პირველადი და მეორადი იმუნური პასუხი (2023)

რა არის იმუნური პასუხი?

• იმუნური პასუხი არის მექანიზმი, რომლის მეშვეობითაც მასპინძლის იმუნური სისტემა რეაგირებს ორგანიზმში არსებულ მავნე უცხო ნაწილაკზე ან პათოგენზე (ანტიგენზე).
• იგი მოიცავს ანტიგენის იდენტიფიცირებას და დამცავი მექანიზმების გააქტიურებას შემოჭრილი ინფექციებისგან.
• ანტიგენები არის ქიმიკატები, რომლებიც განლაგებულია უჯრედების, ვირუსების, ბაქტერიების ან სოკოების ზედაპირზე და წარმოიქმნება იმუნური რეაქციები მათგან დაცვის მიზნით.
• ანტიგენები ბუნებაში ძირითადად ცილებია, მაგრამ ისინი ასევე შეიძლება იყოს მედიკამენტები, შხამები, ტოქსინები და უცხო ნაწილაკები, როგორიცაა ნამსხვრევები.
• იმუნური პასუხის გამომწვევი პათოგენებია, როგორიცაა ბაქტერიები, ვირუსები, სოკოები და პარაზიტები.
• ამიტომ, იმუნური სისტემა გადამწყვეტ როლს თამაშობს ანტიგენის შემცველი ნაერთების იდენტიფიცირებასა და მოკვლაში ან განადგურების მცდელობაში.
• იმუნური პასუხები ანტიგენებზე შეიძლება კლასიფიცირდეს როგორც პირველადი, ასევე მეორადი. ორგანიზმის მთავარი იმუნოლოგიური პასუხი ანტიგენზე ხდება პირველი შეხვედრისას.
• ანტიგენის ტიპისა და შეყვანის ადგილის მიხედვით, ამ რეაქციას შეიძლება თოთხმეტი დღე დასჭირდეს გადაწყვეტას და გამოიწვიოს მეხსიერების უჯრედების წარმოქმნა ანტიგენის სპეციფიკურობის მაღალი დონით.
• ჰუმორული პასუხი, რომელიც შუამავლობს B უჯრედებს T უჯრედების დახმარებით, ქმნის ანტიგენ-სპეციფიკურ ანტისხეულებს მაღალი აფინურობით.
• ამის საპირისპიროდ, CD8 T-უჯრედების პასუხი წარმოქმნის ანტიგენ-სპეციფიკური ლიმფოციტების უზარმაზარ რაოდენობას, რომლებსაც შეუძლიათ უშუალოდ გაანადგურონ ინფიცირებული უჯრედები.
• ანტიგენური სტიმულაციის დროს, ანტიგენ-სპეციფიკური CD4 T უჯრედები, რომლებიც კვებავენ B უჯრედებს ციტოკინებით და სხვა მასტიმულირებელი ნივთიერებებით, ასევე შეიძლება გამრავლდეს.
• იმავე ანტიგენთან მეორე შეხვედრის შემდეგ, როგორც B- და T- უჯრედების მეორადი პასუხი უფრო სწრაფია, რაც იწვევს ადრე წარმოებული მეხსიერების უჯრედების გააქტიურებას. ეს პასუხი რაოდენობრივად და ხარისხობრივად განსხვავდება საწყისი პასუხისგან.

რა არის პირველადი იმუნური პასუხი?

