ایمنی ذاتی و اجزای آن

سیستم ایمنی ذاتی نخستین خط دفاعی بدن در برابر عوامل عفونی است. این سیستم به سرعت و بدون نیاز به حافظه ایمنی، به عوامل مهاجم پاسخ می دهد.

PAMPs مولکول های مشترک بین عوامل عفونی هستند که توسط سیستم ایمنی ذاتی شناسایی می شوند.

DAMPs مولکول هایی هستند که در نتیجه آسیب سلول های بدن آزاد می شوند و توسط سیستم ایمنی ذاتی شناسایی می شوند.

این سیستم شامل سدهای اپیتلیال، سلول های ایمنی ذاتی (فاگوسیتها، سلول های سیتوتوکسیک ذاتی، سلول های NK) و پروتئین های ایمنی (کمپلمنت، کالکتین ها، پنتراکسین و فاکتورهای انعقادی) است.

اپیتلیوم ها لایه ای از سلول ها هستند که سطوح خارجی و داخلی بدن را پوشانده اند. با تشکیل اتصال محکم بین سلول ها، مانع ورود عوامل عفونی به بدن می شوند.

فاگوسیتها سلول های ایمنی هستند که وظیفه شناسایی و نابودی عوامل عفونی را بر عهده دارند.

سلول های سیتوتوکسیک ذاتی گروهی از سلول ها هستند که به طور مستقیم سلول های آلوده به ویروس یا سلول های سرطانی را نابود می کنند.

سلول NK نوعی از سلول های سیتوتوکسیک ذاتی هستند که سلول های آلوده به ویروس یا سلول های سرطانی را شناسایی و نابود می کنند.

کمپلمنت مجموعه ای از پروتئین ها هستند که در سیستم ایمنی ذاتی نقش مهمی در دفاع بدن ایفا می کنند. کمپلمنت ها با فعال سازی سایر سلول های ایمنی و نابودی مستقیم عوامل میکروبی، به نابودی عوامل عفونی کمک می کنند.

کالکتین ها نوعی از پروتئین ها هستند که به تشخیص و نابودی عوامل عفونی کمک می کنند.

پنتراکسین ها نوعی از پروتئین ها هستند که به تشخیص و نابودی باکتری ها کمک می کنند.

فاکتورهای انعقادی پروتئین هایی هستند که در مکانیسم انعقاد خون نقش دارند. این فاکتورها علاوه بر نقش در انعقاد خون، در سیستم ایمنی ذاتی نیز نقش دارند.

سایتوکین ها مولکول های پیام رسان هستند که توسط سلول های ایمنی تولید می شوند و بر فعالیت سایر سلول های ایمنی تاثیر می گذارند.

اینفلاماسیون یا التهاب، یک واکنش دفاعی طبیعی بدن در برابر عوامل مهاجم است. در التهاب، سلول های ایمنی به محل عفونت یا آسیب تجمع می کنند و توسط مکانیسم های مختلف، عوامل عفونی و بافت های آسیب دیده را از بین می بردند.

مکانیسم التهاب به مهار گسترش عوامل مهاجم، نابودی عوامل عفونی و ترمیم بافت های آسیب دیده کمک می کند.

مژک ها از مواد مخاطی موجود در راه های هوایی، به ویژه در مجاری تنفسی فوقانی، به سمت حلق حرکت می دهند.

اختلال ژنتیکی که منجر به تولید موکوس غلیظ و چسبنده در ریه ها می شود. در نتیجه، مژک ها نمی توانند موکوس را حرکت دهند و سیستم تنفس به طور مکرر به عفونت باکتریایی مبتلا می شود.

حرکت موجی عضلانی در روده که مواد غذایی را به سمت خارج جابه جا می کند.

محتوای اسیدی معده به عنوان یک محدودیت طبیعی در برابر باکتری ها عمل می کند.

نوعی سطح ایمنی طبیعی در سطوح بدن که از ورود باکتری ها جلوگیری می کند.

پپتیدهای ضد میکروبی که به طور طبیعی در روده وجود دارند.

نوعی دفنسین که به طور ویژه در روده باریک تولید می شود.

وجود باکتری های مفید در بدن که از رشد باکتری های مضر جلوگیری می کنند.

باکتری های مفید در مهبل که از رشد باکتری های مضر جلوگیری مي كنند.

نوعی سلول ایمنی که در آنتراپیتلیال وجود دارند و به شناخت و حذف باکتری های شایع کمک می کنند.

نوعی سلول ایمنی که در محیط زیر روده وجود دارند و به شناخت و حذف باکتری های شایع کمک می کنند.

