21.5: Jibu la Kinga la Kinga - B lymphocytes na Antibodies
- Page ID
- 183964
Mwishoni mwa sehemu hii, utaweza:
- Eleza jinsi seli za B zinavyokua na jinsi uvumilivu wa seli B unavyoendelea
- Jadili jinsi seli za B zinavyoanzishwa na kutofautisha kwenye seli za plasma
- Eleza muundo wa madarasa ya antibody na kazi zao
Antibodies zilikuwa sehemu ya kwanza ya majibu ya kinga inayofaa kuwa na sifa ya wanasayansi wanaofanya kazi kwenye mfumo wa kinga. Ilikuwa tayari imejulikana kuwa watu ambao walinusurika maambukizi ya bakteria walikuwa na kinga ya kuambukizwa tena na pathogen sawa. Microbiologists mapema alichukua serum kutoka kwa mgonjwa wa kinga na kuchanganya na utamaduni mpya wa aina hiyo ya bakteria, kisha aliona bakteria chini ya darubini. Bakteria ikawa imefungwa katika mchakato unaoitwa agglutination. Wakati aina tofauti za bakteria zilitumiwa, agglutination haikutokea. Hivyo, kulikuwa na kitu katika serum ya watu binafsi kinga ambayo inaweza hasa kumfunga na agglutinate bakteria.
Wanasayansi sasa wanajua sababu ya agglutination ni molekuli ya antibody, pia inaitwa immunoglobulin. Antibody ni nini? Protini ya antibody kimsingi ni fomu iliyofichwa ya receptor ya seli B. (Kwa kweli, immunoglobulin ya uso ni jina jingine la receptor ya seli B.) Haishangazi, jeni sawa zinajumuisha antibodies zilizofichwa na immunoglobulins ya uso. Tofauti moja ndogo katika njia ya protini hizi zinavyotengenezwa hufafanua kiini cha B cha naïve na antibody juu ya uso wake kutoka kwenye seli ya plasma ya antibody-secreting isiyo na antibodies juu ya uso wake. Antibodies ya seli ya plasma ina tovuti sawa ya kupambana na antigen na maalum kama watangulizi wao wa seli B.
Kuna madarasa matano tofauti ya antibody inayopatikana kwa wanadamu: IgM, IgD, IgG, IgA, na IgE. Kila moja ya haya ina kazi maalum katika majibu ya kinga, hivyo kwa kujifunza juu yao, watafiti wanaweza kujifunza kuhusu aina kubwa ya kazi antibody muhimu kwa majibu mengi adaptive kinga.
Seli za B hazitambui antigen katika mtindo tata wa seli za T. Seli za B zinaweza kutambua antigen ya asili, isiyofanywa na hauhitaji ushiriki wa molekuli za MHC na seli zinazowasilisha antigen.
Tofauti ya kiini cha B na Utekelezaji
B seli kutofautisha katika uboho. Wakati wa mchakato wa kukomaa, hadi trilioni 100 za clones tofauti za seli B zinazalishwa, ambazo ni sawa na utofauti wa receptors za antigen zinazoonekana katika seli za T.
Tofauti ya seli B na maendeleo ya uvumilivu hazieleweki vizuri kabisa kama ilivyo katika seli za T. Uvumilivu wa kati ni uharibifu au kutokuwepo kwa seli za B zinazotambua antijeni za kibinafsi katika mchanga wa mfupa, na jukumu lake ni muhimu na imara. Katika mchakato wa kufutwa kwa clonal, seli za B zilizochanga ambazo hufunga kwa nguvu kwa antijeni za kibinafsi zilizoonyeshwa kwenye tishu zinaonyeshwa ili kushawishi uharibifu wao wenyewe kwa apoptosis, kuziondoa kutoka kwa idadi ya watu. Katika mchakato wa anergy clonal, hata hivyo, seli B zilizo wazi kwa antijeni ya mumunyifu katika uboho wa mfupa hazifutwa kimwili, lakini haziwezi kufanya kazi.
Njia nyingine inayoitwa uvumilivu wa pembeni ni matokeo ya moja kwa moja ya uvumilivu wa seli T. Katika uvumilivu wa pembeni, kazi, kukomaa seli B kuondoka uboho lakini bado kuwa wazi kwa binafsi antijeni. Antigens nyingi za protini zinahitaji ishara kutoka kwa seli za msaidizi T (Th2) ili kuendelea kufanya antibody. Kiini B kinapofunga kwa antijeni binafsi lakini haipati ishara kutoka kiini cha Th2 kilicho karibu ili kuzalisha antibody, kiini kinaashiria kufanyiwa apoptosis na kinaharibiwa. Huu ni mfano mwingine wa udhibiti ambao seli za T zina juu ya majibu ya kinga ya kinga.
