر العامل الممرض المصاب إلى تركيز كافٍ ويحلل الخلية، كما تفعل العديد من الفيروسات. تحاول CTLs تحديد الخلايا المصابة وتدميرها قبل أن يتمكن العامل الممرض من التكاثر والهروب، وبالتالي وقف تطور العدوى داخل الخلايا. تدعم CTLs أيضًا الخلايا الليمفاوية NK لتدمير السرطانات المبكرة. تعمل السيتوكينات التي تفرزها استجابة T H 1 التي تحفز البلاعم أيضًا على تحفيز CTLs وتعزيز قدرتها على تحديد الخلايا والأورام المصابة وتدميرها.

    تستشعر CTLs المستضدات المضمنة في MHC I من خلال التفاعل المباشر مع الخلايا المصابة عبر TCRs الخاصة بها. يؤدي ربط TCRs مع المستضدات إلى تنشيط CTLs لإطلاق إنزيمات البيرفيرين والجرانزيم، وهي إنزيمات تتحلل من شأنها أن تحفز موت الخلايا المبرمج للخلية المصابة. تذكر أن هذه آلية تدمير مماثلة لتلك المستخدمة من قبل خلايا NK. في هذه العملية، لا تصاب CTL بالعدوى ولا تتضرر من إفراز البيفورين والجرانزيمات. في الواقع، تعد وظائف خلايا NK و CTLs مكملة وتعمل على زيادة إزالة الخلايا المصابة إلى أقصى حد، كما هو موضح في الشكل\(\PageIndex{7}\). إذا لم تتمكن خلية NK من تحديد نمط «الذات المفقودة» لجزيئات MHC I ذات التنظيم المنخفض، فيمكن لـ CTL التعرف عليها من خلال مركب MHC I مع المستضدات الأجنبية، والتي تشير إلى «الذات المتغيرة». وبالمثل، إذا لم تتمكن CTL من اكتشاف MHC I المضمن في المستضد بسبب استنفاد المستقبلات من سطح الخلية، فإن خلايا NK ستدمر الخلية بدلاً من ذلك. تنبعث CTLs أيضًا من السيتوكينات، مثل الإنترفيرون، التي تغير التعبير البروتيني السطحي في الخلايا المصابة الأخرى، بحيث يمكن التعرف على الخلايا المصابة وتدميرها بسهولة. علاوة على ذلك، يمكن لهذه الإنترفيرون أيضًا منع الخلايا المصابة بالفيروس من إطلاق جزيئات الفيروس.

    تظهر الخلايا السليمة وغير المصابة MHC I على سطحها. تتعرف الخلية القاتلة الطبيعية على MHC I ولا تقتل الخلية. تُقتل الخلية المصابة التي لا تنتج MHC I.
    الشكل\(\PageIndex{7}\): تتعرف الخلايا القاتلة الطبيعية (NK) على مستقبلات MHC I على الخلايا السليمة. في حالة غياب MHC I، يتم إزالة الخلية.

    التمارين الرياضية\(\PageIndex{2}\)

    بناءً على ما تعرفه عن مستقبلات MHC، لماذا تعتقد أنه سيتم رفض العضو المزروع من متبرع غير متوافق إلى متلقي؟

    إجابة

    تختلف مستقبلات MHC من شخص لآخر. وبالتالي، تعتبر مستقبلات MHC الموجودة على متبرع غير متوافق «غير ذاتية» ويتم رفضها من قبل جهاز المناعة.

    تسمى خلايا البلازما و CTLs مجتمعة بالخلايا المستجيبة: فهي تمثل نسخًا متباينة من نظيراتها الساذجة، وتشارك في تحقيق الدفاع المناعي لقتل مسببات الأمراض والخلايا المضيفة المصابة.

