ایمنی شناسی - جلسه اول PDF
Document Details
Uploaded by Deleted User
حق مراد
Tags
Summary
این سند خلاصهای از درس ایمنی شناسی - جلسه اول را که برای دانشجویان پزشکی کاربرد دارد را ارائه میکند. این جزوه حاوی اطلاعاتی دربارهٔ تاریخچهٔ ایمونولوژی و واکسیناسیون است و با مفاهیمی مثل سیستم ایمنی ، واکسن و ایمنی ذاتی و ایمنی اکتسابی در ارتباط است.
Full Transcript
ایمنی شناسی – جلسه اول دوره 53پزشکی استاد حق مراد 1 تاریخچه ایمنی شناسی تاریخچهای که توضیح می دهیم صرفا برای آشنایی با این است که بدانیم چه بر علم ایمونولوژی در طول زمان...
ایمنی شناسی – جلسه اول دوره 53پزشکی استاد حق مراد 1 تاریخچه ایمنی شناسی تاریخچهای که توضیح می دهیم صرفا برای آشنایی با این است که بدانیم چه بر علم ایمونولوژی در طول زمان گذشته است. تقریبا 430سال قبل از میالد یک پزشک یونانی رومی به نام ،Thucydidesایمنی را بر علیه بیماری طاعون گزارش کرد.البته د ر آن زمان طاعون ( )plagueبا فرم امروزی آن تفاوت داشت.او متوجه شد افرادی که برای بار دوم به بعد دچار این بیماری میشوند ،اگر دوباره در کنار افراد آلوده قرار بگیرند دیگر مبتال نمیشوند Thucydides.اسم این فرایند را immunitasگذاشت. immunitasعنوانی بود که در آن زمان به سناتورهای رومی داده میشد.معنای این واژه چیزی شبیه به مصونیت سیاسیای که در حال حاضر به نمایندگان مجلس یا مقامهای باالتر داده میشود ،است.بعدها تعاریف immune system ،immune responseو immunologyاز همان کلمه immunitasگرفته شد. در قرن 11میالدی ،یکی از بیماریهای مهم آبله بود.آبله تاولهای پوستی را در افراد جوان ایجاد میکرد و باعث مرگ و میر میشد.این بیماری به دلیل شیوع باالیی داشت و عواقبی که ایجاد میکرد مورد توجه بود. چینیها و ترکها در زمان امپراطوری عثمانی ،زخمهای آبله را خشک کردند ،سپس پودر آن زخم را در هوا پراکنده می کردند و در نهایت افراد به خصوص کودکان از آن هوا استنشاق میکردند.پس ما در این زمان هم نوعی تجربه ایمن سازی داشتیم. یک پزشک انگلیسی به نام مونتاگو ( )Montaguدر سال 1718با بررسی تجربه آبله در عثمانی ،مطالعات خود را در انگلیس ادامه داد.او برای اثبات مفید بودن ایمن سازی بر روی دو فرزند خودش تلقیح یا Variolationرا انجام داد و زخمهای چرکی را به فرزندان خود تزریق کرد. 2 نهایتا در سال 1798ادوارد جنر با مطالعه تجربیات پیشین ،اولین واکسیناسیون را انجام داد و انسان در مقابل آبله انسانی ایمن شد. عامل آبله انسانی ،ویروسی به نام Small 1poxاست).ادوارد جنر مشاهده کرد دختران شیردوشی که آبله گاوی میگیرند، نسبت به آبله انسانی ایمنی هستند (البته عامل آبله گاوی با انسانی فرق دارد و عامل آن ویروس Vacciniaیا Cowpoxاست).در ادامه متوجه شد ،افرادی که آبله گاوی میگیرند اوال دچار مریضی خفیفتری میشوند و دچار بثورات یا زخمها نمیشوند و دوما نسبت به آبله انسانی ایمن هستند.او با استفاده از این تجربیات از زخم آبله گاوی استفاده کرد و به یک کودک 8ساله تلقیح را انجام داد. میدانیم واکسنها ،ویروس های ضعیف شده یا کشته شده هستند.به صورت طبیعی ویروس آبله گاوی ( )Vacciniaضعیف شدهی ویروس آبله انسانی ( )Small poxبود.این دو ویروس آنتی ژنهای مشابهی داشتند و آبله گاوی قادر به ایمن کردن انسان بود. ادوراد جنر بعد از انجام تلقیح بر روی کودک 8ساله ،او را عمدا با آبله انسانی مواجه کرد و کودک دیگر به آبله مبتال نشد. نزدیک 200سال بعد ،در سال 1978-80سازمان بهداشت جهانی ( )WHOاعالم کرد که بیماری آبله ریشه کن شده است.هرچند آخرین افراد مبتال به این بیماری در پاکستان و بنگالدش تقریبا در سالهای 1970-72بوده اند اما برای اطمینان از کامال ریشه کن شدن این بیماری با چند سال تاخیر اعالم شد.همان طور که میدانید بعد از این بیماری ،دیگر بیماریای نبوده که WHOاعالم کند که ریشه کن شده است.اوریون چندین سال است که انتظار داریم ریشه کن شود ،اما نمونهای از آن در گوشهای از دنیا مشاهده میشود.بعد از آبله ریشه کنی کامل هیچ نوع بیماریای را نداشتیم.بسیاری از بیماریها کم میشوند اما به مرحله ریشه کنی نمیرسند. ویروسی که ادوارد جنر از آن واکسن تهیه کرد Vaccinia ،بود Vaccinia.ب معنای برگرفته یا منشا گرفته از گاو میباشد.به افتخار کاری که ادوارد جنر انجام داده بود ،اسم این کار را واکسیناسیون گذاشتند. 1اینجا استادتون عامل آبله رو small poxگفت.