نوعی سلول ایمنی که در بافت های همبند و همچنین در معده و کبد وجود دارند و به

یک عامل مهم در التهاب که باعث افزایش عبور سلول های ایمنی از خون به مکان عفونت می شود.

سه نقش اصلی التهاب در

گیرنده‌ های مهاری با ساختار ITIM (Immunoreceptor Tyrosine-based Inhibitory Motif) به گیرنده‌های فعال‌سازی سطح سلول‌های NK (Natural Killer) متصل می‌شوند و با فعال کردن پروتئین کینازهای سوبسترا، فعالیت سلول‌های NK را مهار می‌کنند.

سلول‌های NK فعال‌سازی شده به سمت سلول هدف حرکت می‌کنند و گرانول‌های خود را به سمت آن آزاد می‌کنند. محتوای گرانول‌ها حاوی پروتئین‌های سیتوتوکسیک مانند پرفورین و گرانزیم است که منجر به مرگ سلول هدف می‌شوند.

پرفورین یک پروتئین سیتوتوکسیک است که در گرانول‌های سلول‌های NK یافت می‌شود و با ایجاد حفره در غشای سلول هدف، ورود گرانزیم‌ها و القای آپوپتوز را تسهیل می‌کند.

TNF-α یک سایتوکاین است که توسط سلول‌های NK ترشح می‌شود و از طریق گیرنده‌های خود می‌تواند آپوپتوز را در سلول‌های هدف القاء کند.

سلول‌های NK با کشتن سلول‌های آلوده به ویروس و باکتری‌های داخل سلولی از عفونت جلوگیری می‌کنند. سلول‌های NK از جمله مکانیسم‌های مهم در کنترل عفونت‌های ویروسی و باکتریایی هستند.

برخی از تومورها، به ویژه تومورهای منشأ خودی، به عنوان هدف سلول‌های NK شناخته می‌شوند. این به دلیل عدم بیان یا تغییر در مولکول‌های MHC کلاس I در سطح سلول‌های توموری است.

IFN-γ یک سایتوکاین قدرتمند است که توسط سلول‌های NK ترشح می‌شود و می‌تواند ماکروفاژها را فعال کند و توانایی آن‌ها را در کشتن باکتری‌های فاگوسیت شده افزایش دهد.

سلول‌های شبه لنفوئیدی ذاتی (ILCs) گروه‌ای از سلول‌های ایمنی ذاتی هستند که از مغز استخوان مشتق می‌شوند و با وجود شباهت در شکل به لنفوسیت‌ها، گیرنده‌های لنفوسیتی TCR را ندارند.

ILC1 یک نوع سلول شبه لنفوئیدی ذاتی است که فاکتور رونویسی T-bet را بیان می‌کند و با تولید IFN-γ در دفاع علیه عفونت‌های داخل سلولی نقش دارد.

ILC2 یک نوع سلول شبه لنفوئیدی ذاتی است که فاکتور رونویسی GATA-3 را بیان می‌کند و سایتوکاین‌های IL-5، IL-9 و IL-13 را تولید می‌کند.

ILC3 یک نوع سلول شبه لنفوئیدی ذاتی است که فاکتور رونویسی RORγt را بیان می‌کند و سایتوکاین‌های IL-22 و IL-17 را تولید می‌کند.

LTi (Lymphoid tissue inducer) یک نوع سلول شبه لنفوئیدی ذاتی است که عمدتاً TNF و لنفو-توکسین-α را تولید می‌کند و برای رشد طبیعی ارگان‌های لنفوئیدی ضروری است.

مولکول‌های محلول در خون و مایعات خارج سلولی مانند کمپلمان، پنتراکسین و کالکتین‌ها می‌توانند میکروب‌ها را شناسایی کنند و به طور مستقیم به آن‌ها متصل شوند.

مولکول‌های محلول در خون و مایعات خارج سلولی می‌توانند به عنوان پیام‌رسان‌های خطر عمل کنند و سلول‌های ایمنی را در مورد عفونت‌ها مطلع کنند و باعث فعال‌سازی سیستم ایمنی شوند.

فعال‌سازی سلول‌های NK توسط تحریک گیرنده‌های فعال‌سازی و مهار توسط اتصال گیرنده‌های مهاری به MHC کلاس I. اثر گیرنده‌های مهاری غالب است و از کشتن سلول‌های طبیعی میزبان توسط سلول‌های NK جلوگیری می‌کند

رفتن لکوسیت ها به محل التهاب یک فرآیند چند مرحله ای است که شامل چسبیدن به سلول های اندوتلیال و مهاجرت از غشا اندوتلیوم می شود.

