نکات کلیدی
1. سیستم ایمنی: دفاع چندلایه
عملکرد اصلی سیستم ایمنی جلوگیری یا محدود کردن عفونت‌ها توسط میکروارگانیسم‌هایی مانند باکتری‌ها، ویروس‌ها، قارچ‌ها و انگل‌ها است.
دفاع در عمق. سیستم ایمنی یک موجودیت واحد نیست، بلکه یک شبکه پیچیده از سلول‌ها، بافت‌ها و پروتئین‌ها است که به‌طور مشترک برای محافظت از بدن در برابر مهاجمان مضر کار می‌کند. این سیستم در سطوح مختلف عمل می‌کند، از موانع فیزیکی تا پاسخ‌های سلولی بسیار تخصصی، و حفاظت جامع را تضمین می‌کند.
سه خط دفاع:
- خط اول: موانع فیزیکی مانند پوست و غشاهای مخاطی از ورود جلوگیری می‌کنند.
- خط دوم: ایمنی ذاتی پاسخ‌های فوری و غیرخاص را فراهم می‌کند.
- خط سوم: ایمنی تطبیقی حفاظت خاص و پایدار را ارائه می‌دهد.
پیوند متقابل: این لایه‌ها مستقل نیستند؛ بلکه با یکدیگر تعامل و تأثیر متقابل دارند. به‌عنوان مثال، پاسخ‌های ذاتی ایمنی، ایمنی تطبیقی را فعال می‌کنند و پاسخ‌های تطبیقی، مکانیسم‌های ذاتی را تقویت می‌کنند. این تعامل، دفاعی هماهنگ و مؤثر در برابر طیف وسیعی از تهدیدات را تضمین می‌کند.
2. ایمنی ذاتی: پاسخ‌دهندگان اولیه بدن
از آنجا که اجزای بازوی ذاتی (جدول 57–1) از قبل شکل‌گرفته و کاملاً فعال هستند، می‌توانند بلافاصله پس از ورود میکروارگانیسم‌ها عمل کنند.
عملکرد فوری. ایمنی ذاتی سیستم پاسخ سریع بدن است که آماده است در عرض چند دقیقه پس از یک حمله عمل کند. این سیستم به تماس قبلی با یک پاتوژن نیاز ندارد و دفاعی گسترده و غیرخاص را فراهم می‌کند.
اجزای کلیدی:
- موانع فیزیکی: پوست، غشاهای مخاطی و ترشحات مانند اشک و بزاق.
- مدافعان سلولی: ماکروفاژها، نوتروفیل‌ها و سلول‌های کشنده طبیعی (NK).
- پروتئین‌ها: مکمل، اینترفرون‌ها و دفنسین‌ها.
- فرایندها: فاگوسیتوز، التهاب و تب.
شناسایی الگو: سلول‌های ایمنی ذاتی، مهاجمان خارجی را از طریق گیرنده‌های شناسایی الگو شناسایی می‌کنند که مولکول‌های مشترک در بسیاری از میکروب‌ها را تشخیص می‌دهند، اما در سلول‌های انسانی وجود ندارند. این امکان را فراهم می‌کند که پاسخ سریعی بدون نیاز به شناسایی خاص هر پاتوژن انجام شود. به‌عنوان مثال، گیرنده‌های شبیه تول (TLRs) اندوتوکسین‌های باکتری‌های گرم منفی را شناسایی می‌کنند و لکتین متصل به مانان (MBL) به مانان روی سطح باکتری‌ها و مخمرها متصل می‌شود.
3. ایمنی تطبیقی: حفاظت خاص و پایدار
حفاظت بسیار خاصی توسط بازوی اکتسابی (تطبیقی) سیستم ایمنی (خط سوم دفاع) ارائه می‌شود، اما این بازو چندین روز طول می‌کشد تا به‌طور کامل عملکردی شود.
دفاع هدفمند. ایمنی تطبیقی حفاظت بسیار خاصی در برابر پاتوژن‌ها فراهم می‌کند و آن‌ها را با دقت هدف قرار می‌دهد. این سیستم به مرور زمان توسعه می‌یابد و با تماس‌های مکرر بهبود می‌یابد و ایمنی پایدار را ارائه می‌دهد.
دو شاخه اصلی:
- ایمنی هومورال: وابسته به آنتی‌بادی، عمدتاً در برابر پاتوژن‌های خارج سلولی مؤثر است.