    الأسطح المخاطية وتحمل المناعة

    تشمل الاستجابات المناعية الفطرية والتكيفية التي تمت مناقشتها حتى الآن الجهاز المناعي الجهازي (الذي يؤثر على الجسم كله)، والذي يختلف عن الجهاز المناعي المخاطي. تتكون المناعة المخاطية من الأنسجة اللمفاوية المرتبطة بالغشاء المخاطي، والتي تعمل بشكل مستقل عن الجهاز المناعي الجهازي، والتي لها مكوناتها الفطرية والتكيفية. الأنسجة اللمفاوية المرتبطة بالمخاط (MALT)، الموضحة في الشكل\(\PageIndex{8}\)، هي مجموعة من الأنسجة اللمفاوية التي تتحد مع الأنسجة الظهارية المبطنة للغشاء المخاطي في جميع أنحاء الجسم. يعمل هذا النسيج كحاجز مناعي واستجابة في مناطق الجسم ذات الاتصال المباشر بالبيئة الخارجية. تستخدم أجهزة المناعة الجهازية والغطائية العديد من أنواع الخلايا نفسها. يتم امتصاص الجسيمات الأجنبية التي تشق طريقها إلى MALT بواسطة خلايا طلائية ماصة تسمى الخلايا M ويتم تسليمها إلى APCs الموجودة مباشرة أسفل الأنسجة المخاطية. تعمل الخلايا M في النقل الموصوف، وتقع في رقعة Peyer، وهي عقدة ليمفاوية. تتكون خلايا APCs في الجهاز المناعي المخاطي في المقام الأول من الخلايا التغصنية، بينما تلعب الخلايا البائية والبلاعم أدوارًا ثانوية. يتم اكتشاف المستضدات المعالجة المعروضة على APCs بواسطة الخلايا التائية في MALT وفي مواقع الحث المخاطي المختلفة، مثل اللوزتين أو الزوائد الأنفية أو الزائدة الدودية أو العقد الليمفاوية المساريقية في الأمعاء. ثم تنتقل الخلايا التائية المنشطة عبر الجهاز اللمفاوي إلى الجهاز الدوري إلى مواقع العدوى المخاطية.

    الأمعاء مبطنة بخلايا طلائية ذات أهداب تشبه الشعر تمتد إلى التجويف المعوي. تقع الخلايا M بين هذه الخلايا الظهارية، في نتوءات تشبه نتوءات في بطانة الأمعاء. تتشكل الخلايا M على شكل حرف U مقلوبًا، حيث تشكل U جيبًا على السطح الداخلي. يتم أخذ المستضدات من التجويف المعوي بواسطة الخلايا M، ويتم إفرازها في هذا الجيب على شكل حرف U. تبتلع الخلايا الجذعية الموجودة في الجيب المستضد، ثم تنتقل إلى منطقة أسفل بطانة الأمعاء تسمى رقعة باير. تتجمع الخلايا الجذعية والخلايا التائية والخلايا البائية لتشكل كتل من الخلايا تسمى البصيلات اللمفاوية المنظمة. هناك، تتفاعل بعض الخلايا التائية مع المستضد المرتبط بـ MHC II على سطح الخلايا الجذعية. يتم تنشيط بعض الخلايا البائية بواسطة مستضد حر. تدخل بعض الخلايا الجذعية التي تقدم المستضد إلى الجهاز اللمفاوي، حيث يتم تنشيط المزيد من الخلايا B و T في العقد الليمفاوية. تعود الخلايا البائية والخلايا التائية إلى نتوءات أكبر في الظهارة المعوية تسمى مواقع مؤثر MALT. يتم إفراز الأجسام المضادة في التجويف المعوي.
    الشكل\(\PageIndex{8}\): يتم عرض طوبولوجيا ووظيفة MALT المعوي. يتم امتصاص مسببات الأمراض بواسطة الخلايا M في ظهارة الأمعاء ويتم إفرازها في جيب يتكون من السطح الداخلي للخلية. يحتوي الجيب على خلايا تعرض المستضد مثل الخلايا الجذعية، التي تبتلع المستضدات، ثم تقدمها بجزيئات MHC II على سطح الخلية. تنتقل الخلايا الجذعية إلى نسيج أساسي يسمى رقعة باير. تتجمع الخلايا التي تقدم المستضد والخلايا التائية والخلايا البائية داخل رقعة باير، وتشكل بصيلات ليمفاوية منظمة. هناك، يتم تنشيط بعض الخلايا التائية والخلايا البائية. تنتقل الخلايا الجذعية الأخرى المحملة بالمستضد عبر الجهاز اللمفاوي حيث تنشط الخلايا البائية والخلايا التائية وخلايا البلازما في العقد الليمفاوية. ثم تعود الخلايا المنشطة إلى مواقع تأثير أنسجة MALT. يتم إفراز IgA والأجسام المضادة الأخرى في التجويف المعوي.

