מֵידָע

7.5: תגובת החיסון האדפטיבית- לימפוציטים B ונוגדנים- ביולוגיה

7.5: תגובת החיסון האדפטיבית- לימפוציטים B ונוגדנים- ביולוגיה


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

מטרות למידה

בסוף סעיף זה, תוכל:

  • הסבר כיצד תאי B מתבגרים וכיצד מתפתחת סובלנות לתאי B
  • לדון כיצד תאי B מופעלים ולהתמיין לתאי פלזמה
  • תאר את מבנה שיעורי הנוגדן ותפקודיהם

נוגדנים היו המרכיב הראשון של התגובה החיסונית ההסתגלותית שאופיין על ידי מדענים העובדים על מערכת החיסון. כבר היה ידוע שאנשים ששרדו זיהום חיידקי היו חסינים מפני הדבקה חוזרת באותו פתוגן. מיקרוביולוגים מוקדמים לקחו סרום ממטופל חיסוני וערבבו אותו עם תרבית טריה של אותו סוג של חיידקים, ואז צפו בחיידקים במיקרוסקופ. החיידקים נעשו גושים בתהליך שנקרא צבירה. כאשר נעשה שימוש במין חיידקי אחר, הצבירה לא התרחשה. לפיכך, היה משהו בסרום של אנשים חיסוניים שיכול להיקשר ספציפית לחיידקים ולהצמיד אותם.

מדענים יודעים כעת שהסיבה להתכווצות היא מולקולת נוגדנים, הנקראת גם אימונוגלובולין. מהו נוגדן? חלבון נוגדן הוא בעצם צורה מופרשת של קולטן לתאי B. (למעשה, אימונוגלובולין פני השטח הוא שם אחר לקולטן תאי B.) באופן לא מפתיע, אותם גנים מקודדים הן לנוגדנים המופרשים והן לאימונוגלובולינים על פני השטח. הבדל אחד קטן באופן שבו מסונתזים חלבונים אלה מבדיל תא B נאיבי עם נוגדן על פניו מתא פלזמה המפריש נוגדנים ללא נוגדנים על פני השטח. לנוגדנים של תא הפלזמה יש אותו אתר ומחייב אנטיגן בדיוק וספציפיות של מבשרי תאי B שלהם.

ישנם חמש סוגים שונים של נוגדנים המצויים בבני אדם: IgM, IgD, IgG, IgA ו- IgE. לכל אחד מאלה יש פונקציות ספציפיות בתגובה החיסונית, כך שעל ידי למידה עליהם, החוקרים יכולים ללמוד על המגוון הגדול של תפקודי נוגדנים קריטיים לתגובות חיסוניות אדפטיביות רבות.

תאי B אינם מזהים אנטיגן בצורה המורכבת של תאי T. תאי B יכולים לזהות אנטיגן מקורי, לא מעובד ואינם דורשים השתתפות של מולקולות MHC ותאים המציגים אנטיגן.

בידול והפעלה של תאי B

תאי B מתמיינים במח העצם. במהלך תהליך ההבשלה נוצרים עד 100 טריליון שיבוטים שונים של תאי B, הדומה למגוון של קולטני האנטיגן הנראים בתאי T.

התמיינות תאי B ופיתוח סובלנות אינם מובנים היטב כמו בתאי T. סובלנות מרכזית הוא הרס או ביטול של תאי B שמזהים אנטיגנים עצמיים במח העצם, ותפקידו קריטי ומבוסס היטב. בתהליך של מחיקה משובטת, תאי B לא בשלים שנקשרים בחוזקה לאנטיגנים עצמיים המתבטאים על רקמות מאותתים להתאבד באפופטוזיס, מה שמוציא אותם מהאוכלוסייה. בתהליך של אנרגיה משובטתאולם תאי B שנחשפים לאנטיגן מסיס במח העצם אינם נמחקים פיזית, אך אינם יכולים לתפקד.