- ایمنی سلولی: وابسته به سلول‌های T، عمدتاً در برابر پاتوژن‌های داخل سلولی مؤثر است.
ویژگی‌های کلیدی:
- خاصیت: آنتی‌ژن‌های خاص را شناسایی و هدف قرار می‌دهد.
- حافظه: برخوردهای گذشته را به یاد می‌آورد و در مواجهه مجدد سریع‌تر پاسخ می‌دهد.
- تنوع: می‌تواند به میلیون‌ها آنتی‌ژن مختلف پاسخ دهد.
ایمنی تطبیقی برای حفاظت درازمدت ضروری است و اساس واکسن‌ها را تشکیل می‌دهد که پاسخ‌های حافظه به پاتوژن‌های خاص را القا می‌کنند.
4. سلول‌های T: سازمان‌دهندگان ایمنی سلولی
بازوی ایمنی سلولی عمدتاً از لنفوسیت‌های T (به‌عنوان مثال، سلول‌های T کمک‌کننده و سلول‌های T سیتوتوکسیک) تشکیل شده است، در حالی که بازوی وابسته به آنتی‌بادی شامل آنتی‌بادی‌ها (ایمونونوگلوبولین‌ها) و لنفوسیت‌های B (و سلول‌های پلاسما) است.
فرماندهان سلولی. سلول‌های T لنفوسیت‌هایی هستند که نقش مرکزی در ایمنی سلولی ایفا می‌کنند و پاسخ‌های ایمنی را سازمان‌دهی کرده و به‌طور مستقیم به سلول‌های آلوده حمله می‌کنند. آن‌ها در تیموس بالغ می‌شوند و با گیرنده‌های سلول T (TCRs) خود مشخص می‌شوند.
دو نوع اصلی:
- سلول‌های T کمک‌کننده (CD4+): سایر سلول‌های ایمنی، از جمله سلول‌های B و سلول‌های T سیتوتوکسیک را با تولید سیتوکین‌ها فعال می‌کنند.
- سلول‌های T سیتوتوکسیک (CD8+): به‌طور مستقیم سلول‌های آلوده به ویروس، سلول‌های توموری و پیوندها را می‌کشند.
فرآیند فعال‌سازی: سلول‌های T زمانی فعال می‌شوند که TCRهای آن‌ها آنتی‌ژن‌های ارائه‌شده توسط سلول‌های ارائه‌دهنده آنتی‌ژن (APCs) را در ارتباط با پروتئین‌های MHC شناسایی کنند. این تعامل برای فعال‌سازی کامل به سیگنال‌های هم‌تحریکی نیاز دارد. سلول‌های T برای کنترل عفونت‌های داخل سلولی و تومورها ضروری هستند.
5. سلول‌های B: کارخانه‌های تولید آنتی‌بادی
سنتز آنتی‌بادی معمولاً شامل همکاری سه سلول است: ماکروفاژها، سلول‌های T کمک‌کننده و سلول‌های B.
کارخانه‌های آنتی‌بادی. سلول‌های B لنفوسیت‌هایی هستند که مسئول تولید آنتی‌بادی‌ها هستند که برای ایمنی هومورال حیاتی هستند. آن‌ها در مغز استخوان بالغ می‌شوند و ایمنونوگلوبولین‌های سطحی (IgM و IgD) را بیان می‌کنند که به‌عنوان گیرنده‌های آنتی‌ژن عمل می‌کنند.
فعال‌سازی و تمایز: سلول‌های B زمانی فعال می‌شوند که ایمنونوگلوبولین‌های سطحی آن‌ها به آنتی‌ژن‌ها متصل شوند. این فعال‌سازی، که معمولاً با کمک سلول‌های T کمک‌کننده انجام می‌شود، منجر به تکثیر و تمایز به سلول‌های پلاسما می‌شود که مقادیر زیادی آنتی‌بادی ترشح می‌کنند.
عملکردهای کلیدی:
- تولید آنتی‌بادی: سموم و ویروس‌ها را خنثی کرده، باکتری‌ها را اوپسونیزه کرده و مکمل را فعال می‌کند.
- ارائه آنتی‌ژن: آنتی‌ژن‌ها را به سلول‌های T کمک‌کننده ارائه می‌دهد.
- تشکیل سلول‌های حافظه: حفاظت درازمدت را فراهم می‌کند.
سلول‌های B برای دفاع در برابر پاتوژن‌های خارج سلولی و سموم ضروری هستند.
