Естествен имунитет история
Естествената история на имунитета
Филогенезата на имунитета е неразделна част от историята и развитието на многоклетъчни организми. Появата Metazoa (многоклетъчен) организми автономни образуващи средства с вътрешен средни попълнено клетки, принадлежащи към това тяло и обградени с преграда, която го разделя от околната среда. Създаване априори враждебна към тялото като източник на агресия, конкуренция и т.н. Агресията може да се състои в проникването на други организми (особено едноклетъчно) до вътрешната среда на многоклетъчен организъм, последвано от конкуренция за територия и ресурси, както и възможно увреждане на активните клетки или техните отравяне токсини и метаболити. По този начин, само възникването на изолирана общност от клетки, които имат най-малко елементарен интегриране и възпроизвеждане система като цяло е достатъчно нарастване на "услуга" клетъчно и молекулно поддържа постоянство на вътрешната среда. Тази "услуга" и става прототип на имунната система.
От гореизложеното следва, че първото условие за образуване на имунитет - наличието на "охраняем" затворен територия със задължителен разграничение от външната среда. Второто условие - появата на специфични фактори, за да се гарантира постоянството на вътрешната среда, защитена от освобождаването, получена от външни агенти (т.е., за имунитет, за да насочи своето първоначално значение - освобождаване). От дните на II Мечников е общоприето, че такъв фактор е специализираните клетки на мезенхимни произход - преместване amoebocytes предшественици на фагоцитите при бозайниците. Те имат изразена способност да фагоцитоза - механизъм, който осигурява премахване на потенциално агресивни клетки проникнали във вътрешната среда на организма.
Важно условие за ефективното функциониране на този механизъм хомеостатичното - способността на отбранителни клетки, за да се разграничат потенциално агресивни чужди клетки от собствената си. Принципът, на който се основава подобно признаване, се превърна в основа на имунитет във всичките му проявления. По този начин, на имунната система, без способността да "изчака" прояви агресивност външно инфилтрирани клетки счита като потенциално опасни чужди клетки и молекули. Очевидно е, че това "решение" за развитието на най-разнообразни и оправдано: наистина чужди тела са почти винаги вредни, дори ако те не са активни агресия.
Поява рецептори позволяват "разпознават" чуждо, е третият случай на основен начин за формиране имунитет (след появата на вътрешната среда и специализирани многоклетъчен-фагоцитни клетки). Всъщност наличието на огромен капацитет patogenraspoz- рецептори, тъй като те вече се наричат - изключително древен "изобретение" на еволюцията общи за животните и растенията. Трябва да отбележим веднага, че имунната система на растенията и животните, еволюирали в следните различни начини, но се запазва общият принцип за признаване на чужди тела.
В процеса на еволюция на видовете са определени гени, кодиращи молекули, предназначени за признаването не само "чужди", но със сигурност е опасно за организма. Тези рецептори - мембрана или разтворими молекули, притежаващи пространствена афинитет (и следователно способен да ги признаването) за най-общите и свързани с патогенността на молекулни маркери чужди агенти: компоненти на клетъчната стена на бактерии, ендотоксини, нуклеинови киселини, и т.н. Всеки рецептор не разпознава отделен молекула, и цялата група от сходни молекули, които служат като изображения (модели) патогенност. Molekuly- рецептори са не само върху повърхността на имунни ефекторни клетки, но също така и в гранулите, които попадат в чужди агенти по време на фагоцитоза. Patogenraspoznayuschie молекули също са налични в телесните течности и могат да инактивират токсини и убиват чужди клетки. Сравнително малък брой гени, кодиращи такива рецептори осигурява признаване на почти всички патогени, без да прекомерно "тежест" на многоклетъчен организъм.
В резултат на това признаване на патогенността на активирането на клетките - имунните клетки, който им позволява да убиват и след това да се премахнат патогени. Това се случва чрез цитолиза - вътреклетъчен (най-напредналите свързан с фагоцитоза), извънклетъчни (секретирани фактори, наречени) и контакта. Патогените могат да бъдат убити или подготвени да фагоцитозни разтворими противобактерийни фактори и рецепторни молекули. Във всички случаи, крайната разделянето на убитите патогени възниква в процеса на фагоцитоза.
Фиг. 1.1. Филогенеза вроден и придобит имунитет. Опростен филогенетичното дърво (таксони са посочени само тези, които са учили на имунната система) показва покритието на вродения и придобит имунитет. Кръглоустни разпределени на специална група от животни, в които адаптивния имунитет не са еволюирали от "класическия" начин
Например, схематично могат да бъдат представени чрез система от имунитет, който се нарича вроден. Тази форма на имунитет е типична за всички многоклетъчни животни (в малко по-различна форма - и за растения). Нейната възраст - 1,5 милиарда години. вродената имунна система много ефективно защитени protostomes многоклетъчни животни, както и по-ниска вторичноустни често има голям размер (Фиг. 1.1). Проявите на вродения имунитет в различни етапи на развитие и в различни таксони са изключително разнообразни. Въпреки това, общите принципи на неговата работа са едни и същи във всички етапи на многоклетъчния развитие. Основните компоненти на вродения имунитет:
- откриване на чужди агенти във вътрешната среда на организма чрез рецептор, специфичен за разпознаване на "изображения" патогенност;
- Идентифицирана отстраняване на чужди агенти от тялото чрез фагоцитоза и храносмилането.