• პირველადი იმუნოლოგიური რეაქცია ეხება იმუნური სისტემის ნებისმიერ იმუნურ რეაქციას, რომელიც მოიცავს ანტისხეულების და/ან უჯრედების შუამავლობით იმუნიტეტის წარმოქმნას. ის მოჰყვება უცხო ანტიგენთან თავდაპირველ შეტაკებას.
• თავდაპირველი იმუნური პასუხის დაწყებისას ანტისხეულები ადრე არ შექმნილა.
• ამრიგად, გულუბრყვილო B უჯრედები გააქტიურებულია და დიფერენცირებულია პლაზმის B უჯრედებად, რომლებიც წარმოქმნიან ანტისხეულებს. ზოგიერთი B უჯრედი დიფერენცირებულია მეხსიერების უჯრედებად.
• ჩამორჩენის ფაზა, ანუ დროის პერიოდი, რომლის დროსაც წარმოიქმნება ანტისხეულები კონკრეტული ანტიგენის წინააღმდეგ, ხანგრძლივია ძირითად იმუნოლოგიურ პასუხში.
• ზოგჯერ, დაგვიანების ფაზა შეიძლება გაგრძელდეს კვირების ან თვეების განმავლობაშიც კი.
• პირველი იმუნური პასუხის დროს წარმოქმნილი ანტისხეულების რაოდენობა ან ანტისხეულების ტიტრი მოკრძალებულია. IgM არის უპირატესი ანტისხეული, რომელიც წარმოიქმნება საწყისი იმუნური პასუხის დროს. დროთა განმავლობაში ანტისხეულების ტიტრი შეუმჩნეველი ხდება.

მექანიზმი

• მეხსიერების B- უჯრედები არის პლაზმური უჯრედები ხანგრძლივი სიცოცხლის ხანგრძლივობით, რომლებიც ძირითადად წარმოიქმნება ჩანასახის ცენტრებში.
• ძირითადი იმუნური პასუხის საწყის ფაზაში, T- უჯრედები ასტიმულირებენ გულუბრყვილო B- უჯრედებს. B-უჯრედები შემდეგ გადადიან მეორად ლიმფოიდურ ორგანოებში, როგორიცაა ელენთა და ლიმფური კვანძები, სადაც ისინი შედიან B-უჯრედების ფოლიკულებში ან ჩანასახოვან ცენტრებში ქერქში.
• B-უჯრედები მრავლდებიან და განიცდიან სომატურ ჰიპერმუტაციას ჩანასახის ცენტრში, რაც ცვლის მათი რეცეპტორების აფინურობას. შემდეგ ფასდება რეცეპტორების აფინურობა ჩანასახის ცენტრში.
• B-უჯრედები, რომლებსაც შეუძლიათ თავიანთი ანტიგენების დაკავშირება ფოლიკულურ დენდრიტულ უჯრედებთან, იღებენ გადარჩენის სიგნალებს T- უჯრედებიდან, ხოლო ისინი, რომლებსაც არ შეუძლიათ დაკავშირება ან დაკავშირება უფრო დაბალი აფინურობით, კონკურენციას უწევენ და განიცდიან აპოპტოზს. გარდა ამისა, B-უჯრედებს შეუძლიათ IgM-დან IgA ან IgG ანტისხეულების კლასიფიკაცია.
• B-უჯრედები დიფერენცირდებიან პლაზმურ უჯრედებად და მეხსიერების B- უჯრედებად სომატური ჰიპერმუტაციისა და კლასის გადასვლის შემდეგ. საწყისი იმუნოლოგიური რეაქციის შემდეგ, პლაზმური უჯრედები ხანმოკლეა და სწრაფად იშლება.
• მეორეს მხრივ, მეხსიერების უჯრედები გრძელვადიანია და მიგრირებენ პერიფერიაზე, სადაც უფრო სავარაუდოა, რომ ისინი შეხვდებიან ანტიგენს ხელახალი ექსპოზიციის დროს. მოცირკულირე B- უჯრედებიდან ბევრი კონცენტრირდება პეიერის ლაქებსა და სხეულის სხვა ადგილებში, ანტიგენთან კონტაქტის მაღალი ალბათობით.

პირველადი იმუნური პასუხის ეტაპები

როდესაც ინდივიდი პირველად ექვემდებარება ანტიგენს, ჩნდება საწყისი იმუნური პასუხი, რომელიც ძალიან გარდამავალი და სუსტია. ეს შეიძლება დაიყოს ოთხ ფაზად: ჩამორჩენა, ექსპონენციალური, სტაბილური მდგომარეობა და კლება.

დაგვიანებული (ლატენტური) ფაზა

• ანტიგენის თავდაპირველ ექსპოზიციასა და სისხლში ანტისხეულების აღმოჩენას შორის დაახლოებით ერთი კვირა სჭირდება.
• ამ პერიოდის განმავლობაში, სპეციალიზებული B და T ლიმფოციტები აქტიურდებიან ანტიგენის ურთიერთქმედებით.