6. آنتی‌ژن‌ها: محرک‌های پاسخ‌های ایمنی
آنتی‌ژن‌ها مولکول‌هایی هستند که با آنتی‌بادی‌ها واکنش نشان می‌دهند، در حالی که ایمونژن‌ها مولکول‌هایی هستند که یک پاسخ ایمنی را القا می‌کنند.
هدف‌های سیستم ایمنی. آنتی‌ژن‌ها مولکول‌هایی هستند که می‌توانند توسط سیستم ایمنی شناسایی شوند و یک پاسخ ایمنی را تحریک کنند. آن‌ها می‌توانند پروتئین‌ها، پلی‌ساکاریدها، لیپیدها یا اسیدهای نوکلئیک باشند.
ایمونوجنیکیتی در مقابل آنتی‌ژنیکیتی:
- ایمونژن‌ها: مولکول‌هایی که یک پاسخ ایمنی را القا می‌کنند.
- آنتی‌ژن‌ها: مولکول‌هایی که با آنتی‌بادی‌ها یا گیرنده‌های سلول T واکنش نشان می‌دهند.
- بیشتر ایمونژن‌ها همچنین آنتی‌ژن هستند، اما برخی آنتی‌ژن‌ها (هپتن‌ها) به‌تنهایی ایمونژنیک نیستند.
اپی‌توپ‌ها: آنتی‌ژن‌ها دارای نواحی خاصی به نام اپی‌توپ هستند که توسط آنتی‌بادی‌ها یا گیرنده‌های سلول T شناسایی می‌شوند. اندازه و پیچیدگی یک آنتی‌ژن و همچنین بیگانه بودن آن، ایمنوجنیکیتی آن را تعیین می‌کند. آدجوانت‌ها پاسخ ایمنی به یک ایمونژن را تقویت می‌کنند.
7. مجموعه اصلی سازگاری بافتی (MHC): خود در مقابل غیر خود
ژن‌های پروتئین‌های HLA در مجموعه اصلی سازگاری بافتی (MHC) قرار دارند که در بازوی کوتاه کروموزوم 6 واقع شده است.
سیستم شناسایی خود. MHC یک خوشه از ژن‌ها است که پروتئین‌هایی را روی سطح سلول‌ها کدگذاری می‌کند که نقش حیاتی در تمایز خود از غیر خود ایفا می‌کنند. این پروتئین‌ها که به‌عنوان آنتی‌ژن‌های لکوسیتی انسانی (HLA) نیز شناخته می‌شوند، بسیار پلی‌مورفیک هستند، به این معنی که در میان افراد بسیار متفاوت هستند.
دو کلاس اصلی:
- کلاس I MHC: در تمام سلول‌های هسته‌دار یافت می‌شود و آنتی‌ژن‌ها را به سلول‌های T سیتوتوکسیک (CD8+) ارائه می‌دهد.
- کلاس II MHC: در سلول‌های ارائه‌دهنده آنتی‌ژن یافت می‌شود و آنتی‌ژن‌ها را به سلول‌های T کمک‌کننده (CD4+) ارائه می‌دهد.
پیوند و بیماری: پروتئین‌های MHC در رد پیوند و ارتباط با آسیب‌پذیری به برخی بیماری‌های خودایمنی حیاتی هستند. پروتئین‌های MHC برای فعال‌سازی سلول‌های T و پاسخ‌های ایمنی ضروری هستند.
8. مکمل: تقویت پاسخ ایمنی
سیستم مکمل شامل تقریباً 20 پروتئین است که در سرم انسان (و سایر حیوانات) طبیعی وجود دارد.
تقویت‌کننده سیستم ایمنی. سیستم مکمل گروهی از پروتئین‌های سرمی است که پاسخ ایمنی را تقویت می‌کند. این سیستم می‌تواند توسط کمپلکس‌های آنتی‌ژن-آنتی‌بادی یا سطوح میکروبی فعال شود و منجر به یک زنجیره از واکنش‌ها شود.
سه مسیر فعال‌سازی:
- مسیر کلاسیک: توسط کمپلکس‌های آنتی‌ژن-آنتی‌بادی فعال می‌شود.
- مسیر لکتین: توسط اتصال لکتین متصل به مانان (MBL) به سطوح میکروبی فعال می‌شود.
- مسیر جایگزین: به‌طور مستقیم توسط سطوح میکروبی فعال می‌شود.