ماکروفا های ساکن بافت بعد از شناسایی عامل مهاجم، سیتوکاین ها و کموکاین هایی مانند TNF و IL-1 را ترشح می‌کنند.

TNF و IL-1 بر روی سلول های اندوتلیال وریدچه های پس مویرگی در نزدیکی ناحیه التهاب اثر می گذارند.

این سیتوکاین ها باعث القا و بیان مولکول های چسبان متعددی مانند E-selectin و افزایش بیا-لیگاند های اینتگرین های لکوسیت ها می شوند.

سلکتین ها، مولکول های چسبان دارای کربوهیدرات در غشای سلول هستند.

اولین مرحله چسبیدن لکوسیت ها به سلول های اندوتلیال را در venules پس مویرگی بر عهده دارند.

به دلیل وجود لیگاندهای کربوهیدراتی مربوط به سلکتین ها در سطح لکوسیتها، لکوسیتها به سلکتین های اندوتلیوم متصل می شوند.

میل ترکیبی این اتصال کم است و تحت تاثیر نیروی جریان خون، سلول به نسانی از سطح اندوتلیوم جدا و مجددا متصل می شود.

سایتوکاین هایی مانند TNF و IL-1 بیا-لیگاندهای اینتگرین ها را به ویژه مولکول چسبان (VCAM-1) و مولکول چسبان (ICAM-1) را القاء می کنند.

لکوسیتها این اینتگرین ها را در وضعیت پیوندی پایین بیا می کنند.

کموکاینها در ناحیه التهاب تولید شده و به گلیکوز آمینو گلیکان های هپاران سولفات در سطح سلول های اندوتلیال متصل می شوند.

کموکاینها بر لکوسیت های در حال غلتیدن اثر گذاشته و آنها را فعال می کنند.

پیامد این فعال شدن، افزایش میل پیوندی اینتگرین های لکوسیتی و اتصال محکم به سطح اندوتلیوم است.

نهایتا بطا بط از ن ری اسکلت سلولی و لکوسیت ها از فضای بین اندوتلیوم عبور می کنند.

اولین سلول مهاجرت کننده در فرایند التهاب، نوتروفیل ها هستند.

در پی آنها مونوسیت ها به بافت مهاجرت کرده و در نجا به ماکروفا تمایز می یابند.

پیروپتوز نوعی مرگ سلولی برنامه ریزی شده است که با تورم سلولی، از بین رفتن یکپارچگی غشای پلاسما و رها شدن مواد التهابی مثل ‪ IL-6 ،TNF ،IL-18 ، IL-1β‬و ‪ IL-8‬همراه است.

نقرس یک بیماری التهابی دردناک در مفاصل است که با رسوب بلورهای مونو سدیم اورات در مفاصل همراه است . بلورهای مونو سدیم اورات موجب فعال شدن اینترلوکین ها و التهاب در مفاصل می شوند.

حسگرهای ‪ CDSs‬مولکول هایی هستند که ‪ DNA‬دو رشته ای (‪ ds‬) میکروبی را در سیتوزول شناسایی می کنند و مسیرهای سیگنالینگ برای پاسخ های ضد میکروبی، از جمله تولید اینترفرون های نوع یک و اتوفاژی را فعال می کنند.

‪ RLR‬ها حسگرهای سیتوزولی ‪ RNA‬ویروسی هستند که با القای تولید اینترفرون های نوع ‪ I‬پاسخ ضد ویروسی را القا می کنند.

فاگوسیتوز یک مکانیسم حفاظتی ذاتی است که در آن سلول های ایمنی مانند ماکروفاژ عامل پاتوژن را احاطه و بلعیده و از بین می برند.

پاتوژن ها با توسعه مکانیسم های مختلفی از دفاع ذاتی اجتناب می کنند و خود را حفظ می نمایند.

باکتری های خارج سلولی با پوشش دادن خود با کپسول پلی ساکاریدی خود را به وسیله گیرنده های سلول فاگوسیت شناسایی نمی شوند.

مایکوباکتریوم با ممانعت از اسیدی شدن و اتصال لیزوزوم به فاگوزوم در داخل فاگوزوم ماکروفاژ زندگی می کند.

در فرایند فاگوسیتوز ترکیبات دیگری نیز مثل نیتریک اکسید ( ‪)NO‬ توسط ‪iNOS ‬و سوپراکسید ( ‪ )O2- ‬ توسط ‪ NADPH Oxidase ‬ تولید می شوند.

تولید نیتریک اکسید در ماکروفاژ ها و نوتروفیل ها بیشتر از سایر سلول ها است.