ექსპონენციალური ფაზა

• აქ ანტისხეულების დონეები, რომლებიც გამოიყოფა პლაზმური უჯრედების დიდი რაოდენობით, მკვეთრად იზრდება (დიფერენცირებული B უჯრედები).

სტაბილური მდგომარეობის (პლატო) ფაზა

• ანტისხეულების მუდმივი გამოთავისუფლების გამო დაშლილი ანტისხეულების ჩასანაცვლებლად, ანტისხეულების დონე რჩება შედარებით მუდმივი.

კლების ეტაპი

• არსებული პლაზმური უჯრედები იღუპებიან და არ წარმოიქმნება ახალი პლაზმური უჯრედები მათ ჩანაცვლებისთვის, რაც იწვევს ანტისხეულების დონის თანდათანობით დაქვეითებას.
• იმუნოგენი სავარაუდოდ ამოღებულია ორგანიზმიდან; შესაბამისად, აღარ არის საჭირო ანტისხეულების სინთეზი.

რა არის მეორადი იმუნური პასუხი?

• იდენტურ ანტიგენებთან მომავალი კონტაქტებისთვის, ხდება მეორადი (ანამნეზური) იმუნური რეაქციები.
• ამ შემთხვევაში, დაგვიანების ფაზა უფრო ხანმოკლეა და რამდენიმე დღეში წარმოიქმნება ანტისხეულების მაღალი და სტაბილური რაოდენობა. ეს იმიტომ ხდება, რომ ანტიგენ-სპეციფიკური მეხსიერების T და B უჯრედები თავდაპირველად წარმოიქმნა პირველადი იმუნური პასუხის დროს.
• მეორადი იმუნური რეაქციის სიჩქარის გამო, ანტიგენი შეიძლება გამოიდევნოს ორგანიზმიდან მის შეღწევიდან მალევე, სანამ დაავადებას გამოიწვევს.
• ვირუსის აღმოფხვრის უზრუნველსაყოფად, წარმოებული ანტისხეულები უფრო დიდხანს რჩება მიმოქცევაში.

მექანიზმი

• როდესაც ეს მეხსიერების უჯრედები ხელახლა ხვდებიან თავიანთ უნიკალურ ანტიგენს, ისინი სწრაფად მრავლდებიან და პლაზმურ უჯრედებად ვითარდებიან.
• ეს პლაზმური უჯრედები შემდგომში აწარმოებენ ანტისხეულების სიმრავლეს ანტიგენის აღმოსაფხვრელად.
• ამ მეხსიერების უჯრედების უმცირესობა ასევე შეიძლება შევიდეს ჩანასახის ცენტრებში კლასების გადართვისა და აფინურობის განვითარებისთვის.
• MHC-II მოლეკულებზე ანტიგენის ჩვენებით, მეხსიერების B- უჯრედებს შეუძლიათ ასევე გაააქტიურონ ეფექტური T- უჯრედები.
• მეხსიერების B- უჯრედები განიცდიან პლაზმური უჯრედების განვითარებას უფრო სწრაფად, ვიდრე გულუბრყვილო B- უჯრედები. მეხსიერების უჯრედებს შეუძლიათ ათწლეულების განმავლობაში გაუძლონ, რაც მათ საშუალებას აძლევს დროთა განმავლობაში უპასუხონ ბევრ სტიმულს.
• გარდა ამისა, მათ არ სჭირდებათ მუდმივი ურთიერთქმედება ანტიგენთან ან T- უჯრედებთან, რათა იცხოვრონ. ანტიგენის საპასუხოდ, უჯრედები, რომლებმაც ადრე გაიარეს კლასის შეცვლა და აფინურობის მომწიფება, შეუძლიათ უფრო სწრაფად გამრავლდნენ და შექმნან ანტისხეულები უფრო მაღალი აფინურობით, როგორიცაა IgG.

ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ იმუნური რეაქციების ტიპზე

• ანტიგენის ტიპი - პირველადი იმუნური იმუნური რეაქციები გამოწვეულია ნებისმიერი ფორმის ანტიგენთან ურთიერთქმედებით, ხოლო მეორადი იმუნური პასუხები პროტეინის ანტიგენებთან ურთიერთქმედებით.
• ანტიგენის შეყვანის გზა – საწყისი იმუნური პასუხი ანტიგენზე რეგულირდება ანტიგენის შეყვანის გზით. ე.ი. შემოსვლა სისხლის ნაკადით, რომელიც იწვევს იმუნურ პასუხს ელენთაში, ან შესვლა კანისა და კანქვეშა ქსოვილის მეშვეობით, რაც იწვევს იმუნოლოგიურ პასუხს ახლომდებარე ლიმფურ კვანძებში. მესამე, ანტიგენებს შეუძლიათ შევიდნენ სხეულში ლორწოვანის ზედაპირების მეშვეობით, როგორიცაა კუჭ-ნაწლავის, ფილტვის და რეპროდუქციული ტრაქტი, რაც იწვევს იმუნურ პასუხს სუბმუკოზურ ლიმფოიდურ ქსოვილებში.
• ანტიგენის წარმდგენი უჯრედები - ანტიგენები მუშავდება დენდრიტული უჯრედების, მაკროფაგების და B-ლიმფოციტების მიერ, დენდრიტული უჯრედები ყველაზე ეფექტურია. დენდრიტული უჯრედები ძირითადად პასუხისმგებელნი არიან დამუშავებული ანტიგენების T-უჯრედებში გადაცემაზე პირველადი იმუნოლოგიური პასუხების დროს, სადაც ისინი მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ანტიგენის ურთიერთქმედებაში. B- უჯრედები კარგად მოქმედებენ როგორც ანტიგენის წარმომადგენლობითი უჯრედები მეორადი იმუნური რეაქციების დროს. ანტიგენის დამუშავება და პრეზენტაცია არის ფაგოციტური მექანიზმები, რომლებიც წარმოადგენენ პეპტიდებად დაშლილ ანტიგენს მთავარ ჰისტოშეთავსებადობის კომპლექსთან (MHC) ერთად.
• ანტიგენის რეცეპტორები - ანტიგენური ურთიერთქმედება იმუნურ უჯრედებთან, განსაკუთრებით B და T- უჯრედებთან, შუამავლობით ხდება ამ უჯრედების მათი იდენტიფიცირების უნარით (ანტიგენები). B-უჯრედებს აქვთ B-უჯრედების რეცეპტორები (BCR), ასევე ცნობილი როგორც იმუნოგლობულინები, რომლებსაც ანტიგენები უკავშირდებიან, ხოლო T-უჯრედებს უნდა გამოავლინონ ანტიგენები, რომლებიც დამუშავდა და შეუერთდა MHC კომპლექსის მოლეკულებს, რათა დაუკავშირდეს T-უჯრედების რეცეპტორებს (TCR). ).
• ანტიგენის სირთულე - ანტიგენების სირთულე ანტიგენები მოდის სხვადასხვა ზომისა და ფორმით, ხოლო ანტიგენის განმსაზღვრელი ცნობილია როგორც ეპიტოპები. ეს ეპიტოპები უნდა იყოს იდენტიფიცირებული როგორც T- და B- უჯრედებით და გამოიწვიონ იმუნოლოგიური პასუხი, რათა გაააქტიურონ B- უჯრედები, რომლებიც შემდეგ გაივლიან თიმუსს და ააქტიურებენ T- უჯრედებს. თუმცა, ზოგიერთი ანტიგენი არ არის იმუნოგენური და, შესაბამისად, საჭიროებს გადამტან ცილას, როგორიცაა იმუნოგლობულინი, რათა იყოს იმუნოგენური და გამოიწვიოს იმუნური პასუხი.
• კლონური გაფართოების, აფინურობის მომწიფების, კლასის გადართვისა და მეხსიერების უჯრედების გარდა, სხვა ფაქტორები, რომლებიც განსაზღვრავენ იმუნური პასუხის ტიპს, არის კლონური გაფართოება, აფინურობის მომწიფება და მეხსიერების უჯრედები.

