معلومة

18.1: هندسة الجهاز المناعي - علم الأحياء

18.1: هندسة الجهاز المناعي - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

أهداف التعلم

  • حدد الذاكرة والاستجابة الأولية والاستجابة الثانوية والخصوصية
  • يميز بين المناعة الخلطية والخلوية
  • التفريق بين المستضدات والحواتم والهاباتن
  • وصف بنية ووظيفة الأجسام المضادة والتمييز بين الفئات المختلفة للأجسام المضادة

التركيز السريري: الجزء 1

أوليفيا ، رضيعة تبلغ من العمر عامًا واحدًا ، تم إحضارها إلى غرفة الطوارئ من قبل والديها ، الذين أبلغوا عن أعراضها: البكاء المفرط ، والتهيج ، والحساسية للضوء ، والخمول غير المعتاد ، والقيء. يشعر الطبيب بتضخم الغدد الليمفاوية في حلق أوليفيا والإبطين. بالإضافة إلى ذلك ، فإن منطقة البطن فوق الطحال منتفخة ومؤلمة.

تمرين ( PageIndex {1} )

  1. ماذا تقترح هذه الأعراض؟
  2. ما الاختبارات التي قد يتم طلبها لمحاولة تشخيص المشكلة؟

يتم تعريف المناعة التكيفية من خلال خاصيتين مهمتين: الخصوصية والذاكرة. تشير الخصوصية إلى قدرة الجهاز المناعي التكيفي على استهداف مسببات الأمراض المحددة ، وتشير الذاكرة إلى قدرته على الاستجابة السريعة لمسببات الأمراض التي تعرض لها سابقًا. على سبيل المثال ، عندما يتعافى الفرد من جدري الماء ، يتطور الجسم ذاكرة من العدوى التي سوف خاصة حمايته من العامل المسبب ، فيروس الحماق النطاقي ، إذا تعرض للفيروس مرة أخرى لاحقًا.

يتم تحقيق الخصوصية والذاكرة بشكل أساسي من خلال برمجة خلايا معينة تشارك في الاستجابة المناعية للاستجابة بسرعة للتعرضات اللاحقة لمسببات الأمراض. تحدث هذه البرمجة نتيجة التعرض الأول لمُمْرِض أو لقاح ، مما يؤدي إلى استجابة أولية. ينتج عن التعرضات اللاحقة استجابة ثانوية تكون أسرع وأقوى نتيجة لذاكرة الجسم من التعرض الأول (الشكل ( PageIndex {1} )). ومع ذلك ، فإن هذه الاستجابة الثانوية خاصة بالعوامل الممرضة المعنية. على سبيل المثال ، لن يوفر التعرض لفيروس واحد (مثل فيروس الحماق النطاقي) الحماية من الأمراض الفيروسية الأخرى (مثل الحصبة أو النكاف أو شلل الأطفال).

تتضمن المناعة النوعية التكيفية إجراءات نوعين مختلفين من الخلايا: الخلايا الليمفاوية B (الخلايا البائية) والخلايا اللمفاوية التائية (الخلايا التائية). على الرغم من أن الخلايا البائية والخلايا التائية تنشأ من مسار تمايز الخلايا الجذعية المكونة للدم ، فإن مواقع نضجها ودورها في المناعة التكيفية مختلفة تمامًا.

تنضج الخلايا البائية في نخاع العظام وهي مسؤولة عن إنتاج البروتينات السكرية التي تسمى الأجسام المضادة أو الغلوبولين المناعي. تشارك الأجسام المضادة في دفاع الجسم ضد مسببات الأمراض والسموم في البيئة خارج الخلية. يشار إلى آليات المناعة النوعية التكيفية التي تشمل الخلايا البائية وإنتاج الأجسام المضادة باسم المناعة الخلطية. يحدث نضج الخلايا التائية في الغدة الصعترية. تعمل الخلايا التائية كمنظم مركزي لكل من الاستجابات المناعية الفطرية والتكيفية. كما أنها مسؤولة عن تدمير الخلايا المصابة بمسببات الأمراض داخل الخلايا. يُطلق على استهداف مسببات الأمراض داخل الخلايا وتدميرها بواسطة الخلايا التائية مناعة خلوية أو مناعة خلوية.

تمرين ( PageIndex {2} )

  1. ضع قائمة بالخاصيتين المحددتين للمناعة التكيفية.
  2. اشرح الفرق بين الاستجابة المناعية الأولية والثانوية.
  3. كيف تختلف المناعة الخلطية والخلوية؟

المستضدات

يتم تنشيط دفاعات المناعة التكيفية عن طريق الهياكل الجزيئية الخاصة بمسببات الأمراض تسمى المستضدات. المستضدات تشبه الأنماط الجزيئية المرتبطة بالعوامل الممرضة (PAMPs) التي تمت مناقشتها في التعرف على مسببات الأمراض والبلعمة ؛ ومع ذلك ، في حين أن PAMPs عبارة عن هياكل جزيئية موجودة في العديد من مسببات الأمراض ، فإن المستضدات فريدة من نوعها لمسببات الأمراض المحددة. المستضدات التي تحفز المناعة التكيفية لجدري الماء ، على سبيل المثال ، فريدة من نوعها بالنسبة لفيروس الحماق النطاقي ولكنها تختلف اختلافًا كبيرًا عن المستضدات المرتبطة بمسببات الأمراض الفيروسية الأخرى.

المصطلح مولد المضاد تم استخدامه في البداية لوصف الجزيئات التي تحفز إنتاج الأجسام المضادة ؛ في الواقع ، يأتي المصطلح من مزيج من الكلمات مضادالجسم و الجنرالerator ، والجزيء الذي يحفز إنتاج الجسم المضاد يقال إنه مستضد. ومع ذلك ، فإن دور المستضدات لا يقتصر على المناعة الخلطية وإنتاج الأجسام المضادة ؛ تلعب المستضدات أيضًا دورًا أساسيًا في تحفيز المناعة الخلوية ، ولهذا السبب يُشار إلى المستضدات في بعض الأحيان بشكل أكثر دقة باسم المستضدات. ومع ذلك ، في هذا النص ، سنشير إليها عادةً على أنها مستضدات.