اما بدونید small poxاسم بیماریه و عاملش ویروس واریوال است-ادیتور 3 میدانیم تاثیر واکسنها بر بیماریهای عفونی خیلی باالست.در جدول مقابل چند نمونه از این بیماریها ذکر شده است.از این بیماریها میتوانیم به دیفتری، سرخک ،اوریون ،سیاه سرفه ،فلج اطفال ،سرخجه ،کزاز، هموفیلوس آنفوالنزا و هپاتیت( هپاتیت در 20-15سال اخیر به برنامه واکسیناسیون اضافه شده است) اشاره کنیم.تمامی این واکسنها جز واکسنهای روتین در ایران است.پس واکسیناسیون توانسته میزان بیماریها را به طور چشمگیری کاهش دهد.واکسیناسیون جلوه- ای از علم ایمونولوژی و کمک این علم به بشر است. مطالعات دانشمندانی که در اسالید مقابل می- بینید ،در پیشرفت علم ایمونولوژی نقش داشته است.لویی پاستور ( )Louis Pasteurبا استفاده از تجربه ادوراد جنر ،واکسنهای هاری، سیاه زخم و آبله مرغان را معرفی کرد. کارل لندشتاینر ()Karl Landsteiner پزشکی بود که با همکارانش اکثر گروههای خونی را شناسایی کردند.یک گروه خونی هم به نام لندشتاینر به نام LWداریم که جز گروه- های خونی فرعی برای سیستم گروه خونی انسانی است. von Pirquetمطالعا تی در مورد آلرژی انجام داد.عمده مباحث آلرژی را در ایمنی بالینی در دوره فیزیوپات مطالعه خواهید کرد. 4 پیتر مداوار ()Peter Brian Medawar در بحث پیوند و تولرانس ایمونولوژیک کار کرد.پیوند هم در ایمنی بالینی میخوانید اما در مورد تولرانس صحبت خواهیم کرد.جورج کوهلر ( )george kohlerو میلشتین ( )cesar milsteinدو دانشمندی بودند که آنتی بادی منوکلونال را ساختند.در حال حاضر این آنتی بادی در تشخیص و درمان به طور وسیع نقش دارد.چائوت ( )Gérard Chaouatهم در مورد ایمونولوژی باروری کار کرد.خود باروری و بار داری پروسه مهمی در سیستم ایمنی است که در مباحث جلوتر توضیح میدهیم.فقط این را بدانید که اندام کوچکی مثل کلیه در پیوند اعضا اگر سازگار با شخص گیرنده نباشد، به سرعت رد میشود.ولی یک جنین که نصف بیگانه است ،نه ماه در رحم مادر بدون هیچ گونه مشکلی حفظ میشود.پس باروی هم جز پروسههای تنظیم شده پاسخهای ایمنی در بحث ایمونولوژی بالینی است. سیستم ایمنی سیستم ایمنی متشکل از سلولها ،مولکولها و بافتهایی است که شبکهای پویا با هم تشکیل میدهند و با هم تعامل دارند تا در برابر ارگانیسمهای بیماریزا از بدن دفاع کنند.همچنین سیستم ایمنی ،در برابر سلولهای سرطانی دفاع میکند. همانطور که گفتیم کلمه سیستم ایمنی از واژه immunitasآمده که به معنای مصونیت است ،گرفته شده است. 5 سیستم ایمنی دو بازوی مهم دارد :ایمنی ذاتی ( )innate immunityو ایمنی اکتسابی ()acquired immunity به ایمنی ذاتی ،ایمنی طبیعی( )natural immunityو ایمنی غیراختصاصی ( )non- specific immunityهم گفته میشود. ایمنی ذاتی از بدو تولد وجود دارد 3.ویژگی از ایمنی ذاتی وجود دارد که مخالف ویژگی ایمنی اختصاصی یا اکتسابی است.ایمنی ذاتی به روشهای غیراختصاصی ،دفاع از بدن در برابر میکروبها را به عهده دارد.در ایمنی ذاتی عدم تنوع گیرنده را و عدم حافظه یا خاطره را داریم.ایمنی ذاتی شناسایی خودی از غیر خودی را انجام میدهد و بالفاصله به محض ورود میکروب ،وظایف خود را انجام میدهد. به ایمنی اکتسابی ،ایمنی اختصاصی و ایمنی 2Adaptiveهم گفته میشود. ا یمنی اختصاصی پاسخی است که هنگام برخورد با عامل بیماری زا شکل میگیرد و پیش از آن وجود ندارد.در ایمنی اختصاصی تنوع گیرنده داریم و خاطره ایجاد میشود.از ویژگیهای مشترک ایمنی ذاتی و اکسابی شناسایی سلول های خودی از غیرخودی است.البته در ایمنی اختصاصی ممکن است تشخیص خودی از غیرخودی مثال در بیماریهای خودایمنی مثل MSدچار اختالل شود که در مباحث جلوتر بررسی خواهیم کرد.شکل گیری پاسخ- های اختصاصی هم بعد از چند روز است یعنی چند روز طول میکشد پاسخ ایمنی اختصاصی داشته باشیم. هر کدام از اشکال ایمنی اجزایی دارند.در ایمنی ذاتی ما سدهای فیزیکی و آناتومیکی مثل پوست و غشاهای مخاطی داریم.عالوه بر آن یک سری سدهای فیزیولوژیک مثل ، pHدرجه حرارت ،واسطههای شیمیایی ( ) chemical mediatorداریم.مثال اسیدی بودن فضای معده و قلیایی بودن دوازدهه بر روی بیماریزایی و virulenceیک میکروارگانیسم نقش دارد( virulenceیعنی قدرت بیماری زایی). 2 معنی :قابل تطبیق-ادیتور 6 virulenceمیکروب ها نسبت به هم متفاوت است که به ماهیت میکروارگانیسم برمیگردد که چقدر به سدهای فیزیکی شیمیایی و ایمنی ذاتی مقاومت پیدا کردند. یک مثال برای روشن شدن قضیه :عوامل وبا باکتری ویبریو کلرا است که ب ا اسهال آب برنجی همراه است.