حتی در سلول های غیر فاگوسیتی نیز در صورت نلودا شدن به ویروس یا سایر پاتوژن ها ؛ سیستم نیتریک اکسید فعال می شود.

در فرایند انسجار تنسسی ، مصرف اکسیژن افزایش می یابد و اکسید هیدروژن ( ‪)H2O2 ‬ توسط سوپراکسید دسموتاز به هیدروژن پراکسید تبدیل می شود.

رادیکال هیدروکسید ( *‪، )OH. ‬ ، هیپوکلریت ( ‪ )OCl- ‬ و هیپوبرومیت ( ‪ )OBr- ‬ در فرایند انسجار تنسسی تولید می شوند.

نوتروفیل های افراد با بیماری گرانولوماتوز مزمن ( ‪CGD )‬ به دلیل یک اختلال ژنتیکی ، یکی از اجزای سیستم ننزیمی ‪ NADPH Oxidase ‬ را ندارند و توانایی تولید واسطه های اکسید کننده را ندارند.

گیرنده هایی هستند که بر روی غشای سلول قرار دارند و به شناسایی مولکول های مرتبط با پاتوژن (PAMPs) و همچنین مولکول های آسیب سلولی (DAMPs) می پردازند. این گیرنده ها نوع خاص خودشان را به شناسایی PAMP متعلق به پاتوژنی خاص، اختصاص می دهند. این گیرنده ها در فعال سازی پاسخ ایمنی ذاتی نقش اساسی دارند.

نوعی از گیرنده های شناسایی غشایی هستند که در فعال سازی پاسخ ایمنی ذاتی نقش کلیدی دارند و به مولکول لیپو پلی ساکارید (LPS) که یک PAMP در باکتری های گرم منفی است ، متصل می شوند. 10 نوع مختلف از این گیرنده ها در سلول های ایمنی ایجاد شده است. بعضی از آنها در اندوزوم ها و برخی دیگر در سطح غشای سلول ها قرار دارند.

ناحیه ای در گیرنده های Toll-like (TLRs) که به اتصال لیگان ها متصل می شود. این ناحیه از تکرارهای لو سن ساخته شده است و در قسمت بیرونی گیرنده قرار دارد.

ناحیه ای در گیرنده های Toll-like (TLRs) که مسئول انتقال پیام به داخل سلول و فعال کردن سیستم ایمنی ذاتی است و در قسمت داخلی گیرنده قرار دارد.

گیرنده هایی که در سطح سلول های ماکروفاژ و م ونوس یت قرار دارند و به شناسایی لیپو پلی ساکارید (LPS) به عنوان یک PAMP از باکتری های گرم منفی می پردازند. این گیرنده هام می تواند لیپو پلی ساکارید را به گیرنده های Toll-like (TLRs) ارتباط دهند و پاسخ ایمنی ذاتی را فعال کنند.

گیرنده هایی هستند که در بسیاری از سلول ها ی ایمنی مانند ماکروفاژ ها و دانست یت ها وجود دارد. این گیرنده ها می تواند پروتئین های حرارتی (HSPs) را که در شرایط استرس سلولی از سلول رها می شود تشخیص دهد.

گیرنده هایی هستند که در سیتوزل سلول ها ن ق ش دارند و به شناسایی PAMP ها و DAMP ها می پردازند. در فعال کردن اینسوموزوم ها و پاسخ ای منی ذاتی نق. ش کل یدی دارند.

یک کم پ ل کس م لت ی پ روت ئ ین ی است که در سیتوزول ح ض ور دارد و با فعال شدن گیر نده های NOD-like (NLRs) ت ش کیل می شه د. این کم پ ل کس م ی ت وا ند س ی ت وک ین های الت هاب ی را اک ت ی و کن د و در فعال کردن م ر گ پ ر وگ ر ام ر ی زی ش ده به نام پ ی ر و پ ت و زی س و ز ی (apoptotic) نق ش دارد.

گیرنده های شناسایی کننده غشایی (Cellular Recognition Receptors) به شناسایی مولکول های مرتبط با پاتوژن (PAMPs) و همچنین مولکول های آسیب سلولی (DAMPs) می پردازند. این گیرنده ها در فعال سازی پاسخ ایمنی ذاتی نقش اساسی دارند.

گیرنده های Toll-like (TLRs) نوعی از گیرنده های شناسایی غشایی هستند که در فعال سازی پاسخ ایمنی ذاتی نقش کلیدی دارند و به مولکول لیپو پلی ساکارید (LPS) که یک PAMP در باکتری های گرم منفی است ، متصل می شوند.