    يعد الشعير مكونًا أساسيًا في جهاز المناعة الوظيفي لأن الأسطح المخاطية، مثل الممرات الأنفية، هي الأنسجة الأولى التي تترسب عليها مسببات الأمراض المستنشقة أو المبتلعة. تشمل الأنسجة المخاطية الفم والبلعوم والمريء والجهاز الهضمي والجهاز التنفسي والجهاز البولي التناسلي.

    يجب تنظيم الجهاز المناعي لمنع الاستجابات المهدرة وغير الضرورية للمواد غير الضارة، والأهم من ذلك حتى لا يهاجم «الذات». توصف القدرة المكتسبة على منع الاستجابة المناعية غير الضرورية أو الضارة لمادة غريبة تم اكتشافها والمعروف أنها لا تسبب المرض بأنها تحمل مناعي. يعد التحمل المناعي أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على التوازن المخاطي نظرًا للعدد الهائل من المواد الغريبة (مثل البروتينات الغذائية) التي تواجهها APCs في تجويف الفم والبلعوم والغشاء المخاطي المعوي. يحدث التحمل المناعي عن طريق مركبات APC المتخصصة في الكبد والغدد الليمفاوية والأمعاء الدقيقة والرئة التي تقدم مستضدات غير ضارة لمجموعة متنوعة بشكل استثنائي من الخلايا التائية التنظيمية (T reg) والخلايا الليمفاوية المتخصصة التي تقمع الالتهاب الموضعي وتثبط إفراز عوامل المناعة التحفيزية. النتيجة المجمعة لخلايا T reg هي منع التنشيط المناعي والالتهاب في حجرات الأنسجة غير المرغوب فيها والسماح لجهاز المناعة بالتركيز على مسببات الأمراض بدلاً من ذلك. بالإضافة إلى تعزيز التحمل المناعي للمستضدات غير الضارة، تشارك مجموعات فرعية أخرى من خلايا T reg في الوقاية من استجابة المناعة الذاتية، وهي استجابة مناعية غير مناسبة للخلايا المضيفة أو المستضدات الذاتية. تقوم فئة T reg الأخرى بقمع الاستجابات المناعية لمسببات الأمراض الضارة بعد إزالة العدوى لتقليل تلف الخلايا المضيفة الناجم عن الالتهاب وتحلل الخلايا.

    ذاكرة مناعية

    يمتلك الجهاز المناعي التكيفي مكونًا للذاكرة يسمح باستجابة فعالة ومثيرة عند إعادة ظهور نفس العامل الممرض. يتم التعامل مع الذاكرة من قبل جهاز المناعة التكيفي مع القليل من الاعتماد على إشارات الاستجابة الفطرية. أثناء الاستجابة المناعية التكيفية لمسببات الأمراض التي لم تتم مواجهتها من قبل، والتي تسمى الاستجابة الأولية، تزداد خلايا البلازما التي تفرز الأجسام المضادة والخلايا التائية المتمايزة، ثم تستقر بمرور الوقت. عندما تنضج الخلايا B و T لتصبح خلايا مستجيبة، تفرق مجموعة فرعية من المجموعات الساذجة إلى خلايا ذاكرة B و T بنفس خصائص المستضد، كما هو موضح في الشكل\(\PageIndex{9}\).

    خلية الذاكرة هي خلية لمفاوية B أو T خاصة بالمستضد ولا تفرق إلى خلايا مستجيبة أثناء الاستجابة المناعية الأولية، ولكنها يمكن أن تصبح فورًا خلايا مستجيبة عند إعادة التعرض لنفس العامل الممرض. أثناء الاستجابة المناعية الأولية، لا تستجيب خلايا الذاكرة للمستضدات ولا تساهم في دفاعات المضيف. مع إزالة العدوى وتهدئة المنبهات المسببة للأمراض، لم تعد هناك حاجة إلى المؤثرات، وتخضع لموت الخلايا المبرمج. في المقابل، تستمر خلايا الذاكرة في الدورة الدموية.