یکی از عوامل اسهال خونی هم باکتری شیگال است.برای این که یک فرد وبا بگیرد باید حداقل 5میلیون باکتری وارد سیستم گوارش فرد شود.برای این که شیگال بتواند اسهال خونی ایجاد کند 10تا دونه باکتری کافی است.به این میگوییم .virulenceیعنی شیگال به pHو آنزیمهای مختلف رودهای معده ای مقاوم است اما ویبریو کلرا حساستر است.مسلم است که باکتری میل به بقای خود دارد.و طی تکامل ،باکتریهایی باقی میمانند که مقاوم باشند (فرایند انتخاب طبیعی). به بررسی اجزای ایمنی ذاتی برمیگردیم: سلولهای فاگوسیت کننده مثل نوتروفیل ،مونوسیت و ماکروفاژها با بلعیدن میکروبها آنها را از بین میبرند. این عوامل(سدهای فیزیولوژیکی-سدهای آناتومیکی-فاگوسیت کنندهها) به عالوه سایر سلولها (جلسات بعد همه سلولها را بررسی میکنیم) ایمنی ذاتی را تشکیل میدهند.سلولهای ،NKماست سلها پالکتها ،سلولهای دندریتیک جز ایمنی ذاتی طبقه بندی میشوند.سلولها و پروتئینهای فاز حاد که بعدا در موردش بیشتر توضیح میدهیم ،ایجاد کننده التهاب هستند. التهاب: در التهاب ما متوجه ورود میکروب میشویم.برای فهم بهتر یک مثال میزنم :مثال توی خونه دزدگیر میگذاریم. این دزدگیر برای خطر نوعی alarmاست که ما را مطلع میکند.در بدن هم به همین شکل است ،التهاب نوعی alarmبرای ورود میکروب به بدن است.چه میکروب وارد ریه شود چه از پوست وارد شود ما این alarmرا الزم داریم.این alarmتوسط سلولهایی که در همان مکان وجود دارند ،ایجاد میشود.این سلولها یک سری ( mediatorواسط) آزاد می کنند.مثال در آلرژی که به ضرر ماست هیستامین آزاد میشود.ولی به طور کلی پروتئینهای کمپلمان ،سایتوکاینهای مختلف ،مولکولهای چسبنده که در مورد اینها صحبت میکنیم ،ترشح میشوند.بعد از ترشح این واسطها واکنشهای شیمیایی اتفاق میافتد.جایی که سلولها mediatorها را تولید میکنند ،بیشترین غلظت و هر چه دورتر میشویم غلظت کم میشود.برای mediatorهای التهابی (مثل tnf- C5a ،αو )....سلول های سیستم ایمنی گیرنده دارند.این گیرنده بر اساس شیب غلظت عمل میکند.یعنی از جایی که غلظت کمتر است به جایی می رود که غلظت بیشتر است.حاال کجا غلظت بیشتر است؟ در محل ورود میکروب به دلیل ترشح سلولها غلظت بیشتر است. 7 در ایمنی اختصاصی لنفوسیتها را داریم.لنفوسیتهای Bو Tمسئول پاسخهای ایمنی اختصاصی هستند.ایمنی اختصاصی دو بازوی عمده دارد :ایمنی سلولی ( )Cell mediated immunityو ایمنی هومورال ( Humoral )immunity ایمنی هومورال بر عهده Bسل ها (لنفوسیتهای )Bاست.البته Bسلها و سایر سلولهای ایمنی ذاتی به یک دسته از لنفوسیتها به نام ( T helperلنفوسیت Tکمک کننده) نیاز دارند.سلولهای T helperسلولهای بسیار مهمی هستند.مثل مغز که در بدن ،کنترل و مدیریت همه اندامها را به عهده دارد T helper ،هم مدیریت سیستم ایمنی را انجام میدهد.این سلولها در مدیریت پاسخهای ایمنی ،این که کدام سلولها وارد عمل بشوند و ...نقش دارد.برای سلولهای هومرال یک دسته از T helperها به نام Th2نیاز است.سلولهای T helper زیر ردههای مختلفی دارند که در اسالید فقط به Th1و Th2اشاره کردیم.پس Bسلها ایمنی هومرال را یا با کمک Tسلها یا بدون کمک آنها ایجاد میکنند. ایمنی سلولی به کمک Th17 ،Th1و سایر سلولها انجام میشود.مثال در ساختمان سازی یک معمار داریم که بنا و گچ کار زیر دست معمار کار میکنند.در ایمنی سلولی هم به همین صورت است که Th1مثال از ماکروفاژ استفاده میکند.یا Th17مثال از نوتروفیل استفاده میکند یا Th2مثال از ائوزینوفیلها استفاده میکند.هر کدام از این سلولها ،یک سری سلولهای سیسنم ایمنی ذاتی را به کار میگیرند. تاریخچه از ایمنی هومرال و سلولی مطالعات به اواخر قرن 19برمی گردد.یک دسته از دانشمندان بر روی ایمنی هومرال و دسته دیگر بر روی ایمنی سلولی کار میکردند.مثال von Behringو یک دانشمند ژاپنی دیگر بر ایمنی هومرال کار کردند.در ایمنی هومرال میگوییم فردی که به یک بیماری مقاوم شده میتواند ایمنی را از طریق مایعات بدن خود(خون و پالسما) از یک فرد به فرد دیگر انتقال بدهد.االن میدانیم این ایمنی از طریق آنتی بادیها منقل میشود.در واقع Bسلها آنتی بادی تولید میکنند von Behring.به خاطر کشف سیستم ایمنی هومرال جایزه نوبل پزشکی را دریافت کرد. یک ایمنی دیگر هم داریم که اگر پالسما را انتقال دهیم ،ایمنی منتقل نمیشود.