تمتلك مسببات الأمراض مجموعة متنوعة من الهياكل التي قد تحتوي على مستضدات. على سبيل المثال ، قد ترتبط المستضدات من الخلايا البكتيرية بكبسولاتها أو جدرانها الخلوية أو fimbriae أو الأسواط أو الشعيرة. قد ترتبط المستضدات البكتيرية أيضًا بالسموم والإنزيمات خارج الخلية التي تفرزها. تمتلك الفيروسات مجموعة متنوعة من المستضدات المرتبطة بقفيصاتها ومغلفاتها والتركيبات الشوكية التي تستخدمها للارتباط بالخلايا.

قد تنتمي المستضدات إلى أي عدد من الفئات الجزيئية ، بما في ذلك الكربوهيدرات والدهون والأحماض النووية والبروتينات وتوليفات هذه الجزيئات. تختلف المستضدات من الفئات المختلفة في قدرتها على تحفيز الدفاعات المناعية التكيفية وكذلك في نوع الاستجابة التي تحفزها (خلطية أو خلوية). يعد التعقيد الهيكلي لجزيء مستضد عاملاً مهمًا في إمكاناته المستضدية. بشكل عام ، تكون الجزيئات الأكثر تعقيدًا أكثر فعالية كمستضدات. على سبيل المثال ، تجعل البنية المعقدة ثلاثية الأبعاد للبروتينات المستضدات الأكثر فعالية وفعالية ، القادرة على تحفيز المناعة الخلطية والخلوية. وبالمقارنة ، فإن الكربوهيدرات أقل تعقيدًا من حيث التركيب ، وبالتالي فهي أقل فعالية كمستضدات ؛ يمكنهم فقط تحفيز الدفاعات المناعية الخلطية. تعتبر الدهون والأحماض النووية أقل جزيئات المستضدات ، وفي بعض الحالات قد تصبح مستضدات فقط عند دمجها مع البروتينات أو الكربوهيدرات لتكوين الدهون السكرية أو البروتينات الدهنية أو البروتينات النووية.

أحد أسباب أهمية التعقيد ثلاثي الأبعاد للمستضدات هو أن الأجسام المضادة والخلايا التائية لا تتعرف وتتفاعل مع مستضد كامل ولكن مع مناطق مكشوفة أصغر على سطح المستضدات تسمى الحواتم. قد يمتلك مستضد واحد عدة حواتم مختلفة (الشكل ( PageIndex {2} )) ، وقد ترتبط الأجسام المضادة المختلفة بحلقات مختلفة على نفس المستضد (الشكل ( PageIndex {3} )). على سبيل المثال ، السوط البكتيري عبارة عن بنية بروتينية كبيرة ومعقدة يمكن أن تمتلك مئات أو حتى الآلاف من الحواتم ذات الهياكل ثلاثية الأبعاد الفريدة. علاوة على ذلك ، تحتوي الأسواط من أنواع بكتيرية مختلفة (أو حتى سلالات من نفس النوع) على حواتم فريدة لا يمكن ربطها إلا بأجسام مضادة محددة.

حجم المستضد هو عامل مهم آخر في إمكاناته المستضدية. في حين أن الهياكل المستضدية الكبيرة مثل الأسواط تمتلك حواتم متعددة ، فإن بعض الجزيئات صغيرة جدًا بحيث لا تكون مستضدية في حد ذاتها. هذه الجزيئات ، التي تسمى haptens ، هي في الأساس حواتم حرة وليست جزءًا من بنية معقدة ثلاثية الأبعاد لمستضد أكبر. من أجل أن يصبح مستضدًا ، يجب أن يرتبط أولاً بجزيء حامل أكبر (عادة بروتين) لإنتاج مستضد متقارن. عندئذٍ ، تكون الأجسام المضادة الخاصة بـ hapten التي يتم إنتاجها استجابةً لمولد الضد المتقارن قادرة على التفاعل مع جزيئات الناشبة الحرة غير المقترنة. من غير المعروف أن Haptens مرتبطة بأي مسببات أمراض معينة ، لكنها مسؤولة عن بعض الاستجابات التحسسية. على سبيل المثال ، يتسبب هابتين أوروشيول ، وهو جزيء موجود في زيت النباتات يسبب اللبلاب السام ، في استجابة مناعية يمكن أن تؤدي إلى طفح جلدي شديد (يسمى التهاب الجلد التماسي). وبالمثل ، يمكن أن يسبب بنسلين الهابتن ردود فعل تحسسية تجاه الأدوية الموجودة في فئة البنسلين.

تمرين ( PageIndex {3} )

  1. ما هو الفرق بين مستضد وحاتمة؟
  2. ما هي العوامل التي تؤثر على قدرة المستضد للمستضد؟
  3. لماذا لا تكون الهابتينز عادة مستضدية ، وكيف تصبح مستضدية؟

الأجسام المضادة

الأجسام المضادة (تسمى أيضًا الغلوبولين المناعي) هي بروتينات سكرية موجودة في كل من سوائل الدم والأنسجة. يتكون الهيكل الأساسي لمونومر الجسم المضاد من أربع سلاسل بروتينية مرتبطة ببعضها البعض بواسطة روابط ثاني كبريتيد (الشكل ( فهرس الصفحة {4} )). رابطة ثاني كبريتيد هي رابطة تساهمية بين سلفهيدريل ر مجموعات موجودة على اثنين من الأحماض الأمينية السيستين. أكبر سلسلتين متطابقة مع بعضهما البعض وتسمى السلاسل الثقيلة. السلاسل الأصغر حجمًا متطابقة أيضًا مع بعضها البعض وتسمى سلاسل الضوء. تشكل السلاسل الثقيلة والخفيفة معًا معًا ، هيكلًا أساسيًا على شكل حرف Y.