    يوضح الرسم التوضيحي تنشيط خلية B. المستضد الموجود على سطح البكتيريا يربط مستقبلات الخلايا البائية. يبتلع المستضد المستضد المستضد ويعرض مثيلًا على سطحه بالتزامن مع مستقبل MHC II. يتعرف مستقبل الخلايا التائية وجزيء CD4 على سطح الخلية التائية المساعدة على مركب Epitope-MHC II ويفعلان الخلية B. تنقسم الخلية B وتتحول إلى خلايا ذاكرة B وخلايا بلازما. تقدم خلايا الذاكرة B مستضدًا على سطحها. تفرز خلايا البلازما B المستضد.
    الشكل\(\PageIndex{9}\): بعد ربط المستضد مبدئيًا بمستقبلات الخلايا البائية (BCR)، تقوم الخلية B باستيعاب المستضد وتقديمه على MHC II. تتعرف الخلية التائية المساعدة على مركب MHC II - المستضد وتنشط الخلية B. ونتيجة لذلك، يتم تصنيع خلايا الذاكرة B وخلايا البلازما.

    التمارين الرياضية\(\PageIndex{3}\)

    يوجد مستضد Rh في خلايا الدم الحمراء الإيجابية لـ Rh. يمكن أن تحمل الأنثى سالبة Rh عادةً جنينًا إيجابيًا لـ Rh حتى الولادة دون صعوبة. ومع ذلك، إذا كان لديها جنين ثانٍ إيجابي لـ Rh، فقد يطلق جسدها هجومًا مناعيًا يسبب المرض الانحلالي لحديثي الولادة. لماذا تعتقد أن مرض الانحلالي يمثل مشكلة فقط أثناء الحمل الثاني أو الحمل اللاحق؟

    إجابة

    إذا اختلط دم الأم والجنين، يمكن أن تتشكل خلايا الذاكرة التي تتعرف على مستضد Rh في وقت متأخر من الحمل الأول. خلال حالات الحمل اللاحقة، تطلق خلايا الذاكرة هذه هجومًا مناعيًا على خلايا دم الجنين. إن حقن الجسم المضاد لـ RH أثناء الحمل الأول يمنع الاستجابة المناعية من الحدوث.

    إذا لم تتم مصادفة العامل الممرض مرة أخرى خلال حياة الفرد، فسوف تنتشر خلايا الذاكرة B و T لبضع سنوات أو حتى عدة عقود وستموت تدريجيًا، حيث لم تعمل أبدًا كخلايا مستجيبة. ومع ذلك، إذا تم إعادة تعريض المضيف لنفس النوع من مسببات الأمراض، فسوف تفرق خلايا الذاكرة المتداولة على الفور إلى خلايا البلازما والكتل دون إدخال من APCs أو خلايا T H. أحد أسباب تأخر الاستجابة المناعية التكيفية هو أن الأمر يستغرق وقتًا حتى يتم تحديد الخلايا B و T الساذجة ذات خصائص المستضد المناسبة وتنشيطها. عند الإصابة مرة أخرى، يتم تخطي هذه الخطوة، والنتيجة هي إنتاج أسرع للدفاعات المناعية. تنتج خلايا الذاكرة B التي تفرق إلى خلايا بلازما كميات من الأجسام المضادة أكبر بعشرات إلى مئات المرات مما تم إفرازه أثناء الاستجابة الأولية، كما\(\PageIndex{10}\) يوضح الرسم البياني في الشكل. قد تؤدي هذه الاستجابة السريعة والدرامية للأجسام المضادة إلى إيقاف العدوى قبل أن يتم تأسيسها، وقد لا يدرك الفرد أنه تعرض لها.

    يرسم الرسم البياني الشريطي تركيز الأجسام المضادة مقابل الاستجابة المناعية الأولية والثانوية. أثناء الاستجابة المناعية الأولية، يتم إنتاج تركيز منخفض من الأجسام المضادة. أثناء الاستجابة المناعية الثانوية، يتم إنتاج حوالي ثلاثة أضعاف كمية الأجسام المضادة.
    الشكل\(\PageIndex{10}\): في الاستجابة الأولية للعدوى، يتم إفراز الأجسام المضادة أولاً من خلايا البلازما. عند إعادة التعرض لنفس العامل الممرض، تفرق خلايا الذاكرة إلى خلايا بلازما تفرز الأجسام المضادة وتنتج كمية أكبر من الأجسام المضادة لفترة أطول من الزمن.