بلکه این ایمنی توسط سلولها ایجاد میشود.در واقع لنفوسیتهای Tعامل ایمنی هستند که به این نوع ایمنی ،ایمنی سلولی میگوییم. Paul Ehrlichو Mechnikovدو دانشمند معروف دیگری بودند که در این زمینه کار میکردندPaul. Ehrlichاسم آنتی بادی ها را گلوله جادویی ( )Magic Bulletگذاشت. 8 در ابتدا از ماهیت این گلولهها اطال عی نداشتند و اسمش را آنتی کور گذاشتند و نام چیزی که آنتی کور را ایجاد می کرد ،آنتی ژن گذاشتند.بعدها نام آنتی کور به آنتی بادی تغییر کرد.این دو دانشمند هم برای بنیاد نهادن اساس پاسخ¬های ایمنی به صورت هومرال و سلولی جایزه نوبل را دریافت کردند. نکته :آنتی ژن بخشی از میکروب است که باعث ساخته شدن آنتی بادی در بدن میشود. سوال :وقتی میگوییم سیستم ایمنی اکتسابی ،اختصاصی عمل میکند یعنی چه؟ آنتی ژن جزئی از میکروب است که جز ماکرومولکولهای حیاتی است.از ماکرومولکولهای حیاتی میتوانیم پروتئین ها ،قندها (ساکاریدها ،پلی ساکاریدها) ،اسیدهای چرب ،نوکلئیک اس یدها (چون داخل هسته هستند کمتر در معرض قرار می گیرند مگر اینکه سلول بمیرد و ماده وراثتی آن رها شود) را مثال بزنیم .پس سه ماکرومولکول حیاتی عمده داریم پپتیدها ،اسیدهای چرب و قندها.یک میکروب مثال باکتری 3E-Coliدر سطحش فقط یک پروتئین که ندارد.آنتی ژنهای مختلفی دارد.مثال فرض کنید 100تا آنتی ژن بر سطح باکتری وجود دارد.ما برای هر 100نوع آنتی ژن ،گیرنده اختصاصی داریم.پس وقتی میگوییم ایمنی اختصاصی تنوع گیرنده دارد به چنین مفهومی اشاره میکنیم. بحث تنوع مبحث پیچیده ای است و یک مثال فقط برای درک بیشتر مطلب میزنیم.مثال ما 46تا کروموزوم داریم و فرض کنید ژنوم انسان میتواند 70هزار پروتئین بسازد.تنوعی که نسبت به آنتی ژنهای مختلف داریم 109تا 1011است.هم لنفوسیت Bو هم Tاین مقدار گیرنده برای آنتی ژنها دارند.چطور میشود که کال 70هزار پروتئین داریم اما این مقدار تنوع گیرنده داریم؟ این تنوع گسترده را لنفوسیتهای Bو Tمیسازند.از حدود 20-30تا ژن این تنوع ساخته میشود.با اتصاالت مختلف پروتئینها ،این گیرندهها ساخته میشوند.پس ما با تعداد معدودی ژن ،تنوع را ایجاد میکنیم.ایجاد تنوع یک پروسه تصادفی است.فرض کنید در لنفوسیت 100 ،Bتا ژن Aداریم 20 ،تا ژن Dو 10تا ژن Jداریم. سلول ،اینها را با حالتهای مختلفی به هم متصل میکند.مثال A1D1J1میشود یک گیرنده و A2D2J2یک گیرنده دیگر میشود.اتصاالت هم دقیق نیست.یعنی مثال حتما A1به D1متصل نمیشود و اتصاالت تصادفی است. 3 اشرشیا کالی بخوانید.نوعی باکتری رودهای است که ممکن است اسهال ایجاد کند و انواع مختلفی دارد.در باکتری شناسی خواهید خواند -ادیتور 9 گیرنده هایی که داریم که از بدو تولد با تماس میکروبها با شکلهای مختلفی به وجود آمدهاند شبیه کتابخانه ژنتیکی ما هستند که گنجینه ایمنی ( )immune repertoireهم به آنها گفته میشود.مثل این است که شما از بچگی دونه دونه کتاب جمع آوری کنید و تا 40-50سالگی به اندازه یک کتابخانه بزرگ ،کتاب داشته باشید.هر کدام از این کتاب ها مانند یک گیرنده اختصاصی بر علیه یک میکروب خاص است.پس ما 109تا 1011 گیرنده مختلف داریم.این تنوع به مقداری زیاد است که تمام میکروبهایی که قبل ما وجود داشتند و بعد از ما قرار است به وجود بیایند ،انسان علیه آن ها گیرنده دارد.به همین دلیل است که حتی اگر میکروب جدیدی به وجود بیاید ،نسل انسان منقرض نمیشود و عده ای نسبت به آن میکروب جدید گیرنده دارند. ما در ایمنی اختصاصی خاطره یا حافظه داریم.یعنی اگر با میکروبی بار اول مواجه میشویم ،بار دوم یا نسبت به آن ایمن هستیم یا بیماری ضعیفتر میشود.خیلی از بیماریهایی که یک بار به آن مبتال شدیم یا واکسنش را زدیم دیگر نمیگیریم.البته بعضی از بیماری ها هم هستند مثل سرماخوردگی که باز هم میگیریم.این به دلیل عد م خاطره نیست ،بلکه به دلیل این است که آنتی ژن ویروس دائما در حال تغییر است. ایمنی ذاتی و اختصاصی جدا از هم نیستند و با هم تعامل دارند.دو تا بازوی سیستم ایمنی اختصاصی یعنی ایمنی هومرال و ایمنی سلولی هم از هم جدا نیستند. دو دسته سلول بسیار مهم در سیستم ایمنی داریم :فاگوسیت کنندهها که معرفی کردیم مثل ماکروفاژها و نوتروفیلها و سلولهای دندریتیک. یک سری سلول هم داریم به نام سلولهای عرضه کننده آنتی ژن (. )4APCدو تا از فاگوسیت کننده جز APCها هم هستند :ماکروفاژها و دندرتیک سلها.