განსხვავება პირველადი იმუნური პასუხისა და მეორადი იმუნური პასუხის შორის

• ჩვეულებრივ, რამდენიმე დღე სჭირდება იმისთვის, რომ პირველი ანტისხეულების პასუხი, რომელიც წარმოიქმნება თიმუსზე დამოკიდებული ანტიგენების პირველი ზემოქმედებით, გამოვლინდეს როგორც მოცირკულირე ანტისხეული. ტერმინი „დაყოვნების ფაზა“ აღწერს ამ ტიპის შეფერხებას. ის მრავალ ცვლადზეა დამოკიდებული, როგორიცაა ანტიგენის ტიპი, იმუნიზაციის გზა, დოზა და ვაქცინის მიღების სახეობა.
• დაბალი აფინურობის IgM და მაღალი აფინურობის IgG ანტისხეულები თავდაპირველად გვხვდება, ეს უკანასკნელი უფრო ხშირია, როდესაც ანტიგენი გრძელდება. გარკვეული პერიოდის შემდეგ, ანტისხეულების დონე იკლებს, თუ სხეულს მუდმივად არ ემუქრება ახალი ანტიგენები.
• სწრაფი მეორადი ანტისხეულების პასუხი წარმოიშვა თიმუსზე დამოკიდებული (TD) ანტიგენის მეორე ზემოქმედების საპასუხოდ. ეს იწვევს მეხსიერების უჯრედების წარმოქმნას უშუალოდ ძირითადი რეაქციისგან.
• მეორადი პასუხი ჩვეულებრივ უფრო სწრაფი, არსებითი და გრძელვადიანია, ვიდრე საწყისი.
• მეორადი იმუნური პასუხის დროს წარმოიქმნება უფრო მაღალი აფინურობის მქონე ანტისხეულები, ხოლო IgG ან IgA ანტისხეულები ჭარბობს ანტიგენური რეაქციის რეგიონის მიხედვით. იმის გამო, რომ ანტიგენი ასე მჭიდროდ ემაგრება ანტისხეულს, ეს ხდება.
• იმუნური დაცვა გაძლიერებულია მეორადი რეაქციით, რომელიც კიდევ უფრო ეფექტურია. გარდა ამისა, T-უჯრედოვანი სპეციფიკური ციტოტოქსიური T-უჯრედების 10,000-ჯერ ზრდა წარმოიქმნება, როგორც მეორადი T-უჯრედების პასუხი ანტიგენების ხელახალი ზემოქმედების შედეგად.

ლიტერატურა

• Ademokun, AA, & Dunn-Walters, D. (2010). იმუნური რეაქციები: პირველადი და მეორადი. eLS. doi:10.1002/9780470015902.a000094
• MURRAY, I. პირველადი იმუნური პასუხის ინდუქცია. Nature 217, 430–432 (1968). https://doi.org/10.1038/217430a0
• MURRAY, IM (1968). პირველადი იმუნური პასუხის ინდუქცია. ბუნება, 217(5127), 430–432. doi: 10.1038/217430a0
• Quast I, Tarlinton D. B უჯრედის მეხსიერება: COVID-19-ის გაგება. იმუნიტეტი. 2021 თებერვალი 9; 54 (2): 205-210. doi: 10.1016/j.immuni.2021.01.014. Epub 2021 იან 23. PMID: 33513337; PMCID: PMC7826135.
• Zinkernagel, RM (2001). იმუნური პასუხის რეგულირება ანტიგენით. მეცნიერება, 293(5528), 251–253. doi:10.1126/science.1063005
• https://microbenotes.com/immune-response/#primary-immune-response
• -https://files.differencebetween.com/wp-content/uploads/2017/10/Difference-Between-T-Cell-Dependent-and-Independent-Antigen-1.pdf
• Kotsias, F., Cebrian, I., & Alloatti, A. (2019). ანტიგენის დამუშავება და პრეზენტაცია. უჯრედული და მოლეკულური ბიოლოგიის საერთაშორისო მიმოხილვა. doi:10.1016/bs.ircmb.2019.07.005
• https://www.coursehero.com/file/81202410/PRIMARY-AND-SECONDARY-RESPONSEpptx/
• https://www.newhealthadvisor.org/Primary-Immune-Response.html
• https://www.merckmanuals.com/home/immune-disorders/biology-of-the-immune-system/overview-of-the-immune-system