يُعرف "ذراعي" جزيء الجسم المضاد على شكل Y باسم منطقة Fab ، من أجل "جزء من ارتباط مولد الضد". النهاية البعيدة لمنطقة Fab هي المنطقة المتغيرة ، والتي تعمل كموقع لربط مولد الضد. يحدد تسلسل الأحماض الأمينية في المنطقة المتغيرة البنية ثلاثية الأبعاد ، وبالتالي الحاتمة ثلاثية الأبعاد المحددة التي يمكن لمنطقة Fab الارتباط بها. على الرغم من أن خصوصية الحاتمة لمناطق Fab متطابقة لكل ذراع من جزيء جسم مضاد واحد ، فإن هذه المنطقة تعرض درجة عالية من التباين بين الأجسام المضادة بخصائص حاتمة مختلفة. يعد الارتباط بمنطقة Fab ضروريًا لتحييد مسببات الأمراض أو التراص أو تراكم مسببات الأمراض والسمية الخلوية المعتمدة على الخلايا المعتمدة على الجسم المضاد.

تشتمل المنطقة الثابتة لجزيء الجسم المضاد على جذع Y والجزء السفلي من كل ذراع من Y. يُطلق على جذع Y أيضًا منطقة Fc ، من أجل "جزء التبلور" ، وهو موقع ارتباط العامل التكميلي والارتباط بالخلايا البلعمية أثناء التظليل بوساطة الجسم المضاد.

تمرين ( PageIndex {4} )

وصف الوظائف المختلفة لمنطقة Fab ومنطقة Fc.

فئات الجسم المضاد

تحدد المنطقة الثابتة لجزيء الجسم المضاد صنفه أو نمطه المتماثل. فئات الأجسام المضادة الخمسة هي IgG و IgM و IgA و IgD و IgE. تمتلك كل فئة سلاسل ثقيلة فريدة تحددها الأحرف اليونانية γ و μ و α و δ و على التوالي. تُظهر فئات الأجسام المضادة أيضًا اختلافات مهمة في الوفرة في المصل والترتيب ومواقع الجسم للعمل والأدوار الوظيفية والحجم (الشكل ( PageIndex {5} )).

IgG هو المونومر الذي يعد إلى حد بعيد أكثر الأجسام المضادة وفرة في دم الإنسان ، حيث يمثل حوالي 80٪ من إجمالي الأجسام المضادة في الدم. يخترق IgG مساحات الأنسجة بكفاءة ، وهو فئة الجسم المضاد الوحيدة التي لها القدرة على عبور حاجز المشيمة ، مما يوفر مناعة سلبية للجنين النامي أثناء الحمل. IgG هو أيضًا أكثر فئات الأجسام المضادة تنوعًا من حيث دوره في دفاع الجسم ضد مسببات الأمراض.

يتم إنتاج IgM مبدئيًا في شكل مرتبط بغشاء أحادي يعمل كمستقبل ربط بمولد الضد في الخلايا البائية. يتجمع الشكل المفرز لـ IgM في خماسي مع خمسة مونومرات من IgM مرتبطة ببعضها البعض بواسطة بنية بروتينية تسمى سلسلة J. على الرغم من أن موقع سلسلة J بالنسبة إلى مناطق Fc في المونومرات الخمسة يمنع IgM من أداء بعض وظائف IgG ، فإن مواقع Fab العشرة المتاحة المرتبطة بـ IgM الخماسي تجعله جسمًا مضادًا مهمًا في ترسانة الجسم من الدفاعات. IgM هو أول جسم مضاد تنتجه الخلايا البائية وتفرزه أثناء الاستجابات المناعية الأولية والثانوية ، مما يجعل IgM النوعي الممرض علامة تشخيصية قيّمة أثناء العدوى النشطة أو الحديثة.

يمثل IgA حوالي 13 ٪ من إجمالي الأجسام المضادة في الدم ، ويعتبر إفراز IgA أكثر فئات الأجسام المضادة شيوعًا ووفرة الموجودة في إفرازات المخاط التي تحمي الأغشية المخاطية. يمكن أيضًا العثور على IgA في إفرازات أخرى مثل حليب الثدي والدموع واللعاب. يتم تجميع إفراز IgA في شكل خافت مع اثنين من المونومرات مرتبطة ببنية بروتينية تسمى المكون الإفرازي. تتمثل إحدى الوظائف المهمة لإفراز IgA في حبس مسببات الأمراض في المخاط بحيث يمكن التخلص منها لاحقًا من الجسم.

على غرار IgM ، فإن IgD عبارة عن مونومر مرتبط بالغشاء موجود على سطح الخلايا البائية ، حيث يعمل كمستقبل ربط بمولد الضد. ومع ذلك ، لا تفرز الخلايا البائية IgD ، ويتم اكتشاف كميات ضئيلة فقط في المصل. تأتي هذه الكميات الضئيلة على الأرجح من تحلل الخلايا البائية القديمة وإطلاق جزيئات IgD من أغشيتها السيتوبلازمية.

IgE هو أقل فئات الأجسام المضادة وفرة في مصل الدم. مثل IgG ، يتم إفرازه كمونومر ، لكن دوره في المناعة التكيفية يقتصر على الدفاعات المضادة للطفيليات. ترتبط منطقة Fc في IgE بالخلايا القاعدية والخلايا البدينة. ثم تتفاعل منطقة Fab من IgE المرتبط مع حواتم مستضد معينة ، مما يتسبب في إطلاق الخلايا للوسطاء المؤيدين للالتهابات. يساعد التفاعل الالتهابي الناتج عن تنشيط الخلايا البدينة والخلايا القاعدية في الدفاع ضد الطفيليات ، ولكن رد الفعل هذا أيضًا أساسي لردود الفعل التحسسية (انظر أمراض الجهاز المناعي).

تمرين ( PageIndex {5} )

  1. أي جزء من جزيء الجسم المضاد يحدد فئته؟
  2. ما هي فئة الجسم المضاد التي تشارك في الحماية من الطفيليات؟
  3. صف الفرق في الهيكل بين IgM و IgG.

تفاعلات المستضد والجسم المضاد

تلعب فئات مختلفة من الأجسام المضادة أدوارًا مهمة في دفاع الجسم ضد مسببات الأمراض. وتشمل هذه الوظائف تحييد مسببات الأمراض ، والتلوث من أجل البلعمة ، والتراص ، وتنشيط المكمل ، والسمية الخلوية المعتمدة على الجسم المضاد. بالنسبة لمعظم هذه الوظائف ، توفر الأجسام المضادة أيضًا رابطًا مهمًا بين المناعة النوعية التكيفية والمناعة الفطرية غير النوعية.