از APCهای دیگر میتوانیم به لنفوسیت Bاشاره کنیم. APCها به طور خالصه آنتی ژن را به Tسلها عرضه میکنند. 4 Antigen-presenting cells 10 همان طور که میدانیم سلول های ایمنی با هم ارتباط دارند.مثل زبان گفتاری که انسانها را به هم مرتبط میکند یک سری مولکولها مثل سایتوکاینها ،مولکولهای چسبان و پروتئینهای کمپلمان باعث ارتباط سلولهای ایمنی میشوند.سایتوکاینها مولکولهای پروتئینی کوچکی هستند که عملکردی مانند هورمون ها دارند. وقتی میکروب وارد بدن میشود ،اولین عملکرد بدن التهاب ( )inflammationاست که گفتیم مانند alarm عمل میکند.نقاط ورود میکروب به بدن به طور کلی از طریق مخاطهای گوارشی ،تنفسی ،تناسلی و پوست آسیب دیده است.میکروب که وارد پوست آسیب دیده شد ،در بدو ورود ایمنی ذاتی را به صورت فعال داریم.پس در بدو ورود ،فاگوسیت کنندهها مثل دندرتیک سلها ،ماکروفاژها و بقیه سلولها مثل NKوارد عمل میشوند.این سلولها در واقع برای ما زمان میخرند تا ایمنی اختصاصی وارد عمل شود.در اولین ورود میکروب ،ایمنی اختصاصی 7تا 10روز بعد از ورود آن فعال میشود.مثال در بعضی بیماریهای ویروسی میبینیم حتی اگر دارو بخوریم خوب نمیشویم و باید این دوره 10روزه طی شود تا سلولهای ایمنی اختصاصی وارد عمل شوند.بسته به نوع میکروب، ایمنی اختصاصی میتواند به صورت هومرال یا سلولی یا هردو فعال شود.در نهایت در نتیجه عملکرد دستگاه ایمنی حذف میکروب و بهبودی بیماری را خواهیم داشت. پاسخ های ایمنی ذاتی در برابر میکروب ها ،ایمنی اختصاصی را تحریک و بر روی ماهیت آن تاثیر می گذارد.پاسخ اولیه ایمنی ذاتی به میکروب تعیین کننده ایمنی اختصاصی است.یکی از ویژگیهای ایمنی اختصاصی این است که تخصصی عمل می کند.مثال پزشک عمومی را با پزشک متخصص مقایسه کنید.متخصص خیلی ریزتر از پزشک عمومی ،بیماری را بررسی می کند.در واقع در طی بلوغ فرد و مواجهه وی با میکروبهای مختلف ،دستگاه ایمنی یاد میگیرد تا با میکروبهای مختلف چگونه برخورد کند. اینجا فرضیهای به نام فرضیه بهداشت 5مطرح میشود.سیستم ایمنی باید با میکروبها درگیر شود تا پاسخهای ایمنی قوی ایجاد کند.مثال اگر بچهای در شرایط استریل بزرگ شود ،چون پاسخهای ایمنیاش تکامل نیافته ،در تنظیم سیستم ایمنی اشتباه می کند.مثال ممکن است درگیر آلرژی شود و دستگاه ایمنی به چیزهای غیرضروری واکنش بدهد.چون زیرردههای مختلف دستگاه ایمنی یاد نگرفتهاند چطور همدیگر را کنترل کنند و یکدیگر را تنظیم کنند.طبق همین فرضیه ،مثال اگر فردی از اروپا به ایران بیاید (خدا نکنه!) ،باید واکسنهای مختلفی را تزریق کند.یا ما اگر به کشور دیگری برویم باید واکسن های مختلفی بزنیم.چون محیط زندگی آن کشور ممکن است میکروبهایی داشته باشد که مردم آن منطقه نسبت به آن مقاوم هستند اما ما نسبت به آنها حساس هستیم.هر چقدر دستگاه ایمنی با میکروبهای بیشتری برخورد کند ،سیستم ایمنی قویتر خواهد شد. 5 Hygiene hypothesis 11 یک سری بحثها در حال حاضر مثل پروبیوتیکها 6مطرح است که بدن را با باکتریهای غیربیماریزا که شبیه باکتریهای بیماریزا هستند ،برخورد میدهند تا سیستم ایمنی با ارگانیسمهای مختلف برخورد کند و بداند چگونه با میکروبهای بیماریزا برخورد کند. مرور کنیم ایمنی ذاتی مکانیسم حفاظت شده طی دوره تکاملی است.نخستین خط دفاعی بدن است.قبل از ایمنی اختصاصی وارد عمل میشود.در تمام ارگانیسمهای پرسلولی حتی بیمهرگان دیده میشود.ایمنی اختصاصی فقط در مهرهداران وجود دارد (از ماهیان غضروفی مثل کوسه به بعد ایمنی اختصاصی و لنفوسیتها شکل گرفته است).سلولهای ایمنی ذاتی هم گیرنده دارند اما گیرنده- های آنها تنوع آنچنانی ندارد.تشخیص خودی از غیرخودی را انجام میدهند.خیلی کمتر پیش میآید که نوزادی ماکروفاژ نداشته باشد و به دنیا بیاید! پس نقص در سیستم ایمنی ذاتی کشنده است.اما بیماریهایی داریم (جلوتر خواهیم گفت) که مثال لنفوسیتهای Bفرد بلوغ پیدا نمیکند و آنتی بادی نمیسازد اما بدن هر طوری است خودش را حفظ میکند.البته این افراد معموال تا کودکی هم بیشتر عمر نمیکنند.قسمتهای مختلف ایمنی ذاتی را مرور بکنیم :مثال لیزوزیم در اشک است ،برداشتن ذرات در بینی ،پوست ،اسیدچرب ،عرق ،فلور نرمال پوست ،تغییرات سریع pHاز معده به روده، بزاق ،مخاط تنفس ،فلور نرمال تنفس pH ،اسیدی معده ،فلور نرمال روده بزرگ همه جز اجزای ایمنی ذاتیاند. 