    يعتمد التطعيم على معرفة أن التعرض للمستضدات غير المعدية، المشتقة من مسببات الأمراض المعروفة، يولد استجابة مناعية أولية خفيفة. قد لا ينظر المضيف إلى الاستجابة المناعية للتطعيم على أنها مرض ولكنها لا تزال تمنح الذاكرة المناعية. عند التعرض للممرض المقابل الذي تم تطعيم الفرد له، يكون رد الفعل مشابهًا للتعرض الثانوي. نظرًا لأن كل إصابة جديدة تولد المزيد من خلايا الذاكرة وزيادة المقاومة لمسببات الأمراض، ولأن بعض خلايا الذاكرة تموت، فإن بعض دورات اللقاح تتضمن لقاحًا معززًا واحدًا أو أكثر لمحاكاة التعرض المتكرر: على سبيل المثال، تكون معززات الكزاز ضرورية كل عشر سنوات لأن خلايا الذاكرة فقط عش كل هذا الوقت.

    الذاكرة المناعية المخاطية

    تفرق مجموعة فرعية من الخلايا T و B في الجهاز المناعي المخاطي إلى خلايا ذاكرة تمامًا كما هو الحال في جهاز المناعة الجهازي. عند إعادة غزو نفس النوع من مسببات الأمراض، تحدث استجابة مناعية واضحة في موقع الغشاء المخاطي حيث ترسب العامل الممرض الأصلي، ولكن يتم تنظيم الدفاع الجماعي أيضًا داخل الأنسجة المخاطية المترابطة أو المجاورة. على سبيل المثال، قد تؤدي الذاكرة المناعية للعدوى في تجويف الفم أيضًا إلى استجابة في البلعوم إذا تعرض تجويف الفم لنفس العامل الممرض.

    الاتصال الوظيفي: أخصائي اللقاحات

    يشمل التطعيم (أو التحصين) توصيل المستضد (المستضد) غير المعدي المشتق من مسببات الأمراض المعروفة\(\PageIndex{11}\)، عادة عن طريق الحقن كما هو موضح في الشكل. يتم تسليم المكونات الأخرى، التي تسمى المواد المساعدة، بالتوازي للمساعدة في تحفيز الاستجابة المناعية. الذاكرة المناعية هي سبب نجاح اللقاحات. من الناحية المثالية، يتمثل تأثير التطعيم في إثارة الذاكرة المناعية، وبالتالي مقاومة مسببات أمراض معينة دون أن يضطر الفرد إلى تجربة العدوى.

    تظهر الصورة شخصًا يتلقى حقنة في الذراع.
    الشكل\(\PageIndex{11}\): غالبًا ما يتم تسليم اللقاحات عن طريق الحقن في الذراع. (تصوير: زميله أيرمان المتدرب في البحرية الأمريكية كريستوفر دي بلاكلي)

    يشارك علماء اللقاحات في عملية تطوير اللقاح من الفكرة الأولية إلى توافر اللقاح المكتمل. قد تستغرق هذه العملية عقودًا، ويمكن أن تكلف ملايين الدولارات، ويمكن أن تنطوي على العديد من العقبات على طول الطريق. على سبيل المثال، تعمل اللقاحات المحقونة على تحفيز الجهاز المناعي الجهازي، مما يؤدي إلى تحفيز المناعة الخلطية والخلوية، ولكن ليس لها تأثير يذكر على استجابة الغشاء المخاطي، وهو ما يمثل تحديًا لأن العديد من مسببات الأمراض تترسب وتتكاثر في الأجزاء المخاطية، ولا يوفر الحقن أقصى استفادة ذاكرة مناعية فعالة لعوامل المرض هذه. لهذا السبب، يشارك أخصائيو اللقاحات بنشاط في تطوير لقاحات جديدة يتم تطبيقها عن طريق طرق التوصيل داخل الأنف أو الأيروسول أو الفم أو عبر الجلد (يتم امتصاصها من خلال الجلد). والأهم من ذلك أن اللقاحات التي تُعطى عن طريق الغشاء المخاطي تثير كلاً من المناعة المخاطية والجهازية وتنتج نفس مستوى مقاومة الأمراض مثل اللقاحات المحقونة.