تتضمن عملية التحييد ارتباط بعض الأجسام المضادة (IgG أو IgM أو IgA) بالحواتم الموجودة على سطح مسببات الأمراض أو السموم ، مما يمنع ارتباطها بالخلايا. على سبيل المثال ، يمكن أن يرتبط إفراز IgA بمسببات أمراض معينة ويمنع الارتباط الأولي بالخلايا المخاطية المعوية. وبالمثل ، يمكن لأجسام مضادة معينة أن ترتبط بسموم معينة ، وتمنعها من الالتصاق بالخلايا المستهدفة وبالتالي تحييد آثارها السامة. يمكن تحييد الفيروسات ومنعها من إصابة الخلية بنفس الآلية (الشكل ( PageIndex {6} )).

كما هو موضح في الدفاعات الكيميائية ، فإن الأوبسون هو طلاء عامل ممرض بجزيئات ، مثل العوامل المكملة ، والبروتين التفاعلي C ، والأميلويد المصل A ، للمساعدة في الارتباط بالبلعمة لتسهيل عملية البلعمة. تعمل الأجسام المضادة IgG أيضًا كأوبسونينات ممتازة ، حيث تربط مواقع Fab الخاصة بها بحلقات محددة على سطح مسببات الأمراض. تحتوي الخلايا البلعمية مثل البلاعم ، والخلايا المتغصنة ، والعدلات على مستقبلات على أسطحها تتعرف على جزء Fc من جزيئات IgG وترتبط به ؛ وبالتالي ، يساعد IgG مثل هذه الخلايا البلعمية على الالتصاق بالعوامل الممرضة التي تربطها وابتلاعها (الشكل ( PageIndex {7} )).

يتضمن التراص أو التجميع الربط المتقاطع لمسببات الأمراض بواسطة الأجسام المضادة لتكوين تجمعات كبيرة (الشكل ( فهرس الصفحة {8} )). يحتوي IgG على موقعين لربط مستضد Fab ، ويمكنهما الارتباط بخليتين منفصلتين من مسببات الأمراض ، وتجمعهما معًا. عندما يتم تضمين العديد من الأجسام المضادة IgG ، يمكن أن تتطور تكتلات كبيرة ؛ هذه الركام أسهل للكلى والطحال لتصفية من الدم وأسهل على البالعات لتدميرها. يوفر التركيب الخماسي لـ IgM عشرة مواقع ربط Fab لكل جزيء ، مما يجعله الجسم المضاد الأكثر كفاءة للتراص.

وظيفة أخرى مهمة للأجسام المضادة هي تنشيط التتالي التكميلي. كما نوقش في الفصل السابق ، يعتبر النظام التكميلي مكونًا مهمًا في الدفاعات الفطرية ، ويعزز الاستجابة الالتهابية ، ويجند البلعمة إلى موقع العدوى ، ويعزز البلعمة عن طريق الغشاء ، ويقتل مسببات الأمراض البكتيرية سالبة الجرام بمركب هجوم الغشاء (MAC ). يمكن أن يحدث التنشيط التكميلي من خلال ثلاثة مسارات مختلفة (انظر [الرابط]) ، ولكن المسار الكلاسيكي الأكثر فاعلية ، والذي يتطلب الارتباط الأولي للأجسام المضادة IgG أو IgM بسطح الخلية المسببة للأمراض ، مما يسمح بتجنيد وتفعيل C1 مركب.

وظيفة أخرى مهمة للأجسام المضادة هي السمية الخلوية التي تعتمد على الجسم المضاد (ADCC) ، والتي تعزز قتل مسببات الأمراض التي تكون كبيرة جدًا بحيث لا يمكن بلعها. أفضل وصف لهذه العملية هو الخلايا القاتلة الطبيعية (الخلايا القاتلة الطبيعية) ، كما هو موضح في الشكل ( PageIndex {9} ) ، ولكنها يمكن أن تشمل أيضًا الضامة والحمضات. يحدث ADCC عندما ترتبط منطقة Fab لجسم مضاد IgG بعامل ممرض كبير ؛ ترتبط مستقبلات Fc على الخلايا المستجيبة (على سبيل المثال ، الخلايا القاتلة الطبيعية) بمنطقة Fc من الجسم المضاد ، مما يجعلها قريبة جدًا من العامل الممرض المستهدف. تفرز الخلية المستجيبة سموم خلوية قوية (على سبيل المثال ، البيرفورين والجرانزيمات) التي تقتل العامل الممرض.

تمرين ( PageIndex {6} )

  1. أين يوجد IgA عادة؟
  2. أي فئة من الأجسام المضادة تعبر المشيمة وتوفر الحماية للجنين؟
  3. قارن بين آليات opsonization والتسمم الخلوي المعتمد على الخلايا المعتمد على الجسم المضاد.

المفاهيم الأساسية والملخص

  • حصانة التكيفية هو دفاع مكتسب ضد مسببات الأمراض الأجنبية التي تتميز النوعية و ذاكرة. يحفز التعرض الأول للمستضد أ الاستجابة الأولية، والتعرضات اللاحقة تحفز بشكل أسرع وقوي استجابة ثانوية.
  • المناعة التكيفية هي نظام مزدوج يشمل الحصانة الخلطية (الأجسام المضادة التي تنتجها الخلايا البائية) و المناعة الخلوية (الخلايا التائية موجهة ضد مسببات الأمراض داخل الخلايا).
  • المستضدات، وتسمى أيضا مناعة، هي جزيئات تنشط المناعة التكيفية. يمتلك مستضد واحد أصغر الحلقات، كل منها قادر على إحداث استجابة مناعية تكيفية محددة.
  • تعتمد قدرة المستضد على تحفيز الاستجابة المناعية على عدة عوامل ، بما في ذلك فئته الجزيئية ، والتعقيد الجزيئي ، والحجم.
  • الأجسام المضادة (المناعية) عبارة عن بروتينات سكرية على شكل Y مع موقعين Fab لربط مولدات الضد وجزء Fc يشارك في التنشيط التكميلي والتطهير.
  • الفئات الخمس للأجسام المضادة هي IgM, مفتش, إيغا, IgE، و IgD، يختلف كل منها في الحجم والترتيب والموقع داخل الجسم والوظيفة. الوظائف الأساسية الخمس للأجسام المضادة هي المعادلة ، والتطهير ، والتراص ، وتفعيل المكمل ، والسمية الخلوية المعتمدة على الجسم المضاد (ADCC).