6 در باکتری شناسی خواهید خواند پروبیوتیک ها ترکیبی از باکتریهای مفید زنده یا مخمرهایی هستند که به طور طبیعی در بدن زندگی می کنند. این مواد از باکتریهای مفید تشکیل شده اند که به حفظ سالمت و عملکرد بدن کمک می کنند -ادیتور 12 گیرندههای ایمنی اختصاصی ایمنی اختصاصی به دو صورت ایمنی هومرال و ایمنی سلولی وجود دارد.لنفوسیت Bو Tهر دو گیرنده اختصاصی دارند.گفتیم هر کدام 109تا 1011نوع مختلف گیرنده دارند.به گیرنده لنفوسیت BCR7 ،Bیا آنتی بادی غشایی گفته میشود.به گیرنده لنفوسیت Tمیگوییم . TCR8هردو نوع گیرنده تنوع باال دارند اما از لحاظ شناسایی با هم تفاوت دارندB.سل مستقیما آنتی ژن را از طریق آنتی بادی غشایی شناسایی میکند و نیاز به پردازش میکروب ندارد BCR.میتواند تمام ماکرومولکولهای حیاتی (پروتئین ها ،قندها ،اسیدچرب ،نوکلئیک اسید) را شناسایی کند. TCRفقط میتواند آنتی ژن را در سطح یک سلول دیگر (APCها) شناسایی کند.این سلولها همان طور که گفتیم ،همان APCها هستند.یعنی APCها آنتی ژن را داخل یک ظرف میگذارند و آن را به Tسل عرضه میکنند. تفاوت دیگر TCRاین است که فقط پروتئینها را میتواند شناسایی کند.البته TCRنمیتواند به شکل کلی پروتئین را شناسایی کند.پروتئین باید پردازش شود ،قطعه قطعه شود و به پپتید 9تبدیل شود.وقتی تبدیل به پپتید شدد باید داخل ظرفی که APCمهیا میکند قرار بگیرد.اسم این ظرف 10MHCاست MHC.خودش یک جلسه کامل است MHC.یا کمپلکس سازگاری نسجی ،مولکولی پروتئینی است که آنتی ژن را به Tسلها عرضه میکند. Bسل پس از شناسایی آنتی ژن ،تبدیل به پالسما سل میشود. پالسما سل ،آنتی بادی ترشح میکند و به این ترتیب ایمنی هومرال ایجاد میشود که از طریق پالسما و سرم قابل انتقال است.آنتی بادیها جز گاماگلوبولینها هستند و جز مولکول- های پالسمایی محسوب میشوند. 7 B-cell receptor 8 T-cell receptor 9یادآوری :روتئین ساختمان اول ،دوم ،سوم ،چهارم دارد و پروتئین برای شناسایی توسط TCRباید به ساختمان اول (توالی خطی اسیدهای آمینه) تبدیل شود. 10 Major histocompatibility complex 13 انواع Tسل در مورد Tسلها دو دسته سلول داریم T Helper :و ( CTL11لنفوسیت Tسایتوتوکسیک) Tهای کمک کننده CD4+هستند و لنفوسیتهای سایتوتوکسیک CD8+هستند.بعدا خواهیم گفت CDیعنی چه! T Helperبه سلولهای عرضه کننده آنتی ژن کمک میکند.مثال به این سلولها کمک میکنند تا یک میکروب را بکشند.لنفوسیتهای سایتوتوکسیک ،سلولهایی که بهشون آنتی ژن را عرضه میکنند ،میکشند.بعدا این مطالب را بیشتر توضیح میدهیم. مرور کنیم ویژگی :ویژگی ایمنی اختصاصی این بود که برای کوچکترین آنتی ژن یک میکروب هم تفاوت قائل است. خاطره :پاسخ اول نسبت به پاسخ دوم به بعد تفاوت دارد.پاسخ اول ضعیفتر است و پاسخ ثانویه کاراتر و قویتر است. تخصصی بودن :بسته به نوع میکروب پاسخ ایمنی تفاوت دارد.مثال اگر کرم انگلی باشد ،آنتی بادی از کالس IgE داریم.باکتری خارج سلولی باشد ،ایمنی هومرال و IgGداریم.ویروس باشد ،لنفوسیت سایتوتوکسیک داریم.این مثالها را فقط گفتیم تا بهتر متوجه شوید. خود محدود شوندگی یا هموستاز :گفتیم 109تا 1011نوع مختلف گیرنده داریم.دقت کنید هر گیرنده بر یک سلول سوار است.یعنی این طور نیست هر سلول تنوع گیرنده داشته باشد.هر سلول لنفوسیت Bاختصاصی یک آنتی ژن دارد.مثال یک سری از سلولها ،آنتی ژن ،1یک سری آنتی ژن ،2یک سری آنتی ژن 3و ....دارند. حاال برای داشتن 109گیرنده مختلف ،چند نوع سلول باید داشته باشیم؟ به ازای هر گیرنده باید تعداد کمی سلول داشته باشیم تا تعداد سلولها خیلی زیاد نشود.حدودا 100تا لنفوسیت برای هر نوع گیرنده داریم.از طرف دیگر نوتروفیل و مونوسیت و ماکروفاژ به تعداد داریم.مثال نوتروفیل تعدادش زیاد است.مثال گفتیم 5میلیون باکتری ویبریو کلرا الزم است تا ما وبا بگیریم.خب تعداد سلولهای ایمنی ذاتی ما برابر است و ایمنی ذاتی بالفاصله وارد عمل میشود. 11 ( Cytotoxic T-cellهمون Tکشنده خودمون! -ادیتور ) 14 از طرف دیگر لنفوسیت ها تعدادشان زیاد است اما همه به میکروب کاری ندارند.تنها آن لنفوسیتهایی مبارزه میکنند که آنتی ژن اختصاصی را داشته باشند.فرض کنید باکتری 100 E-Coliتا آنتی ژن دارد 100.تا سلول به ازای هر آنتی ژن داشتیم 100 × 100.یعنی 10هزار لنفوسیت برای این باکتری فعال میشود.یعنی ما 10هزار سلول در برابر هجوم میلیاردی E-Coliداریم.این اعداد جور نمیآید.پس چگونه ما با این باکتری مقابله میکنیم؟ اینجاست که آن فاصله زمانی الزم است.گفتیم 7تا 10روز زمان الزم است تا ایمنی اختصاصی فعال شود.