COMPONENȚELE SISTEMULUI IMUNITAR

Sistemul imunitar poate fi împărțit în două subsisteme principale, sistemul de rezistență înnăscut/generală și sistemul adaptiv. Atât sistemul înnăscut, cât și sistemul adaptativ interacționează continuu unul cu celălalt pentru a asigura un răspuns imunitar eficient.

Sistemul imunitar înnăscut sau de rezistență generală include o varietate de măsuri de protecție care funcționează continuu și asigură o primă linie de apărare împotriva agenților patogeni. Cu toate acestea, aceste răspunsuri nu sunt specifice unui anumit agent patogen. În schimb, celulele imunitare înnăscute sunt specifice pentru modele moleculare conservate care se găsesc pe toate microorganismele. Acest lucru împiedică sistemul imunitar înnăscut să recunoască din greșeală celulele gazdă și să le atace. Cu toate acestea, acest lucru împiedică răspunsurile imune înnăscute să își îmbunătățească reacțiile în cazul expunerii repetate la același agent patogen. Cu alte cuvinte, sistemul imunitar înnăscut nu are memorie.

Apărarea protectoare a sistemului imunitar înnăscut începe cu barierele anatomice, cum ar fi pielea intactă și membranele mucoase, care împiedică intrarea multor microorganisme și agenți toxici. Pielea are, de asemenea, un mediu acid de pH 3-5 care întârzie dezvoltarea microorganismelor. În plus, microorganismele normale sau flora, care locuiesc în piele și în membranele mucoase, concurează cu alte microorganisme pentru nutrienți și locuri de fixare. Mai mult, mucusul și cilia de pe membranele mucoase ajută la prinderea microorganismelor și la propulsarea lor în afara corpului.

În continuare, sistemul imunitar înnăscut include bariere fiziologice precum temperatura normală a corpului, febra, aciditatea gastrică, lizozimul, interferonul și colectinele. Intervalul normal de temperatură corporală inhibă o varietate de microorganisme; și, apariția febrei poate inhiba și mai mult multe dintre aceste organisme patogene. Aciditatea gastrică a stomacului este, de asemenea, destul de eficientă în eliminarea multor microorganisme ingerate. Lizozima, care este o enzimă hidrolitică ce se găsește în lacrimi și în secrețiile mucoase, poate scinda stratul de peptidoglican al peretelui celular bacterian, lizând astfel microorganismul. Interferonul (interferonii), care include (includ) un grup de proteine care sunt produse de celulele infectate viral, se poate (pot) lega de celulele neinfectate și poate (pot) produce o stare antivirală generalizată. Colectinele sunt proteine surfactante care sunt prezente în ser, în secrețiile pulmonare și pe suprafețele mucoaselor. Ele pot ucide în mod direct anumite microorganisme patogene prin întreruperea membranelor lipidice ale acestora sau indirect prin aglomerarea microorganismelor pentru a le spori susceptibilitatea la fagocitoză.

Calea complementului face, de asemenea, parte din măsurile defensive ale sistemului imunitar înnăscut. Există trei căi ale complementului. Calea clasică este declanșată atunci când anticorpii IgM sau anumite subclase de anticorpi IgG se leagă de markerii/antigenii de suprafață ai microorganismelor. Calea alternativă sau properdin este declanșată de depunerea proteinei complementului, C3b, pe suprafețele microbiene și nu necesită anticorpi pentru activare. Cea de-a treia cale, calea lectinei, este declanșată de atașarea lectinei plasmatice de legare a mannozei (MBL) la microbi și nu necesită anticorpi pentru activare. Aceste trei căi se contopesc într-o cale comună care duce la formarea complexului de atac al membranei care poate forma pori în membrana celulelor vizate. Căile complementului sunt, de asemenea, parte integrantă în opsonizarea (sau creșterea susceptibilității) antigenelor particulate la fagocitoză și în declanșarea unui răspuns inflamator localizat.

Răspunsul inflamator este o altă parte esențială a răspunsului imunitar înnăscut. Răspunsul inflamator este reacția organismului la invazia unui agent infecțios, la provocarea antigenică sau la orice tip de leziune fizică. Răspunsul inflamator permite produselor sistemului imunitar să pătrundă în zona infectată sau afectată și se caracterizează prin semnele cardinale de roșeață, căldură, durere, umflături și pierderea funcției.