متعدد الخيارات

يتم إنتاج الأجسام المضادة بواسطة ________.

A. خلايا البلازما
الخلايا التائية B.
نخاع العظام
خلايا D.

أ

يتم تنفيذ المناعة الخلوية التكيفية بواسطة ________.

الخلايا البائية
B. العدلات

ب

يمكن أن يتكون جزيء مستضد واحد من العديد من ________ الأفراد.

A. مستقبلات الخلايا التائية
مستقبلات الخلايا البائية
جيم MHC الثاني
الحلقات

د

أي فئة من الجزيئات هي أكثر مستضدات؟

A. السكريات
ب. الدهون
البروتينات
د- الكربوهيدرات

ج

مطابقة

تطابق فئة الجسم المضاد مع وصفها.

___IgAج: هذه الفئة من الأجسام المضادة هي الوحيدة التي يمكنها عبور المشيمة.
___IgDB. هذه الفئة من الأجسام المضادة هي الأولى التي تظهر بعد تنشيط الخلايا البائية.
___IgEC. تشارك هذه الفئة من الأجسام المضادة في الدفاع ضد العدوى الطفيلية وتشارك في استجابات الحساسية.
___IgGتوجد هذه الفئة من الأجسام المضادة بكميات كبيرة جدًا في إفرازات المخاط.
___IgMهذه الفئة من الأجسام المضادة لا تفرزها الخلايا البائية ولكن يتم التعبير عنها على سطح الخلايا البائية الساذجة.

د ، هـ ، ج ، أ ، ب

املاء الفراغ

هناك جانبان مهمان للغاية للمناعة التكيفية. الأول هو التحديد والثاني هو ________.

ذاكرة

________ تتضمن المناعة إنتاج جزيئات الأجسام المضادة التي ترتبط بمستضدات معينة.

الخلطية

تحتوي السلاسل الثقيلة لجزيء الجسم المضاد على مقاطع منطقة ________ ، والتي تساعد في تحديد صنفه أو نمطه النظري.

ثابت

تشكل المناطق المتغيرة للسلاسل الثقيلة والخفيفة مواقع ________ من الجسم المضاد.

الارتباط بالمستضد

اجابة قصيرة

ما هو الفرق بين المناعة التكيفية الخلطية والخلوية؟

ما هو الفرق بين مستضد و hapten؟

وصف آلية السمية الخلوية المعتمدة على الجسم المضاد.


يقوم العلماء بفك رموز تفاصيل تنشيط الخلايا المناعية

صورة منمنمة للشكل النشط للمستقبل (باللون الأبيض) المرتبط بكيموكين معدل (باللون الأخضر). باللون الوردي ، جزء من آلية إشارات الخلية. مصدر الصورة: © UNIGE- Laboratoire Hartley

تلعب المستقبلات الكيميائية الموجودة على سطح العديد من الخلايا المناعية دورًا مهمًا في وظيفة الخلية. الكيموكينات هي بروتينات صغيرة ترتبط بهذه المستقبلات وتتحكم في حركة وسلوك خلايا الدم البيضاء.

ومع ذلك ، على الرغم من أهمية هذه العائلة من المستقبلات ، فإن آلية تفعيلها لا تزال غير مفهومة جيدًا. في سويسرا ، نجح اتحاد بحثي من جامعة جنيف (UNIGE) و Biozentrum بجامعة بازل ومعهد Paul Scherrer (PSI) في Villigen في فك تشفير آلية تنشيط مستقبل CCR5 ، أحد أفراد هذه العائلة متورط في العديد من الأمراض مثل فيروس نقص المناعة البشرية / الإيدز والسرطان ومضاعفات الجهاز التنفسي لـ COVID-19.

يمثل هذا الاكتشاف خطوة مهمة في فهم بيولوجيا مستقبلات الكيموكين ، حيث يوفر رؤى قيمة لتحسين الأدوية الجديدة التي تتمتع بها هذه العائلة المهمة من المستقبلات. تم نشره مؤخرًا في المجلة تقدم العلم.

يلعب مستقبل CCR5 دورًا رئيسيًا في الالتهاب والدفاع المناعي ، ولطالما كان هدفًا مهمًا للأدوية المضادة لفيروس نقص المناعة البشرية. يوضح ستيفان جرزيسيك ، الأستاذ في Biozentrum بجامعة بازل ، الذي شارك في إدارة هذا العمل مع البروفيسور أوليفر هارتلي من قسم علم الأمراض والمناعة: "بدأ البحث عن CCR5 منذ ما يقرب من 25 عامًا كجزء من مكافحة الإيدز". في كلية الطب UNIGE ، وزملاء من معهد Paul Scherrer (PSI). "إنه حقًا أساسي لآلية الإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية ، ولكنه يبدو أيضًا مهمًا للغاية في العديد من العمليات المرضية الأخرى ، لا سيما في السرطانات والأمراض الالتهابية. ومع ذلك ، من أجل استغلاله بشكل أفضل للأغراض العلاجية ، احتجنا إلى فهم ، في المستوى الذري ، كيف يعمل التنشيط من خلال ارتباطه بالكيموكينات. "

الكيموكينات هي جزيئات إشارات صغيرة تلعب دورًا مركزيًا في الدورة الدموية وتنشيط الخلايا المناعية. من خلال الارتباط بالمستقبلات الموجودة على غشاء خلايا الدم البيضاء ، فإنها تعمل كمرشدين ، مما يضمن وصول الخلايا إلى المكان المناسب في الوقت المناسب ، للحفاظ على جهاز المناعة والاستجابة للعدوى أو الإصابة. ولكن كيف يمكن للمستقبل أن يشعر بانحشار مادة كيميائية خارج الخلية؟ وكيف يتم نقل رسالة التنشيط هذه إلى داخل الخلية لتستجيب؟