Baada ya seli za B zimeanzishwa na kumfunga kwa antigen, zinafautisha katika seli za plasma. Seli za plasma mara nyingi huondoka viungo vya lymphoid vya sekondari, ambapo majibu yanazalishwa, na kuhamia nyuma kwenye uboho wa mfupa, ambapo mchakato wote wa kutofautisha ulianza. Baada ya kuficha antibodies kwa kipindi fulani, hufa, kama nguvu zao nyingi zinajitolea kufanya antibodies na sio kudumisha wenyewe. Hivyo, seli za plasma zinasemekana zinatofautiana kabisa.
Kiini cha mwisho cha B cha riba ni kiini cha kumbukumbu B, ambacho kinatokana na upanuzi wa clonal wa kiini cha B kilichoamilishwa. Kumbukumbu B seli kazi kwa njia sawa na kumbukumbu T seli. Wao husababisha majibu yenye nguvu na ya haraka ya sekondari ikilinganishwa na majibu ya msingi, kama ilivyoonyeshwa hapa chini.
Antibody Muundo
Antibodies ni glycoproteins yenye aina mbili za minyororo ya polypeptide na wanga zilizounganishwa Mlolongo nzito na mnyororo wa mwanga ni polypeptidi mbili zinazounda antibody. Tofauti kuu kati ya madarasa ya antibodies ni tofauti kati ya minyororo yao nzito, lakini kama utaona, minyororo ya mwanga ina jukumu muhimu, na kutengeneza sehemu ya tovuti ya kupambana na antigen kwenye molekuli za antibody.
Mifano minne ya mnyororo wa Miundo ya
Molekuli zote za antibody zina minyororo miwili inayofanana nzito na minyororo miwili inayofanana. (Baadhi ya antibodies zina vitengo vingi vya muundo huu wa mnyororo wa nne.) Mkoa wa Fc wa antibody hutengenezwa na minyororo miwili nzito inayokuja pamoja, kwa kawaida huunganishwa na vifungo vya disulfide (Mchoro 21.21). Sehemu ya Fc ya antibody ni muhimu kwa kuwa seli nyingi za athari za mfumo wa kinga zina Fc receptors. Seli zilizo na receptors hizi zinaweza kumfunga kwa vimelea vya antibody-coated, na kuongeza sana upeo wa seli za athari. Katika mwisho mwingine wa molekuli ni maeneo mawili yanayofanana ya antigen-kisheria.
Madarasa Tano ya Antibodies na Kazi zao
Kwa ujumla, antibodies zina kazi mbili za msingi. Wanaweza kutenda kama mpokeaji wa antijeni ya seli B au wanaweza kufichwa, kuzunguka, na kumfunga kwa kisababishi magonjwa, mara nyingi kukiandika kwa ajili ya utambulisho na aina nyingine za majibu ya kinga. Kati ya madarasa matano ya antibody, angalia kwamba mbili tu zinaweza kufanya kazi kama receptor ya antigen kwa seli B naïve: IgM na IgD (Kielelezo 21.22). Seli za B zilizokomaa zinazoondoka kwenye mchanga wa mfupa zinaonyesha IgM na IgD, lakini antibodies zote mbili zina maalum ya antigen. IgM tu imefichwa, hata hivyo, na hakuna kazi nyingine isiyo ya kawaida ya IgD imegunduliwa.
IgM ina miundo mitano minne ya mnyororo (minyororo 20 ya jumla na maeneo 10 yanayofanana ya antigen-kisheria) na hivyo ni kubwa zaidi ya molekuli za antibody. IgM ni kawaida antibody ya kwanza kufanywa wakati wa majibu ya msingi. Maeneo yake 10 ya kupambana na antigen na sura kubwa huruhusu kumfunga vizuri kwa nyuso nyingi za bakteria. Ni bora katika kumfunga protini inayosaidia na kuimarisha cascade inayosaidia, kulingana na jukumu lake katika kukuza chemotaxis, opsonization, na lysis ya seli. Hivyo, ni antibody yenye ufanisi sana dhidi ya bakteria katika hatua za mwanzo za majibu ya msingi ya antibody. Kama majibu ya msingi yanaendelea, antibody zinazozalishwa katika kiini B inaweza kubadilika kwa IgG, IgA, au IgE kwa mchakato unaojulikana kama darasa byte. Kubadilisha darasa ni mabadiliko ya darasa moja la antibody hadi nyingine. Wakati darasa la antibody linabadilika, upeo na maeneo ya kisheria ya antigen hawana. Hivyo, antibodies zilizofanywa bado ni maalum kwa pathogen ambayo ilichochea majibu ya awali ya IgM.