מנגנון נוסף הנקרא סובלנות היקפית הוא תוצאה ישירה של סובלנות לתאי T. ב סובלנות היקפיתתאי B מתפקדים ובוגרים עוזבים את מח העצם אך טרם נחשפו לאנטיגן עצמי. רוב האנטיגנים של חלבון דורשים אותות מתאי T עוזרים (Th2) כדי להמשיך לייצר נוגדנים. כאשר תא B נקשר לאנטיגן עצמי אך אינו מקבל אותות מתא Th2 סמוך לייצור נוגדן, התא מאותת לעבור אפופטוזיס והוא נהרס. זוהי דוגמה נוספת לשליטה שיש לתאי T על התגובה החיסונית ההסתגלותית.

לאחר שתאי B מופעלים על ידי קישורם לאנטיגן, הם מתמיינים לתאי פלזמה. תאי הפלזמה עוזבים לעתים קרובות את איברי הלימפה המשניים, שם נוצרת התגובה, ונודדים חזרה למח העצם, שם החל כל תהליך הבידול. לאחר הפרשת נוגדנים לתקופה מסוימת, הם מתים, מכיוון שרוב האנרגיה שלהם מוקדשת לייצור נוגדנים ולא לשמירה על עצמם. לפיכך, אומרים כי תאי פלזמה מובחנים באופן סופני.

תא B העניין האחרון הוא תא B הזיכרון, הנובע מהתרחבות המשובטים של תא B מופעל. תאי זיכרון B מתפקדים באופן דומה לתאי T זיכרון. הם מובילים לתגובה משנית חזקה ומהירה יותר בהשוואה לתגובה הראשונית, כפי שמודגם להלן.

מבנה נוגדנים

נוגדנים הם גליקופרוטאין המורכבים משני סוגים של שרשראות פוליפפטידים עם פחמימות מחוברות. ה שרשרת כבדה וה שרשרת אור הם שני הפוליפפטידים היוצרים את הנוגדן. ההבדלים העיקריים בין קבוצות הנוגדנים הם בהבדלים בין השרשראות הכבדות שלהם, אך כפי שתראו, לשרשראות הקלות תפקיד חשוב, המהוות חלק מהאתר המחייב את האנטיגן במולקולות הנוגדן.

מודלים של ארבע שרשרות של מבני נוגדנים

לכל מולקולות הנוגדנים יש שתי שרשראות כבדות זהות ושתי שרשראות קלות זהות. (חלק מהנוגדנים מכילים יחידות מרובות ממבנה ארבע שרשרות זה.) אזור Fc הנוגדן נוצר על ידי שתי השרשראות הכבדות המתאגדות, בדרך כלל מקושרות על ידי קשרים דיסולפידיים. חלק ה- Fc של הנוגדן חשוב בכך שתאי אפקטור רבים של מערכת החיסון כוללים קולטני Fc. תאים שיש להם קולטנים אלה יכולים לאחר מכן להיקשר לפתוגנים מצופים נוגדנים, מה שמגדיל מאוד את הספציפיות של תאי המשפיעים. בקצה השני של המולקולה יש שני אתרי קשירת אנטיגן זהים.

חמש סוגים של נוגדנים ותפקידיהם

באופן כללי, לנוגדנים יש שתי פונקציות בסיסיות. הם יכולים לשמש כקולטן לאנטיגן של תאי B או שהם יכולים להיות מופרשים, להסתובב ולהיקשר לפתוגן, ולעתים קרובות מסמנים אותו לזיהוי על ידי צורות אחרות של התגובה החיסונית. מתוך חמש שיעורי הנוגדן, שימו לב שרק שניים יכולים לתפקד כקולטן האנטיגן לתאי B נאיביים: IgM ו- IgD (ראה טבלה 1). תאי B בוגרים היוצאים ממח העצם מבטאים הן IgM והן IgD, אך לשני הנוגדנים יש אותה ספציפיות לאנטיגן. אולם רק IgM מופרש, ולא נתגלתה שום פונקציה אחרת שאינה מקולטת ל- IgD.