    تظهر الصورة طفلًا يتلقى تطعيمًا فويًا من قطارة.
    الشكل\(\PageIndex{12}\): يمكن إعطاء لقاح شلل الأطفال عن طريق الفم. (الائتمان: تعديل العمل من قبل اليونيسيف في السويد)

    تتوفر حاليًا نسخة من لقاح الإنفلونزا داخل الأنف، ويمكن إعطاء لقاح شلل الأطفال والتيفوئيد عن طريق الفم، كما هو موضح في الشكل\(\PageIndex{12}\). وبالمثل، يجري تكييف لقاحي الحصبة والحصبة الألمانية لإيصال الأيروسول باستخدام أجهزة الاستنشاق. في النهاية، قد يتم تصميم النباتات المعدلة وراثيًا لإنتاج مستضدات اللقاح التي يمكن تناولها لمنح مقاومة الأمراض. قد يتم تكييف اللقاحات الأخرى مع التطبيقات الشرجية أو المهبلية لإثارة الاستجابات المناعية في الغشاء المخاطي للمستقيم أو الجهاز البولي التناسلي. أخيرًا، يمكن تكييف مستضدات اللقاح مع التطبيق عبر الجلد حيث يتم كشط الجلد قليلاً واستخدام الإبر الدقيقة لاختراق الطبقة الخارجية. بالإضافة إلى تعبئة الاستجابة المناعية المخاطية، قد ينهي هذا الجيل الجديد من اللقاحات القلق المرتبط بالحقن، وبالتالي يحسن مشاركة المرضى.

    المراكز الأولية للجهاز المناعي

    على الرغم من أن الجهاز المناعي يتميز بالخلايا المنتشرة في جميع أنحاء الجسم، إلا أن تنظيم العوامل المناعية ونضجها وترابطها يحدث في مواقع محددة. يقوم الدم بتدوير الخلايا المناعية والبروتينات وعوامل أخرى عبر الجسم. ما يقرب من 0.1 في المائة من جميع خلايا الدم هي كريات الدم البيضاء، والتي تشمل الخلايا الأحادية (مقدمة البلاعم) والخلايا الليمفاوية. غالبية خلايا الدم هي كريات الدم الحمراء (خلايا الدم الحمراء). اللمف هو سائل مائي يغمر الأنسجة والأعضاء بخلايا الدم البيضاء الواقية ولا يحتوي على كريات الدم الحمراء. يمكن لخلايا الجهاز المناعي أن تنتقل بين الجهاز اللمفاوي المميز والجهاز الدوري الدموي، اللذين يفصلهما الفضاء الخلالي، من خلال عملية تسمى الإفراز (المرور إلى الأنسجة المحيطة).

    تنشأ خلايا الجهاز المناعي من الخلايا الجذعية المكونة للدم في نخاع العظام. تحفز السيتوكينات هذه الخلايا الجذعية للتمييز إلى خلايا مناعية. يحدث نضوج الخلايا البائية في نخاع العظام، بينما تنتقل الخلايا التائية الساذجة من نخاع العظام إلى الغدة الصعترية للنضج. في الغدة الصعترية، يتم تدمير الخلايا التائية غير الناضجة التي تعبر عن TCRs المكملة للمستضدات الذاتية. تساعد هذه العملية على منع استجابات المناعة الذاتية.

    عند النضج، تنتقل الخلايا الليمفاوية التائية والبائية إلى وجهات مختلفة. تحتوي العقد الليمفاوية المنتشرة في جميع أنحاء الجسم، كما هو موضح في الشكل\(\PageIndex{13}\)، على أعداد كبيرة من الخلايا التائية والبائية والخلايا التغصنية والبلاعم. يجمع الليمف المستضدات أثناء تصريفه من الأنسجة. ثم يتم تصفية هذه المستضدات من خلال العقد الليمفاوية قبل عودة اللمف إلى الدورة الدموية. تلتقط مركبات APCs الموجودة في العقد الليمفاوية المستضدات وتعالجها وتبلغ الخلايا الليمفاوية القريبة بمسببات الأمراض المحتملة.