در این 7تا 10روز لنفوسیتهای تکثیر میشوند.مثال هر T Helperتبدیل به 1000تا 10000سلول میشود.یا هر Tکشنده تبدیل به 100000تا یک میلیون سلول میشود.حاال فرض کنید دوره بیماری تمام شده و بهبودی حاصل شده و میکروب از بین رفته است.اما ما مثال 100میلیون لنفوسیت Tبرای یک آنتی ژن تولید کردیم.این تعداد باالی لنفوسیت برای بدن هزینه (غذا ،انرژی و )...دارد.تعداد لنفوسیت باید دوباره به حالت اول برگردد.در این حالت سلول ها شروع به آپوپتوز یا مرگ سلولی برنامه ریزی شده میکنند.این 100میلیون تعداد خودشان را کم میکنند و مثال به 1000میرسند (بیشتر از تعداد اولیه).به این پدیده هموستاز یا Self-Limitation میگوییم.سلول Tبرای یک آنتی ژن خاص هم تعدادش زیاد شد ،هم متوجه شدد چطور به آن پاسخ دهد.به نوعی این سلول ها ،دارای خاطره شدند.به لنفوسیتی که تا به حال با آنتی ژن برخورد نکرده ،لنفوسیت بکر 12یا دست نخورده میگوییم.وقتی به آنتی ژن برخورد میکند تبدیل به سلول فعال ( )activeمیشود.بعد از آن تبدیل به سلول اجرایی ( )effectorمیشود.در نهایت وقتی میکروب از بین رفت ،عده زیادی از سلولها دچار آپوپتوز میشوند.تعداد محدودی به نام سلولهای خاطرهای ( )memoryباقی میمانند.اگر دوباره میکروب وارد بدن شود به جای اینکه پروسه ما 7تا 10روز طول بکشد ،سلولهای خاطره 3روزه تکثیر میشوند.سلولهای خاطره هم سریعتر هستند و هم قویتر و کاراتر عمل میکنند. عدم پاسخ به آنتی ژن خودی هم که بهش اشاره کردیم. 12 Naive Cell 15 حاال از روی شکل ببینید.وقتی آنتی ژن Xوارد بدن میشود ،لنفوسیتهای Bاختصاصی ،X آنتی Xمیسازند.بار بعدی هم آنتی ژن Xوارد شده هم آنتی ژن .Yبرای Xما پاسخ ثانویه ( )Secendory Responseداریم و پاسخ ما سریعتر و قویتر است.اما برای مکانیسم مقابله با Yمانند بار اول Xاست. گیرندههای ایمنی ذاتی سلولهای ایمنی ذاتی هم گیرندههای میکروبها را شناسایی میکنند.اما این گیرندهها ،گیرندههای مشترکند. مثال باکتریهای گرم منفی LPSدارند.سلولهای ایمنی ذاتی برای اینها گیرنده دارند.برای مثال Toll-like receptor 4گیرندهای برای LPSاست.دیگر این گیرنده کاری ندارد که میکروب مهاجم کدام باکتری است و میکروبها را از هم تشخیص نمیدهد.پس گیرنده های ایمنی ذاتی یک سری الگوهای مولکولی میکروبی را شناسایی میکنند.هم ماکروفاژ می تواند این نوع گیرنده را داشته باشد هم نوتروفیل هم ائوزینوفیل.. ادیتور:در همین حد بدانید که باکتریها دو دسته گرم مثبت و گرم منفی دارند.باکتری گرم منفی در دیواره خود لیپوپلی ساکارید ( )LPSدارند و لیپوپلی ساکارید یکی از عوامل افتراق گرم منفیها از سایر باکتریهاست.بقیه مطالب را در باکتری شناسی خواهید خواند. حتی لنفوسیت Bهم Toll-like receptor 4را دارد که LPSرا شناسایی میکنند.مثال ویژگی مشترک گرم مثبتها پپتیدوگلیکان ضخیم و تکوئیک اسید است یا ویروسها RNAتک رشته یا دو رشته یا DNAتک رشته یا دو رشته دارند.همه اینها الگوهای مولکولی میکروبی هستند.که به آن 13PAMPهم گفته میشودPAMP.ها توسط 14PRRها شناسایی میشوند. 13 Pathogen-associated Molecular Patterns 14 Pattern Recognition Receptors 16 پس از آنجایی که ایمنی ذاتی ،مولکولی را شناسایی میکند که ماهیت باکتری را تشکیل میدهد ،باکتری نمیتواند آن را تغییر دهد.مثال باکتری گرم منفی وجود ندارد که LPSنداشته باشد. در ایمنی اختصاصی آنتی ژنهایی که بین انواع مختلف باکتری هستند ،شناسایی میشوند.این آنتی ژنها مشترک نیست و برای باکتری حیاتی هم نیست. پس باکتریهایی بقا پیدا میکنند که آنتی ژنهایی که ما نسبت به آنها ایمنی داریم را بیان نمیکنند. مثل همین اتفاقی که در گونههای مختلف کرونا می- افتد.مثال پروتئین sویروس کرونا که تاج یا spike پروتئین بود ،انسان نسبت به آن ایمنی خوبی میداد. اما ویروس این بخش را حذف کرد.یا در گونههای جدید کرونا پروتئین sدر حال کوچکتر شدن است تا ایمنی انسان روی ویروس اثر نکند. پس شناسایی پاتوژن ها در ایمنی اختصاصی به طور دقیق و با ساختارهای فیزیکی و شیمیایی به طور اختصاصی انجام میشود اما در ایمنی ذاتی به طور عمومی شناسایی باکتریها را انجام میدهیم. ویژگیها و تفاوتهای ایمنی ذاتی و اختصاصی را گفتیم. استاد گفت اسالید رو به رو را خودتون بخونید! 17 گزینش کلونال فرضیهای به نام گزینش کلونال 15داریم.یعنی گیرندههای لنفوسیتهای Bو Tمستقل از آنتی ژن به وجود میآیند. گفتیم ما برای بیماریهای 100سال پیش و 100سال بعد گیرنده داریم.