În plus față de mecanismele anatomice și fiziologice, există, de asemenea, receptorii de recunoaștere a tiparelor sau PRR care contribuie la răspunsul imunitar înnăscut. Receptorii de recunoaștere a tiparelor nu sunt specifici pentru niciun agent patogen sau antigen dat, dar pot oferi un răspuns rapid la antigeni. PRR sunt clasificați ca proteine de membrană, deoarece sunt asociați cu membrana celulară; și pot fi găsiți în toate membranele celulelor din sistemul imunitar înnăscut. Deși există câteva sute de varietăți, toate genele PRR-urilor sunt codificate în linia germinală pentru a asigura o variabilitate limitată a structurilor lor moleculare. Printre exemplele de PRR se numără MBL, proteina surfactantă pulmonară, proteina C reactivă, receptorii toll-like (TLR), lectina de tip C, NOD și MX. PRR-urile recunosc PAMP-urile sau modelele moleculare asociate agenților patogeni care pot declanșa eliberarea de citokine. Printre exemplele de PAMP-uri se numără LPS (endotoxină), peptidoglicanul (pereții celulari), lipoproteinele (capsule bacteriene), ADN hipometilat (CpG care se găsește la bacterii și paraziți), ADN bicatenar (viruși) și flagelina (flagelul bacterian). Aceste antigene sunt produse de celulele microbiene și nu de celulele umane. Recunoașterea PAMP-urilor de către PRR-uri duce la activarea complementului, opsonizarea, eliberarea de citokine și activarea fagocitelor.

În cele din urmă, fagocitele mononucleare și celulele granulocitare sunt, de asemenea, importante pentru răspunsul înnăscut și ajută la conectarea răspunsului imunitar înnăscut la răspunsul imunitar adaptativ. Fagocitele mononucleare includ monocitele care circulă în sânge și macrofagele care se află în țesuturi. Monocitele și macrofagele sunt foarte importante în prezentarea antigenului, fagocitoza, producția de citokine și activitățile antimicrobiene și citotoxice.

La maturitatea monocitelor, monocitele circulă în sânge timp de aproximativ 8 h, apoi migrează în țesuturi și se diferențiază în macrofage tisulare specifice sau în celule dendritice. Există mai multe tipuri de celule dendritice care sunt implicate în diferite aspecte ale funcțiilor imunitare. Multe celule dendritice sunt importante în prezentarea antigenului către celulele T-helper. Cu toate acestea, celulele dendritice foliculare se găsesc numai în foliculii limfatici și sunt implicate în legarea complexelor antigen-anticorp în ganglionii limfatici.

Celele granulocitare includ neutrofilele, eozinofilele și bazofilele/mastinele. Neutrofilele sunt celule fagocitare foarte active și, în general, ajung primele la un loc de inflamație. Eozinofilele sunt, de asemenea, celule fagocitare; cu toate acestea, ele sunt mai importante în ceea ce privește rezistența la paraziți. Basofilele din sânge și mastocitele din țesuturi eliberează histamină și alte substanțe și sunt importante în dezvoltarea alergiilor.

Sistemul înnăscut poate fi capabil să eradicheze agentul patogen fără asistență suplimentară din partea sistemului adaptativ; sau, sistemul înnăscut poate stimula sistemul imunitar adaptativ să se implice în eradicarea agentului patogen.

În contrast cu sistemul imunitar înnăscut, acțiunile sistemului imunitar adaptativ sunt specifice agentului patogen particular. Acest răspuns va avea nevoie de mai mult timp pentru a se produce decât răspunsul înnăscut. Cu toate acestea, sistemul imunitar adaptativ are memorie, ceea ce înseamnă că sistemul imunitar adaptativ va răspunde mai rapid la acel agent patogen particular la fiecare expunere succesivă.

Răspunsul imunitar adaptativ este compus din celule B/anticorpi și celule T. Acestea sunt cele două brațe ale sistemului imunitar adaptativ. Celulele B și anticorpii compun imunitatea umorală sau imunitatea mediată de anticorpi; și, celulele T compun imunitatea mediată de celule. Ca o notă, celulele naturale ucigașe sunt, de asemenea, din linia limfocitelor ca și celulele B și T; cu toate acestea, celulele naturale ucigașe sunt implicate doar în răspunsurile imune înnăscute.

Primul braț al sistemului imunitar adaptativ este imunitatea umorală, funcționează împotriva agenților patogeni extracelulari și a toxinelor. Celulele B sunt produse în măduva osoasă și apoi se deplasează spre ganglionii limfatici. În cadrul ganglionilor limfatici, celulele B naive continuă să se maturizeze și sunt expuse agenților patogeni capturați în ganglionul limfatic respectiv. Spre deosebire de celulele T, celulele B pot recunoaște antigenii în forma lor nativă, ceea ce înseamnă că celulele B pot recunoaște antigenii fără a fi nevoie ca antigenul să fie procesat de o celulă prezentatoare de antigen și apoi prezentat de o celulă T-helper. Aceste antigene sunt numite antigene T-independente, deoarece nu este necesară activarea celulelor T pentru a activa celulele B. Printre exemplele acestor antigene T-independente se numără lipopolizaharida, dextranul și flagellina polimerică bacteriană. Aceste antigene sunt de obicei molecule polimerice mari cu determinanți antigenici repetați. Aceste antigene pot, de asemenea, să inducă activarea a numeroase celule B; cu toate acestea, răspunsul imunitar este mai slab și inducerea memoriei este mai slabă decât în cazul activării celulelor T-helper. În schimb, activarea celulelor B cu activarea celulelor T-helper duce la un răspuns imunitar mult mai bun și la o memorie mai eficientă. Acest răspuns imunitar eficient, pe termen lung, este tipul de reacție care reprezintă scopul imunizărilor. Odată cu legarea antigenului de regiunea Fab de pe receptorul celulelor B și cu semnalizarea secundară din partea citokinelor eliberate de celulele T-helper, celulele B încep hipermutația somatică la nivelul regiunii Fab, ceea ce crește și mai mult potrivirea corespunzătoare între regiunea Fab și antigen. Acest proces stimulează apoi celula (celulele) B să se maturizeze într-o celulă (celule) plasmatică (plasmatice) care începe (încep) apoi producția anticorpului special cu cea mai bună potrivire corespunzătoare cu antigenul.