    يوضح الجزء أ موقع العقد الليمفاوية والأوعية الليمفاوية في جسم الإنسان. تمتد الأوعية الليمفاوية إلى أسفل العمود الفقري وعلى طول جانبي الجسم وحتى الذراعين والساقين والرقبة. تتجمع العقد الليمفاوية في الجزء العلوي من الذراعين والساقين، وفي أسفل الظهر. يُظهر الجزء B العقدة الليمفاوية، وهي على شكل كلية. توجد الأوعية اللمفاوية الواردة على طول المنحنى الخارجي، وتوجد الأوعية الفعالة على طول المنحنى الداخلي.
    الشكل\(\PageIndex{13}\): (أ) تحمل الأوعية اللمفاوية سائلًا صافًا يسمى اللمف في جميع أنحاء الجسم. يدخل السائل (ب) الغدد الليمفاوية من خلال الأوعية الواردة. تمتلئ العقد الليمفاوية بالخلايا الليمفاوية التي تطهر الخلايا المصابة. ثم يخرج اللمف من خلال الأوعية الفعالة. (الائتمان: تعديل العمل من قبل NIH، NCI)

    يضم الطحال الخلايا B و T والخلايا الضامة والخلايا التغصنية وخلايا NK. الطحال، الموضح في الشكل\(\PageIndex{14}\)، هو الموقع الذي يمكن فيه لخلايا APC التي تحبس جزيئات غريبة في الدم أن تتواصل مع الخلايا الليمفاوية. يتم تصنيع الأجسام المضادة وإفرازها بواسطة خلايا البلازما النشطة في الطحال، ويقوم الطحال بتصفية المواد الغريبة ومسببات الأمراض المعقدة بالأجسام المضادة من الدم. من الناحية الوظيفية، ينتقل الطحال إلى الدم كما تصل الغدد الليمفاوية إلى اللمف.

    يُظهر الرسم التوضيحي مقطعًا عرضيًا لجزء من الطحال، الذي يقع في الجزء العلوي الأيسر من البطن. ينقسم الطحال إلى أرباع بيضاوية. في وسط هذه الأرباع يوجد اللب الأبيض، وفي المحيط يوجد اللب الأحمر. تمتد الشرايين إلى اللب الأبيض. تتصل الأوردة باللب الأحمر. الطحال محاط بغشاء يسمى الكبسولة.
    الشكل\(\PageIndex{14}\): يشبه الطحال العقدة الليمفاوية ولكنه أكبر بكثير ويقوم بتصفية الدم بدلاً من اللمف. يدخل الدم الطحال من خلال الشرايين ويخرج عبر الأوردة. يحتوي الطحال على نوعين من الأنسجة: اللب الأحمر واللب الأبيض. يتكون اللب الأحمر من تجاويف تخزن الدم. داخل اللب الأحمر، تتم إزالة خلايا الدم الحمراء التالفة واستبدالها بأخرى جديدة. اللب الأبيض غني بالخلايا الليمفاوية التي تزيل البكتيريا المغلفة بالمستضد من الدم. (الائتمان: تعديل العمل من قبل NCI)

    ملخص

    الاستجابة المناعية التكيفية هي استجابة بطيئة المفعول وطويلة الأمد وأكثر تحديدًا من الاستجابة الفطرية. ومع ذلك، تتطلب الاستجابة التكيفية معلومات من جهاز المناعة الفطري لتعمل. تعرض APCs المستضدات عبر جزيئات MHC إلى الخلايا التائية الساذجة التكميلية. استجابةً لذلك، تتمايز الخلايا التائية وتتكاثر، لتصبح خلايا T H أو CTLs. تحفز خلايا T H الخلايا البائية التي اجتاحت وقدمت مستضدات مشتقة من مسببات الأمراض. تفرق الخلايا البائية إلى خلايا بلازما تفرز الأجسام المضادة، بينما تحفز CTLs موت الخلايا المبرمج في الخلايا المصابة أو الخلايا السرطانية. تستمر خلايا الذاكرة بعد التعرض الأولي لمسببات الأمراض. في حالة إعادة التعرض، تفرق خلايا الذاكرة إلى خلايا مستجيبة بدون إدخال من جهاز المناعة الفطري. الجهاز المناعي المخاطي مستقل إلى حد كبير عن الجهاز المناعي الجهازي ولكنه يعمل بطريقة موازية لحماية الأسطح المخاطية الواسعة للجسم.