آنتی ژنی وارد بدن ما نشده است ولی ما برای آن گیرنده داریم.کلونهای مختلفی از این گیرندهها تشکیل میشود. گفتیم هر کلون از 100سلول تشکیل شده است.چرا می- گوییم کلون؟ چون بعد از برخورد آنتی ژن به طور کلونی تکثیر میشوند.به این پدیده گسترش کلونی میگوییم.گسترش کلونی زمانی ایجاد میشود که آنتی ژن وارد شود.پس ما کلونهای مختلفی آماده داریم.اگر آنتی ژن اختصاصی کلون وارد شود ،ما گسترش کلون را داریم.گسترش برای چی بود؟ برای اینکه تعدا لنفوسیتهای ما با تعدا عامل بیماری زا برابر شود. مرور کنیم در تصویر رو به رو اتفاقاتی که پس از ورود میکروب به بدن میافتد را مرور کرده است. ایمنی ذاتی چند روز زمان میخرد.گفتیم APCها آنتی ژن را به سلولهای Naiveعرضه میکنند.سلولهای Naiveگسترش کلونی پیدا میکنند و 7تا 10روز طول میکشد تا به لنفوسیتهای effectorتبدیل شوند.نمودار صورتی رنگ که لگاریتمی افزایش میکند ،نشان دهنده تعداد میکروب است.همان طور که می- بینید تا 7روز افزایش پیدا میکند بعد پالتو میشود.یعنی درگیری میکروب و سیستم ایمنی انجام میشود و 15 Clonal Selection 18 تعداد میکروب کاهش می یابد.در انتها تعداد لنفوسیت هم کاهش مییابد.در نتیجه میکروب حذف میشود و سلولهای خاطره به وجود میآیند. انواع ایمنی اختصاصی ایمنی اختصاصی به صورت فعال یا غیرفعال ایجاد میشود. فعال طبیعی زمانی است میکروب وارد بدن میشود.فعال مصنوعی در اثر واکسن ایجاد میشود. ایمنی غیرفعال یعنی ایمنی در فرد دیگری ایجاد شود و به ما انتقال داده شود و ما در حالی که سیستم ایمنیمان درگیر نشده ،ایمنی داریم.ایمنی غیرفعال طبیعی در انتقال آنتی بادی از مادر به جنین و شیر مادر اتفاق میافتد.در این زمان مادر آنتی بادیهای فرزند را فراهم میکند تا فرزند بزرگ شود و دستگاه ایمنیاش تکامل پیدا کند. در اثر نیش عقرب یا مار دیگر زمانی برای تولید سلول خاطره نداریم چون فرد بالفاصله میمیرد.پس باید آنتی توکسین داشته باشیم تا بالفاصله پس از نیش مار یا عقرب به فرد تزریق کنیم.برای ساختن این آنتی بادی ،سم ضعیف شده را (توکسی ن نیش را تبدیل به فرم غیرفعال آن یعنی توکسوئید میکنند) به بدن اسب تزریق میکنند، دستگاه ایمنی اسب آنتی بادی میسازد.بعد ما آنتی بادی را برداشت می کنیم.این آنتی بادی در بدن انسان به سم یا توکسین میچسبد و آن را خنثی میکند. وقتی با بیماری یا واکسیناسیون با بیماری مواجه میشویم سلولهای خاطره میسازیم.در ایمنی غیرفعال ،ایمنی داریم ،ویژگی هم داریم اما خاطره نداریم. سوال آیا همیشه سلولهای ایمنی باید پاسخ بدهد؟ سیستم ایمنی باید در برابر عوامل عفونی پاسخ دهد و ایمنی حف اظتی ایجاد کند.افرادی که نقص ایمنی دارند ، دچار عفونت های راجعه هستند.مثال دائم مبتال به عفونت گوش میانی هستند.نقص ایمنی مادرزادی است و این افراد مدام درگیر عفونت هستند.در برابر مواد بی ضرر مثل آلرژنها ،گرد و خاک نباید پاسخ بدهیم. 19 اگر بدهیم ،یعنی آلرژی داریم.افراد سالم به بافت پیوندی پاسخ میدهند مگر اینکه بافت سازگار باشد یا در سیستم ایمنی را سرکوب شده باشد.اگر به بافت پیوند پاسخ دهیم نتیجه رد پیوند است.به بافت خودی نباید پاسخ دهیم ،اگر بدهیم نتیجه autoimmunityمیشود.در برابر بعضی از عوامل سرطان زا پاسخهای دستگاه ایمنی کارا است.اما در برابر بیشنر موارد سرطان سیستم ایمنی به تنهایی نمیتواند کارا عمل کند و نیاز به کمک از بیرون داریم. پزشکی به سمت درمان های اختصاصی محور و ایمونوتراپی رفته است.این مفاهیم پایه که االن تدریس میکنیم خیلی به بحث سرطان ،پیوند ،بیماریهای عفونی ،نقصهای ایمنی مثل ایدز خیلی به شما کمک میکند.این که شما مفاهیم را بدانید به شما کمک می کند راهکارهای درمانی جدید ارائه دهید یا پژوهش و اختراع جدیدی انجام دهید.به این علم می گوییم ایمونوتراپی که جدیدا خیلی مرسوم شده است.حتی بیمارستانهای جدید باید بخش ایمونوتراپی (ایمنوتراپی پیوند ،آلرژی ،تومور و )...داشته باشند. اهمیت سیستم ایمنی -دفاع در مقابل عفونتها -دفاع در مقابل پیوندها -اهمیت در پیوند -نقش آنتی بادی در تشخیص و درمان :هر چه زودتر تومور را تشخیص دهیم، احتمال موفقیت درمان بیشتر است.با کوچکترین تغییر بیان پروتئینی خاص در سلول می توانیم تومور را تشخیص دهیم.اگر بتوانیم پروتئین خاص را با آنتی بادی تشخیص بدهیم، میتوانیم درمان را زودتر شروع کنیم. 20