IgG ni antibody kubwa ya majibu ya msingi marehemu na antibody kuu ya majibu ya sekondari katika damu. Hii ni kwa sababu darasa byte hutokea wakati wa majibu ya msingi. IgG ni antibody ya monomeric ambayo inafuta vimelea kutoka damu na inaweza kuamsha protini zinazosaidia (ingawa si pamoja na IgM), kuchukua faida ya shughuli zake za antibacterial. Zaidi ya hayo, darasa hili la antibody ni moja kwamba misalaba placenta kulinda kijusi zinazoendelea kutokana na ugonjwa exits damu kwa maji unganishi kupambana na vimelea extracellular.
IgA ipo katika aina mbili, monoma nne mnyororo katika damu na muundo nane mnyororo, au dimer, katika secretions exocrine tezi ya kiwamboute, ikiwa ni pamoja na kamasi, mate, na machozi. Hivyo, IgA ya dimeric ni antibody pekee ya kuondoka mambo ya ndani ya mwili ili kulinda nyuso za mwili. IgA pia ni muhimu kwa watoto wachanga, kwa sababu antibody hii iko katika maziwa ya mama ya mama (rangi), ambayo hutumikia kulinda watoto wachanga kutokana na magonjwa.
IgE ni kawaida kuhusishwa na allergy na anaphylaxis. Imepo katika mkusanyiko wa chini kabisa katika damu, kwa sababu mkoa wake wa Fc unamfunga sana kwa receptor ya Fc maalum ya Ige kwenye nyuso za seli za mast. IgE inafanya mlingoti kiini degranulation maalum sana, kama kwamba kama mtu ni mzio wa karanga, kutakuwa na karanga maalum IgE amefungwa kwa seli zao mlingoti. Katika mtu huyu, kula karanga kutasababisha seli za mlingoti kuzidisha, wakati mwingine husababisha athari kali za mzio, ikiwa ni pamoja na anaphylaxis, kali, majibu ya mzio ambayo yanaweza kusababisha kifo.
Uchaguzi wa Clonal wa seli B
Uchaguzi wa Clonal na upanuzi hufanya kazi kwa njia sawa katika seli B kama katika seli za T. Seli za B tu zilizo na upeo sahihi wa antigen huchaguliwa na kupanuliwa (Mchoro 21.23). Hatimaye, seli za plasma hutoa antibodies na maalum ya antigenic inayofanana na yale yaliyokuwa kwenye nyuso za seli za B zilizochaguliwa. Angalia katika takwimu kwamba seli zote za plasma na seli za kumbukumbu B zinazalishwa wakati huo huo.
Msingi dhidi ya Sekondari B Kiini Majibu
Majibu ya msingi na ya sekondari kama yanahusiana na seli za T yalijadiliwa mapema. Sehemu hii itaangalia majibu haya na seli B na uzalishaji wa antibody. Kwa sababu antibodies hupatikana kwa urahisi kutoka kwa sampuli za damu, ni rahisi kufuata na grafu (Mchoro 21.24). Kama utakavyoona kutoka kwa takwimu, majibu ya msingi kwa antigen (inayowakilisha pathogen) imechelewa kwa siku kadhaa. Huu ndio wakati unachukua kwa clones za seli B kupanua na kutofautisha ndani ya seli za plasma. Kiwango cha antibody zinazozalishwa ni cha chini, lakini kinatosha ulinzi wa kinga. Mara ya pili mtu hukutana na antigen sawa, hakuna kuchelewa kwa muda, na kiasi cha antibody kilichofanywa ni cha juu sana. Kwa hiyo, majibu ya antibody ya sekondari huzidisha vimelea haraka na, katika hali nyingi, hakuna dalili zinazoonekana. Wakati antigen tofauti inatumiwa, majibu mengine ya msingi yanafanywa na viwango vyake vya chini vya antibody na kuchelewa kwa muda.
Kazi dhidi ya Kinga ya Kinga
Kinga dhidi ya vimelea, na uwezo wa kudhibiti ukuaji wa pathojeni ili uharibifu wa tishu za mwili ni mdogo, unaweza kupatikana kwa (1) maendeleo ya kazi ya majibu ya kinga katika mtu aliyeambukizwa au (2) uhamisho wa passiv wa vipengele vya kinga kutoka kwa mtu binafsi wa kinga hadi isiyo ya kinga. Kinga zote za kazi na zisizo na kinga zina mifano katika ulimwengu wa asili na kama sehemu ya dawa.