تصور الهياكل الذرية ثلاثية الأبعاد

حتى الآن ، أعاقت دراسة هذه الظاهرة صعوبة مراقبة الهياكل ثلاثية الأبعاد للمستقبلات عند ارتباطها بالجزيئات التي تنشطها. تحقيقا لهذه الغاية ، استخدم فريق بازل ، المتخصص في البيولوجيا الهيكلية ، أدوات الفحص المجهري الإلكتروني بالتبريد التي تجعل من الممكن الحفاظ على بنية أصغر عناصر الكائنات الحية ومراقبتها. يقول أوليفر هارتلي: "مع ذلك ، من أجل فهم العملية برمتها ، من الضروري الاستفادة من المواد الكيميائية المهندسة التي ترتبط بالمستقبلات بشكل أكثر ثباتًا من تلك الطبيعية". "لهذا ، تمكنا من استغلال الجزيئات التي اكتشفناها في سياق بحثنا عن عقار فيروس نقص المناعة البشرية." وبالفعل ، فإن بعض هذه المتغيرات تفرط في تنشيط المستقبلات بينما يحجبها البعض الآخر تمامًا.

المفتاح الصحيح لتلائم القفل

يعمل المستقبل ، الموجود في غشاء الخلية ، مثل آلية "القفل والمفتاح". يجب أن يتلاءم جزء معين من التركيب الكيميائي مع قفل CCR5 لتنشيط تغيير في بنية المستقبل ، والذي يتيح له بعد ذلك تنشيط خلايا الدم البيضاء وهجرتها. "يتم تحديد قدرة التنشيط للكيموكينات بواسطة بعض الأحماض الأمينية (لبنات بناء البروتين) التي يجب أن ترتب نفسها في نمط معين. إذا كان هذا الجزء من الكيموكين يتخذ شكلًا مستقيمًا ، فإنه ينجح في تنشيط المستقبل. ولكن إذا كانت الأحماض الأمينية إذا تغيرت ، يتبنى الجزيء شكلًا مختلفًا قليلاً ، على الرغم من أنه يحافظ على رابطة قوية جدًا مع المستقبل ، إلا أنه يمنع تنشيطه ، "يشرح أوليفر هارتلي. وبالتالي فإن هذه التغييرات الصغيرة تصنع الفرق بين المنشطات والمثبطات للمستقبلات.

عقاقير موجهة بشكل أفضل وبالتالي أكثر فعالية

على الرغم من بنية متطابقة تقريبًا ، تحدد الاختلافات الهيكلية الدقيقة بين الكيموكينات المهندسة قدرتها على تنشيط أو تثبيط المستقبل. سيسمح الفهم التفصيلي لهذه الآلية بتحسين الأدوية من خلال تطوير مركبات جديدة قادرة على ضبط جهاز المناعة.


مكونات جهاز المناعة

يتكون الجهاز المناعي من العديد من المكونات:

الأجسام المضادة (الغلوبولين المناعي) هي بروتينات يتم إنتاجها بواسطة خلايا الدم البيضاء التي تسمى الخلايا البائية والتي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بمستضد الغازي ، وتضع علامة على الغازي للهجوم أو تحييده بشكل مباشر. ينتج الجسم آلاف الأجسام المضادة المختلفة. كل جسم مضاد خاص بمولد ضد معين.

المستضدات هي أي مادة يستطيع الجهاز المناعي التعرف عليها وبالتالي يمكن أن تحفز الاستجابة المناعية.

الخلايا البائية (الخلايا الليمفاوية البائية) هي خلايا الدم البيضاء التي تنتج أجسامًا مضادة خاصة بالمستضد والتي تحفز إنتاجها.

خلايا قاعدية هي خلايا الدم البيضاء التي تفرز الهيستامين (مادة تشارك في تفاعلات الحساسية) وتنتج مواد لجذب خلايا الدم البيضاء الأخرى (العدلات والحمضات) إلى منطقة المشاكل.

الخلايا هي أصغر وحدة في كائن حي ، وتتكون من نواة وسيتوبلازم محاطين بغشاء.

انجذاب كيميائي هي العملية التي من خلالها تقوم مادة كيميائية بجذب الخلايا إلى موقع معين.

ال نظام كامل يتكون من مجموعة من البروتينات التي تشارك في سلسلة من التفاعلات (تسمى السلسلة التكميلية) المصممة للدفاع عن الجسم - على سبيل المثال ، عن طريق قتل البكتيريا والخلايا الغريبة الأخرى ، مما يسهل على الخلايا الضامة التعرف عليها واستيعابها ، وجذبها الضامة والعَدِلات إلى منطقة المتاعب.

السيتوكينات هي العديد من البروتينات المختلفة التي تفرزها الخلايا المناعية والخلايا الأخرى والتي تعمل بمثابة رسل للجهاز المناعي للمساعدة في تنظيم الاستجابة المناعية.

الخلايا الجذعية مشتقة من خلايا الدم البيضاء. يقيمون في الأنسجة ويساعدون الخلايا التائية على التعرف على المستضدات الأجنبية.

الحمضات هي خلايا الدم البيضاء التي تقتل البكتيريا والخلايا الغريبة الأخرى التي يصعب ابتلاعها ، وقد تساعد في شل حركة الطفيليات وقتلها وتساعد في تدمير الخلايا السرطانية. تشارك الحمضات أيضًا في تفاعلات الحساسية.

الخلايا التائية المساعدة هي خلايا الدم البيضاء التي تساعد الخلايا البائية على إنتاج أجسام مضادة ضد المستضدات الأجنبية ، وتساعد الخلايا التائية القاتلة على أن تصبح نشطة ، وتحفز الضامة ، وتمكينها من تناول الخلايا المصابة أو غير الطبيعية بكفاءة أكبر.

التوافق النسيجي (حرفيا ، توافق الأنسجة) يتحدد بواسطة مستضدات كريات الدم البيضاء البشرية (جزيئات التحديد الذاتي). يتم استخدام التوافق النسيجي لتحديد ما إذا كان سيتم قبول النسيج أو العضو المزروع من قبل المتلقي.