عملکردهای کلیدی:
- لیز سلولی: تشکیل کمپلکس حمله غشایی (MAC) که سلول‌ها را می‌کشد.
- اوپسونیزاسیون: میکروب‌ها را پوشش می‌دهد و آن‌ها را برای فاگوسیتوز آسان‌تر می‌کند.
- التهاب: واسطه‌هایی را تولید می‌کند که سلول‌های ایمنی را جذب کرده و التهاب را ترویج می‌کند.
مکمل یک جزء حیاتی از ایمنی ذاتی و تطبیقی است.
9. هایپر حساسیت: زمانی که سیستم ایمنی بیش از حد واکنش نشان می‌دهد
هایپر حساسیت اصطلاحی است که زمانی استفاده می‌شود که یک پاسخ ایمنی منجر به واکنش‌های اغراق‌آمیز یا نامناسبی شود که برای میزبان مضر است.
سیستم ایمنی در حال اشتباه. واکنش‌های هایپر حساسیت زمانی رخ می‌دهد که سیستم ایمنی به‌طور بیش از حد یا نامناسبی به یک آنتی‌ژن پاسخ می‌دهد و منجر به آسیب بافتی و بیماری می‌شود.
چهار نوع اصلی:
- نوع I (فوری): وابسته به IgE، منجر به آنافیلاکسی، آلرژی‌ها و آسم می‌شود.
- نوع II (سیتوتوکسیک): وابسته به آنتی‌بادی، منجر به لیز سلولی، به‌عنوان مثال، واکنش‌های انتقال خون.
- نوع III (کمپلکس ایمنی): وابسته به آنتی‌بادی، منجر به التهاب، به‌عنوان مثال، بیماری سرم.
- نوع IV (تاخیری): وابسته به سلول‌های T، منجر به التهاب تاخیری، به‌عنوان مثال، درماتیت تماسی.
درک واکنش‌های هایپر حساسیت برای تشخیص و مدیریت بیماری‌های آلرژیک و خودایمنی ضروری است.
10. تحمل و خودایمنی: حفظ تعادل و زمانی که این تعادل از بین می‌رود
به‌طور کلی، مولکول‌هایی که به‌عنوان "خود" شناسایی می‌شوند، ایمونوجنیک نیستند؛ یعنی ما به آن مولکول‌های خود تحمل داریم.
شناسایی خود و تعادل. تحمل توانایی سیستم ایمنی برای شناسایی و عدم واکنش به آنتی‌ژن‌های خود است. خودایمنی زمانی رخ می‌دهد که این تحمل از بین برود و سیستم ایمنی به بافت‌های خود بدن حمله کند.
مکانیسم‌های تحمل:
- حذف کلونال: حذف سلول‌های T خودواکنش‌پذیر در تیموس.
- آنی‌ژیک کلونال: غیرفعال‌سازی سلول‌های T خودواکنش‌پذیر در محیط.
- سلول‌های T تنظیمی: سرکوب پاسخ‌های ایمنی.
بیماری‌های خودایمنی: ناشی از شکست در تحمل هستند که منجر به التهاب مزمن و آسیب بافتی می‌شود. این بیماری‌ها می‌توانند ناشی از پیش‌زمینه ژنتیکی، محرک‌های محیطی و تقلید مولکولی باشند. نمونه‌هایی از آن‌ها شامل آرتریت روماتوئید، لوپوس اریتماتوز سیستمیک و دیابت نوع 1 هستند.
آخرین به‌روزرسانی::
نقد و بررسی
کتاب مروری بر میکروبیولوژی پزشکی و ایمنی‌شناسی به‌طور کلی نظرات مثبتی دریافت کرده و میانگین امتیاز آن ۴.۱۱ از ۵ است. خوانندگان از قالب آسان‌خوان آن، سوالات مفید USMLE و خلاصه‌های "مروارید" در انتهای هر فصل قدردانی می‌کنند. برخی آن را برای مرور و تدریس مفید می‌دانند. با این حال، نظرات در مورد طول و عمق آن متفاوت است؛ برخی آن را برای یک کتاب مروری بیش از حد طولانی و برای یک کتاب درسی استاندارد ناکافی می‌دانند. چند نفر از خوانندگان به اختصار و بازدهی آن انتقاد کرده‌اند. به‌طور کلی، این کتاب به‌عنوان منبعی ارزشمند برای مطالعات میکروبیولوژی پزشکی و ایمنی‌شناسی شناخته می‌شود.