טבלה 1. חמש מחלקות האימונוגלובולינים (Ig).
מחומש IgMמונומר IgGדימר IgA מפרישמונומר IgEמונומר IgD
תרשים
שרשראות כבדותμγαεδ
מספר האתרים המחייבים אנטיגן102422
משקל מולקולרי (דלטון)900,000150,000385,000200,000180,000
אחוז הנוגדנים הכולל בסרום6%80%13%0.002%1%
חוצה שליהלאכןלאלאלא
תיקונים משלימיםכןכןלאלאלא
Fc נקשרפגוציטיםתאי תורן ובזופילים
פוּנקצִיָהנוגדן ראשי של תגובות ראשוניות, הטוב ביותר בקיבוע משלים; צורת המונומר של IgM משמשת כקולטן לתאי Bנוגדן דם ראשי של תגובות משניות, מנטרל רעלים, אופסוניזציהמופרש לריר, דמעות, רוק, קולוסטרוםנוגדן לאלרגיה ופעילות אנטי -פרזיטיתקולטן תאי B

IgM מורכב מחמישה מבנים בעלי ארבע שרשראות (20 שרשראות בסך הכל עם 10 אתרים מחייבים אנטיגן זהים) ולכן הוא הגדול ביותר מבין מולקולות הנוגדן. IgM הוא בדרך כלל הנוגדן הראשון שנוצר במהלך תגובה ראשונית. 10 אתרי קשירת האנטיגן וצורתו הגדולה מאפשרים לו להיקשר היטב למשטחי חיידקים רבים. הוא מצוין בכריכת חלבוני השלמה והפעלת מפל המשלים, בהתאם לתפקידו בקידום כימוטקסיס, אופסוניזציה ותמוגה של תאים. לפיכך, זהו נוגדן יעיל מאוד נגד חיידקים בשלבים מוקדמים של תגובה נוגדנית ראשונית. ככל שהתגובה הראשונית ממשיכה, הנוגדן המיוצר בתא B יכול להשתנות ל-IgG, IgA או IgE בתהליך המכונה החלפת מחלקות. החלפת כיתות הוא שינוי של קבוצת נוגדנים אחת לאחרת. בעוד שרמת הנוגדן משתנה, הספציפיות והאתרים המחייבים את האנטיגן אינם משתנים. לפיכך, הנוגדנים שנוצרו עדיין ספציפיים לפתוגן שעורר את תגובת ה-IgM הראשונית.

IgG הוא נוגדן עיקרי של תגובות ראשוניות מאוחרות והנוגדן העיקרי של תגובות משניות בדם. הסיבה לכך היא כי החלפת כיתה מתרחשת במהלך תגובות ראשונות. IgG הוא נוגדן מונומרי שמנקה פתוגנים מהדם ויכול להפעיל חלבונים משלימים (אם כי לא כמו IgM), תוך ניצול הפעילות האנטיבקטריאלית שלו. יתר על כן, סוג זה של נוגדנים הוא זה שחוצה את השליה כדי להגן על העובר המתפתח מפני מחלות היוצאות מהדם לנוזל הביניים כדי להילחם בפתוגנים חוץ -תאיים.

IgA קיים בשתי צורות, מונומר בעל ארבע שרשרות בדם ומבנה בעל שמונה שרשראות, או דימר, בהפרשות בלוטות אקסוקריניות של הריריות, כולל ריר, רוק ודמעות. לפיכך, IgA dimeric הוא הנוגדן היחיד שעוזב את פנים הגוף כדי להגן על משטחי הגוף. ל- IgA יש חשיבות גם לתינוקות, מכיוון שנוגדן זה קיים בחלב האם (קולוסטרום), המשמש להגנה על התינוק מפני מחלות.