Kinga ya kinga ni upinzani dhidi ya vimelea vinavyopatikana wakati wa majibu ya kinga ya kinga ndani ya mtu binafsi (Jedwali 21.6). Kwa kawaida alipewa kinga ya kazi, majibu ya pathogen, ni lengo la sura hii. Kinga ya kinga inayofaa inahusisha matumizi ya chanjo. Chanjo ni pathogen iliyouawa au dhaifu au sehemu zake ambazo, wakati unasimamiwa kwa mtu mwenye afya, husababisha maendeleo ya kumbukumbu ya kinga (majibu ya kinga ya msingi ya kinga) bila kusababisha mengi katika njia ya dalili. Hivyo, pamoja na matumizi ya chanjo, mtu anaweza kuepuka uharibifu kutokana na magonjwa yanayotokana na mfiduo wa kwanza kwa pathojeni, lakini kuvuna faida za ulinzi kutokana na kumbukumbu za kinga. Ujio wa chanjo ulikuwa mojawapo ya maendeleo makubwa ya matibabu ya karne ya ishirini na kupelekea kutokomeza ndui na kudhibiti magonjwa mengi ya kuambukiza, ikiwa ni pamoja na polio, surua, na kifaduro.
| Asili | Bandia | |
|---|---|---|
| Active | Mitikio ya kinga inayofaa | Majibu ya chanjo |
| Tulivu | Antibodies Trans-placenta/kunyonyesha | Sindano za kinga za globulini |
Kinga ya kinga hutoka kutokana na uhamisho wa antibodies kwa mtu binafsi bila kuwahitaji kuunda majibu yao ya kinga ya kinga. Kinga ya kawaida inayopatikana ya kinga inaonekana wakati wa maendeleo ya fetusi. IgG huhamishwa kutoka mzunguko wa uzazi hadi fetusi kupitia placenta, kulinda fetusi kutokana na maambukizi na kulinda mtoto mchanga kwa miezi michache ya kwanza ya maisha yake. Kama ilivyoelezwa tayari, faida ya watoto wachanga kutoka kwa antibodies za IgA hupata kutoka kwa maziwa wakati wa kunyonyesha. Kwa hiyo fetusi na mtoto mchanga hufaidika na kumbukumbu ya immunological kulingana na vimelea ambavyo mtu mjamzito amefunuliwa. Katika dawa, kinga ya kinga isiyopatikana kwa kawaida inahusisha sindano za immunoglobulins, zilizochukuliwa kutoka kwa wanyama hapo awali zilizo wazi kwa pathogen maalum. Tiba hii ni njia ya haraka-kaimu ya kulinda kwa muda mtu ambaye anaweza kuwa wazi kwa pathogen. Kikwazo kwa aina zote mbili za kinga ya kinga ni ukosefu wa maendeleo ya kumbukumbu ya immunological. Mara baada ya antibodies kuhamishwa, wao ni bora kwa muda mdogo tu kabla ya kuharibu.
Interactive Link
Kinga inaweza kupatikana kwa njia ya kazi au isiyo ya kawaida, na inaweza kuwa ya asili au bandia. Tazama video hii ili uone majadiliano ya uhuishaji wa kinga isiyo ya kawaida na ya kazi. Je! Ni mfano gani wa kinga ya asili iliyopatikana passively?
Tegemezi ya kiini ya T dhidi ya Antigens ya kujitegemea ya seli
Kama ilivyojadiliwa hapo awali, seli za Th2 hutoa cytokines zinazoendesha uzalishaji wa kingamwili katika seli B, zikiitikia antijeni tata kama vile zile zilizofanywa na protini. Kwa upande mwingine, baadhi ya antigens ni T kiini huru. Antigen ya kujitegemea ya seli ya T kwa kawaida iko katika mfumo wa miili ya kabohaidreti mara kwa mara inayopatikana kwenye kuta za seli za bakteria. Kila antibody juu ya uso wa seli B ina maeneo mawili ya kumfunga, na asili ya mara kwa mara ya antijeni ya kujitegemea ya seli ya T inaongoza kwa kuvuka kwa antibodies ya uso kwenye seli B. Kuvuka msalaba ni wa kutosha kuifungua kwa kutokuwepo kwa cytokines ya seli T.
T kiini tegemezi antigen, kwa upande mwingine, kwa kawaida si mara kwa mara kwa kiwango sawa juu ya kisababishi magonjwa na hivyo haina crosslink uso antibody na ufanisi sawa. Ili kupata majibu ya antigens vile, seli B na T zinapaswa kuja karibu (Kielelezo 21.25). Kiini B kinapaswa kupokea ishara mbili ili kuanzishwa. Uso wake immunoglobulin lazima utambue antigen ya asili. Baadhi ya antigen hii ni internalized, kusindika, na kuwasilishwa kwa seli Th2 juu ya darasa II MHC molekuli. Kiini cha T kisha hufunga kwa kutumia kipokezi chake cha antijeni na kinaamilishwa ili kutenganisha sitokini zinazoeneza kwenye seli B, hatimaye kukiamsha kabisa. Kwa hiyo, kiini B hupokea ishara kutoka kwa antibody yake ya uso na kiini cha T kupitia cytokines yake, na hufanya kazi kama kiini cha kitaaluma cha kuwasilisha antijeni katika mchakato.