مستضدات كريات الدم البيضاء البشرية (HLA) هي مجموعة من جزيئات التعريف الموجودة على سطح جميع الخلايا في تركيبة تكاد تكون فريدة لكل شخص ، مما يتيح للجسم تمييز الذات من غير الذات. تسمى هذه المجموعة من جزيئات التعريف أيضًا بمركب التوافق النسيجي الرئيسي.

ان مجمع المناعة هو جسم مضاد متصل بمستضد.

ان استجابة مناعية هو رد فعل الجهاز المناعي لمستضد.

المناعي هو اسم آخر للجسم المضاد.

انترلوكين هو نوع من المرسال (السيتوكين) الذي تفرزه بعض خلايا الدم البيضاء للتأثير على خلايا الدم البيضاء الأخرى.

الخلايا التائية القاتلة (السامة للخلايا) هي الخلايا التائية التي تلتصق بالخلايا المصابة والخلايا السرطانية وتقتلها.

خلايا الدم البيضاء هو اسم آخر لخلية الدم البيضاء ، مثل monocyte أو neutrophil أو eosinophil أو basophil أو lymphocyte (a b cell or t cell).

ال الجهاز اللمفاوي عبارة عن شبكة من الغدد الليمفاوية متصلة بواسطة الأوعية اللمفاوية التي تساعد الجسم على نقل الكائنات الحية الدقيقة والخلايا الميتة أو التالفة ليتم ترشيحها وتدميرها. تبدأ الاستجابات المناعية المكتسبة في الغدد الليمفاوية.

الخلايا الليمفاوية هي خلايا الدم البيضاء المسؤولة عن المناعة المكتسبة (النوعية) ، بما في ذلك إنتاج الأجسام المضادة (بواسطة الخلايا البائية) ، وتمييز الذات عن غير الذات (بواسطة الخلايا التائية) ، وقتل الخلايا المصابة والخلايا السرطانية (عن طريق الخلايا التائية القاتلة).

البلاعم هي خلايا كبيرة تتطور من خلايا الدم البيضاء تسمى الخلايا الوحيدة. يبتلعون البكتيريا والخلايا الغريبة الأخرى ويساعدون الخلايا التائية على تحديد الكائنات الحية الدقيقة والمواد الغريبة الأخرى. توجد البلاعم عادة في الرئتين والجلد والكبد والأنسجة الأخرى.

مجمع التوافق النسيجي الرئيسي (MHC) هو مرادف لمستضدات الكريات البيض البشرية.

الخلايا البدينة هي خلايا في الأنسجة تفرز الهيستامين ومواد أخرى تشارك في التفاعلات الالتهابية والحساسية.

أ مركب عبارة عن مجموعة من الذرات مدمجة كيميائيًا لتكوين مادة فريدة.

الخلايا القاتلة الطبيعية هي نوع من خلايا الدم البيضاء التي يمكنها التعرف على الخلايا غير الطبيعية وقتلها ، مثل بعض الخلايا المصابة والخلايا السرطانية ، دون الحاجة إلى معرفة أن الخلايا غير طبيعية.

العدلات هي خلايا الدم البيضاء التي تبتلع وتقتل البكتيريا والخلايا الغريبة الأخرى.

البالعات هي نوع من الخلايا التي تبتلع وتقتل أو تدمر الكائنات الحية الدقيقة الغازية والخلايا الأخرى وشظايا الخلية. تشمل البالعات العدلات والضامة.

البلعمة هي عملية تبتلع الخلية وتبتلع كائنًا دقيقًا غازيًا أو خلية أخرى أو جزء خلية.

أ مستقبل عبارة عن جزيء موجود على سطح الخلية أو داخل الخلية يمكنه تحديد جزيئات معينة ، والتي تتناسب تمامًا مع هذه الجزيئات - حيث يتم تثبيت المفتاح في قفلها.

تنظيم (القامع) الخلايا التائية هي خلايا الدم البيضاء التي تساعد على إنهاء الاستجابة المناعية.

الخلايا التائية (الخلايا اللمفاوية التائية) هي خلايا الدم البيضاء التي تشارك في المناعة المكتسبة. هناك ثلاثة أنواع: المساعد ، القاتل (السام للخلايا) ، والتنظيمي.

خلايا الدم البيضاء (الكريات البيض) موجودة في عدة أنواع مختلفة ، مثل الخلايا الوحيدة ، العدلات ، الحمضات ، الخلايا القاعدية ، والخلايا الليمفاوية (الخلايا البائية والخلايا التائية) ، ولكل منها أدوار مختلفة في الجهاز المناعي.


43. جرثومة ممرضة تبتلعها خلية بلعمية كجزء من الاستجابة المناعية الفطرية. أي من الرسوم التوضيحية التالية يمثل أفضل استجابة؟ 44. كيف القاتل الطبيعي ج.

  • أنت هنا: & # 160
  • الصفحة الرئيسية
  • مظلة
  • طبيعة أندوفر
  • دليل ميداني لأكاديمية الحياة البرية في فيليبس
  • بريوزوا
  • الدليل الميداني لأكاديمية فيليبس للحياة البرية: بريوزوا

يستند هذا النص إلى Openstax Biology لدورات AP ، وكبار المؤلفين المساهمين Julianne Zedalis ، مدرسة Bishop في La Jolla ، كاليفورنيا ، John Eggebrecht ، مؤلفون مساهمون في جامعة كورنيل Yael Avissar ، كلية رود آيلاند ، Jung Choi ، معهد جورجيا للتكنولوجيا ، Jean DeSaix ، University of North Carolina at Chapel Hill، Vladimir Jurukovski، Suffolk County Community College، Connie Rye، East Mississippi Community College، Robert Wise، University of Wisconsin، Oshkosh

هذا العمل مُرخص بموجب ترخيص Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 Unported License بدون قيود إضافية


محتويات

يمكن دراسة العمارة الجينية وتطبيقها على العديد من المستويات المختلفة. على المستوى الفردي الأساسي ، تصف العمارة الجينية الأساس الجيني للاختلافات بين الأفراد والأنواع والمجموعات السكانية. يمكن أن يشمل ذلك ، من بين تفاصيل أخرى ، عدد الجينات التي تشارك في نمط ظاهري معين وكيف تؤثر التفاعلات الجينية ، مثل الارتخاء ، على هذا النمط الظاهري. [1] يمكن استخدام التحليلات المتقاطعة وتحليلات QTL لدراسة هذه الاختلافات. [2] ربما تكون هذه هي الطريقة الأكثر شيوعًا لدراسة العمارة الجينية ، وعلى الرغم من أنها مفيدة لتوفير أجزاء من المعلومات ، إلا أنها لا تقدم صورة كاملة للعمارة الجينية ككل.