    مسرد المصطلحات

    المناعة التكيفية
    المناعة التي تحتوي على ذاكرة وتحدث بعد التعرض لمستضد إما من مسببات الأمراض أو التطعيم
    مولد المضاد
    بروتين أجنبي أو «غير ذاتي» يحفز الاستجابة المناعية
    خلية تقديم المستضد (APC)
    خلية مناعية تكتشف وتبتلع وتبلغ الاستجابة المناعية التكيفية عن العدوى من خلال تقديم المستضد المعالج على سطح الخلية
    استجابة المناعة الذاتية
    استجابة مناعية غير مناسبة للخلايا المضيفة أو المستضدات الذاتية
    استجابة مناعية بوساطة الخلايا
    الاستجابة المناعية التكيفية التي تقوم بها الخلايا التائية
    اختيار نسيلي
    تنشيط الخلايا البائية المقابلة لمتغير واحد محدد من BCR والانتشار الدراماتيكي لهذا البديل
    الخلايا اللمفاوية التائية السامة للخلايا (CTL)
    خلية مناعية تكيفية تقتل الخلايا المصابة بشكل مباشر عن طريق البيفورين والجرانزيمات، وتطلق السيتوكينات لتعزيز الاستجابة المناعية
    خلية شنجرية
    خلية مناعية تعالج مادة المستضد وتعرضها على سطح الخلايا الأخرى للحث على الاستجابة المناعية
    خلية المستجيب
    الخلايا الليمفاوية التي تتمايز، مثل الخلية البائية أو خلية البلازما أو الخلايا اللمفاوية التائية السامة للخلايا
    مثارة
    مكون صغير من المستضد يتم التعرف عليه تحديدًا بواسطة الأجسام المضادة والخلايا البائية والخلايا التائية؛ محدد المستضد
    الخلايا الليمفاوية التائية المساعدة (T H)
    خلية الجهاز المناعي التكيفي التي تربط APCs عبر جزيئات MHC II وتحفز الخلايا البائية أو تفرز السيتوكينات لبدء الاستجابة المناعية
    استجابة مناعية خلطية
    الاستجابة المناعية التكيفية التي يتم التحكم فيها بواسطة الخلايا البائية النشطة والأجسام المضادة
    التسامح المناعي
    القدرة المكتسبة على منع الاستجابة المناعية غير الضرورية أو الضارة لجسم غريب مكتشف معروف بأنه لا يسبب المرض أو المستضدات الذاتية
    الليمفاوية
    سائل مائي يغمر الأنسجة والأعضاء بخلايا الدم البيضاء الواقية ولا يحتوي على كريات الدم الحمراء
    الأنسجة اللمفاوية المرتبطة بالمخاط (MALT)
    مجموعة من الأنسجة اللمفاوية التي تتحد مع الأنسجة الظهارية المبطنة للغشاء المخاطي في جميع أنحاء الجسم
    خلية ذاكرة
    الخلايا الليمفاوية B أو T الخاصة بالمستضد والتي لا تفرق إلى خلايا مستجيبة أثناء الاستجابة المناعية الأولية ولكن يمكن أن تصبح على الفور خلية مستجيبة عند إعادة التعرض لنفس العامل الممرض
    خلية بلازما
    خلية مناعية تفرز الأجسام المضادة؛ تنشأ هذه الخلايا من الخلايا البائية التي تم تحفيزها بواسطة المستضدات
    خلية تنظيمية (فئة T)
    الخلايا الليمفاوية المتخصصة التي تقمع الالتهاب الموضعي وتمنع إفراز السيتوكينات والأجسام المضادة وعوامل المناعة المحفزة الأخرى؛ تشارك في تحمل المناعة