В chordates беше рязка образуване на различни видове имунитет: преди около 500000000 години имаше адаптивна (т.е. адаптивни) или придобит имунитет. Клон на адаптивната имунна система, която получи интензивно развитие, произхожда от хрущялни риби. Специфично изпълнение на адаптивната имунна система, въз основа на използването на други разпознаване и ефекторни молекули, открити в по-примитивни chordates - кръглоустни. Adaptive имунитет е тясно свързана с вродени и до голяма степен се основава на неговите прояви. Въпреки това, тези видове имунитет са много различни (виж таблица. 1.2).
Таблица 1.2. Основните свойства на вродения и придобит имунитет
Създадена през онтогенезата, независимо от "искане"
Създадена в отговор на "искане" (доставка на чужди агенти)
Групи от чужди молекули, свързани с патогенността
Отделните молекули (антигени)
Миелоидните частично лимфоидни клетки
Вид на клетъчен отговор на населението
клетъчна популация отговаря като цяло (не клонирано)
Реакцията на клонални антиген
Сформирана имунологична памет
Съществената разлика от адаптивния имунитет вродения - начин за признаване на други (Таблица 1.3.). В адаптивния имунитет се извършва с помощта на специален тип молекули (антитела или други протеини от суперфамилията на имуноглобулин), моделите не са признати, като отделни молекули или малки групи от други молекули, наречени антигени. Има около 106 различни антигени. Такъв брой рецептори се появяват не само не може да бъде представена в една и съща клетка, но също така не може да бъде кодиран в генома на гръбначно, съдържащ само десетки хиляди гени. Ето защо по време на развитието на адаптивния имунитет формира комплекс механизъм генериране разнообразие от антигенни рецептори: развитието на специализирани клетки (лимфоцити), промяна на гени настъпва кодиращи антиген разпознаване рецептори, което води до образуването на всяка клетка рецептори с уникална специфичност. Когато са активирани, всяка клетка може да доведе до клонинг, всички клетки, които ще имат същия рецептор специфичност. По този начин, всеки даден антиген не се поддържа на всички клетки, но само отделните клонове с антиген-специфични рецептори.
Таблица 1.3. Основните видове имунологично разпознаване
Консервативните молекулярни структури - патогенност изображения
Антигенните епитопи (съставен от свободни молекули вградени в или МНС молекула)
Perfect, разработен в филогенеза
Несъвършена оформен в онтогенезата
Необходимостта от ко-стимулация
Реализация време ефект
Отнема време (адаптивен имунен отговор)
Комуникация с различни форми на имунитет
Свързани с вродения имунитет
Свързани с адаптивния имунитет
ген Получаване рецептор
Образуван в процеса на клетъчна диференциация
Клетки, носещи рецептори
Всички ядрени клетки (за предпочитане миелоидни)
Само В- и Т-лимфоцити
Разпределение на клетки
Всички клетки в популацията експресират същите рецептори
TLR, NLR, CLR, RIG, DAI, Seavenger-рецептори, разтворими рецептори
BCR (В-клетки), TCR-Ys, (u8T по-клетки), TCR- ар (ART-клетки)
Ако patternraspoznayuschie вродения имунитет рецептори образувани по време на еволюцията като молекули, които разпознават външна, но не собствена молекула организъм, рецептор специфичност antigenras- познаваш адаптивна имунна система се образува произволно. Това изисква разработването на допълнителни механизми за подбор за премахване на "ненужни" и "опасно" (насочено срещу "своите") лимфоцитни клонове. Такива механизми са ефективни, но все още не елиминира напълно риска от развитие на автоимунитет - имунен отговор, насочен срещу автоантигени, което води до увреждане на гостоприемника.
И двата вида имунитет, за да са неразделна система, с вродената имунна система служи като основа за развитието на адаптивни. По този начин, лимфоцити разпознават антиген в процеса на представяне предпочитане се вродена имунни клетки. Отстраняването на антигена от организма и неговите носители клетките става чрез реакции, които се основават на механизми на вродения имунитет, специфичен получи компонент, т.е. насочен към специфичен антиген и работи с повишена ефективност.
Клонираните характер на адаптивен имунен отговор е създала възможност за имунологична памет. Когато вродения имунитет не се развива паметта и всеки път, когато в отговор на въвеждането на chuzheroden
По този начин, адаптивен имунитет, се основава на три основни процеса:
- разпознаване на антигени (обикновено, чужди на тялото), независимо от връзката им с патогенност от клонално разпределени рецептори;
- елиминиране на признати чужди агенти;
- образуването на имунологична памет на контакта с антигена, което позволява по-бързо и по-ефективно, за да я премахнете, когато отново признание.
Адаптивен имунитет има и друго предимство, което отсъства в вродения имунитет - способността да защитава тялото срещу агресия от вътрешната страна (т.е., злокачествени неоплазми). Рискът от злокачествени тумори поради мутация или вирусна трансформация на клетки увеличи значително с увеличаване на развитието на размерите на организма, които са настъпили по едно и също когато произхожда адаптивен имунитет. Освен това е възможно, че адаптивната имунната система се очертава като особено проявление на промените в по-висш порядък, които са свързани със значително еволюционните предимства, които ще разкрият в бъдеще.