يمكن أيضًا استخدام العمارة الجينية لمناقشة تطور السكان. [1] نماذج الجينات الكمية الكلاسيكية ، مثل تلك التي طورها R.A. فيشر ، على أساس تحليلات النمط الظاهري من حيث المساهمات من الجينات المختلفة وتفاعلاتها. [3] تُدرس العمارة الجينية أحيانًا باستخدام خريطة النمط الجيني-النمط الظاهري ، والتي تصور بيانياً العلاقة بين النمط الجيني والنمط الظاهري. [4]

تعتبر العمارة الجينية مهمة بشكل لا يصدق لفهم النظرية التطورية لأنها تصف التباين الظاهري في مصطلحاتها الجينية الأساسية ، وبالتالي فهي تعطينا أدلة حول الإمكانات التطورية لهذه الاختلافات. لذلك ، يمكن للهندسة الجينية أن تساعدنا في الإجابة عن الأسئلة البيولوجية حول الانتواع ، وتطور الجنس وإعادة التركيب ، وبقاء مجموعات صغيرة على قيد الحياة ، وتزاوج الأقارب ، وفهم الأمراض ، وتربية الحيوانات والنباتات ، وأكثر من ذلك. [1]

تُعرّف القابلية للتطور حرفيًا على أنها القدرة على التطور. In terms of genetics, evolvability is the ability of a genetic system to produce and maintain potentially adaptive genetic variants. There are several aspects of genetic architecture that contribute strongly to the evolvability of a system, including autonomy, mutability, coordination, epistasis, pleiotropy, polygeny, and robustness. [1] [2]

  • Autonomy: the existence of quasi-independent characters with the potential for evolutionary autonomy. [5]
  • Mutability: the possibility that genetic mutation can occur.
  • Coordination: a phenomenon such as development, during which many different genetic processes and changes happen at once. : a phenomenon in which one gene is dependent on the presence of one or more "modifier" genes. : a phenomenon in which multiple genes contribute to a particular phenotypic character. : a phenomenon in which a single gene affects one or more phenotypic characteristics. : the ability of a phenotype to remain constant in spite of genetic mutation.

A study published in 2006 used phylogeny to compare the genetic architecture of differing human skin color. In this study, researchers were able to suggest a speculative framework for the evolutionary history underlying current-day phenotypic variation in human skin pigmentation based on the similarities and differences they found in the genotype. [6] Evolutionary history is an important consideration in understanding the genetic basis of any trait, and this study was among the first to utilize these concepts in a paired fashion to determine information about the underlying genetics of a phenotypic trait.

In 2013, a group of researchers used genome-wide association studies (GWAS) and genome-wide interaction studies (GWIS) to determine the risk of congenital heart defects in patients suffering from Down Syndrome. [7] Down Syndrome is a genetic disorder caused by trisomy of human chromosome 21. The current hypothesis regarding congenital heart defect phenotypes in Down Syndrome individuals is that three copies of functional genomic elements on chromosome 21 and genetic variation of chromosome 21 and non-chromosome 21 loci predispose patients to abnormal heart development. This study identified several congenital heart defect risk loci in Down Syndrome individuals, as well as three copy number variation (CNV) regions that may contribute to congenital heart defects in Down Syndrome individuals.

Another study, which was published in 2014, sought to identify the genetic architecture of psychiatric disorders. The researchers in this study suggested that there are a large number of contributing loci that are related to various psychiatric disorders. [8] Additionally, they, like many others, suggested that the genetic risk of psychiatric disorders involves the combined effects of many common variants with small effects - in other words, the small effects of a wide number of variants at specific loci add together to produce a large, combined effect on the overall phenotype of the individual. They also acknowledged the presence of large but rare mutations that have a large effect on phenotype. This study showcases the intricacy of genetic architecture by providing an example of many different SNPs and mutations working together, each with a varying effect, to generate a given phenotype.

Other studies regarding genetic architecture are many and varied, but most use similar types of analyses to provide specific information regarding loci involved in producing a phenotype. A study of the human immune system in 2015 [9] uses the same general concepts to identify several loci involved in the development of the immune system, but, like the other studies outlined here, failed to consider other aspects of genetic architecture, such as environmental influences. Unfortunately, many other aspects of genetic architecture remain difficult to quantify.

Although there are a few studies that seek to explore the other aspects of genetic architecture, there is little ability with current technologies to link all of the pieces together to build a truly comprehensive model of genetic architecture. For example, in 2003, a study of genetic architecture and the environment was able to show an association of social environment with variation in body size in ذبابة الفاكهة سوداء البطن. [10] However, this study was not able to tie a direct link to specific genes involved in this variation.


18.1: Architecture of the Immune System - Biology

Anything that causes an immune response is called an antigen . An antigen may be harmless, such as grass pollen, or harmful, such as the flu virus. Disease-causing antigens are called pathogens . The immune system is designed to protect the body from pathogens.

In humans, the immune system begins to develop in the embryo. The immune system starts with hematopoietic (from Greek, "blood-making") stem cells. These stem cells differentiate into the major players in the immune system (granulocytes, monocytes, and lymphocytes). These stems cells also differentiate into cells in the blood that are not involved in immune function, such as erythrocytes (red blood cells) and megakaryocytes (for blood clotting). Stem cells continue to be produced and differentiate throughout your lifetime.

Hematopoietic stem cells produce cells in blood and lymph

Adapted from Biology of the Immune System , JAMA 278 (22)

By the time a baby is born, the immune system is a sophisticated collection of tissues that includes the blood, lymphatic system, thymus, spleen, skin, and mucosa.


شاهد الفيديو: Immune System - علم المناعه, الجهاز المناعي (قد 2022).