Din aceste celule B stimulate, vor apărea clone de celule B cu specificitate pentru antigenul respectiv. Aceste celule pot deveni plasmocite producătoare de anticorpi sau celule memorie care vor rămâne în ganglionii limfatici pentru a stimula un nou răspuns imunitar la acel antigen particular. Acest lucru se întâmplă în timpul răspunsului imunitar primar, atunci când sistemul imunitar este expus pentru prima dată la un anumit antigen.

Acest proces de selecție și expansiune clonală va dura câteva zile pentru a se produce; și, implică în principal producția de IgM. IgM este primul anticorp produs în timpul unui răspuns imunitar primar.

Pe măsură ce răspunsul imunitar progresează, plasmocitele activate vor începe să producă IgG specifice unui anumit antigen. Deși IgM este primul anticorp produs și este un anticorp mult mai mare, IgG este un anticorp neutralizant mai bun. IgG se leagă mai eficient de antigen și ajută la opsonizare.

Ca o notă, alți anticorpi pot fi produși de plasmocite. Acești anticorpi includ IgD, IgA și IgE. IgD se găsește în principal ca un receptor legat de suprafețele celulelor B mature. În timp ce, IgA este anticorpul care se găsește în secreții cum ar fi mucusul, saliva, lacrimile și laptele matern; iar IgE este anticorpul implicat în reacțiile alergice și în infecțiile parazitare. Cu toate acestea, cel mai important anticorp pentru vaccinuri este IgG.

Cu ajutorul celulelor de memorie care au fost produse odată cu răspunsul imunitar primar, orice expunere succesivă la antigen va duce la un răspuns imunitar secundar mai rapid și mai eficient. Cu acest răspuns imun secundar, reacția va fi mai rapidă, mai mare și compusă în principal din IgG.

În ceea ce privește cealaltă ramură a imunității adaptative, imunitatea mediată celular, aceasta funcționează în principal împotriva agenților patogeni intracelulari. Celulele T se maturizează în timus și sunt apoi eliberate în fluxul sanguin. Există două tipuri principale de celule T, celulele CD4 și celulele CD8.

Celele CD4 sau celulele T-helper au co-receptorul CD4 și recunosc doar proteina complexului major de histocompatibilitate (MHC) II. Proteina MHC II se găsește pe toate celulele imune și acționează ca un marker al celulelor imune.

Celele CD4 sunt esențiale pentru imunitatea mediată de anticorpi și pentru a ajuta celulele B să controleze agenții patogeni extracelulari. Există două subseturi de celule CD4, Th1 și Th2. Celulele Th1 ajută la promovarea imunității mediate de celule; și, celulele Th2 ajută la promovarea imunității mediate de anticorpi.

Celele CD8 sau celulele T-citotoxice au co-receptorul CD8 și recunosc doar proteina complexului major de histocompatibilitate (MHC) I. Proteina MHC I se găsește pe toate celulele nucleate ale organismului, cu excepția eritrocitelor mature și acționează ca un marker al celulelor organismului. Celulele CD8 sunt esențiale pentru imunitatea mediată celular și pentru a ajuta la controlul agenților patogeni intracelulari.

În comparație cu celulele B, celulele T pot recunoaște numai antigenul care a fost procesat și prezentat de către celulele prezentatoare de antigen. Există două tipuri de procesare a antigenului.

Primul tip de procesare a antigenului implică atașarea antigenelor intracelulare împreună cu proteinele MHC I la suprafața celulelor de procesare a antigenului. Acest lucru se întâmplă în cazul antigenelor virale și al celulelor tumorale.

Celălalt tip de procesare a antigenului implică atașarea antigenelor extracelulare împreună cu proteinele MHC II la suprafața celulelor prezentatoare de antigen. Acest lucru se întâmplă în cazul antigenelor bacteriene și parazitare.

După ce celula T a fost activată de către celula prezentatoare de antigen, aceasta începe să-și îndeplinească funcțiile în funcție de faptul că este o celulă CD4 sau o celulă CD8. Ca și în cazul celulelor B, celulele T activate suferă, de asemenea, o expansiune clonală care produce celule T efectoare suplimentare pentru infecția curentă și celule T de memorie pentru viitoarele infecții cu acest antigen.

.