IgE בדרך כלל קשור לאלרגיות ואנפילקסיס. הוא קיים בריכוז הנמוך ביותר בדם, מכיוון שאזור ה-Fc שלו נקשר בחוזקה לקולטן Fc ספציפי ל-IgE על פני השטח של תאי הפיטום. IgE הופך את דגירת תאי הפיטום לספציפית מאוד, כך שאם אדם אלרגי לבוטנים, יהיה IgE ספציפי לבוטנים קשור לתאי התורן שלו. אצל אדם זה, אכילת בוטנים תגרום להתפרקות תאי התורן, ולפעמים תגרום לתגובות אלרגיות קשות, כולל אנפילקסיס, תגובה אלרגית חמורה ומערכתית העלולה לגרום למוות.

בחירה משובטת של תאי B

הבחירה וההתרחבות המשובטים פועלים באופן זהה בתאי B כמו בתאי T. רק תאי B עם ספציפיות אנטיגן מתאימה נבחרים ומורחבים. בסופו של דבר, תאי הפלזמה מפרישים נוגדנים בעלי סגוליות אנטיגני זהה לאלו שהיו על פני השטח של תאי B שנבחרו. שימו לב באיור שתאי פלזמה ותאי זיכרון B נוצרים בו זמנית.

תגובות תא B ראשוניות לעומת משניות B

תגובות ראשוניות ומשניות כפי שהן מתייחסות לתאי T נדונו קודם לכן. סעיף זה יבחן את התגובות הללו עם תאי B וייצור נוגדנים. מכיוון שנוגדים מתקבלים בקלות מדגימות דם, קל לעקוב אחריהם ולתרשום (איור 3). כפי שתראו מהאיור, התגובה העיקרית לאנטיגן (המייצג פתוגן) מתעכבת במספר ימים. זה הזמן שלוקח לשבטים של תאי B להתרחב ולהתמיין לתאי פלזמה. רמת הנוגדן המיוצר נמוכה, אך היא מספקת להגנה חיסונית. בפעם השנייה שאדם נתקל באותו אנטיגן, אין עיכוב זמן, וכמות הנוגדנים שנוצרת הרבה יותר גבוהה. לפיכך, תגובת הנוגדנים המשנית מציפה את הפתוגנים במהירות, וברוב המצבים לא מורגשים תסמינים. כאשר נעשה שימוש באנטיגן אחר, נוצרת תגובה ראשונית נוספת עם רמות נוגדנים נמוכות ועיכוב זמן.

חסינות פעילה לעומת פסיבית

חסינות לפתוגנים, והיכולת לשלוט בצמיחת הפתוגנים כך שהפגיעה ברקמות הגוף מוגבלת, יכולה להירכש על ידי (1) התפתחות אקטיבית של תגובה חיסונית באדם הנגוע או (2) העברה פסיבית של מערכת החיסון. מרכיבים מאדם חיסוני לאדם לא חסין. לחסינות פעילה ופסיבית הן דוגמאות בעולם הטבע וכחלק מהרפואה.

חסינות פעילה היא ההתנגדות לפתוגנים הנרכשים במהלך תגובה חיסונית מסתגלת בתוך אדם. חסינות פעילה נרכשת באופן טבעי, התגובה לפתוגן, היא המוקד של פרק זה. חסינות פעילה שנרכשה באופן מלאכותי כרוכה בשימוש בחיסונים. חיסון הוא פתוגן מומת או מוחלש או מרכיביו, שכאשר ניתן לאדם בריא, מוביל להתפתחות זיכרון אימונולוגי (תגובה חיסונית ראשונית מוחלשת) מבלי לגרום לתסמינים רבים. כך, בעזרת שימוש בחיסונים, ניתן להימנע מהנזק מהמחלה הנובע מהחשיפה הראשונה לפתוגן, אך עם זאת לקצור את היתרונות של הגנה מזיכרון אימונולוגי. הופעת החיסונים הייתה אחת ההתקדמות הרפואית המרכזית של המאה העשרים והובילה למיגור אבעבועות שחורות ולשליטה במחלות זיהומיות רבות, כולל פוליו, חצבת ושיעול.

טבלה 2. חסינות פעילה לעומת פסיבית
טִבעִימְלָאכוּתִי
פָּעִילתגובה חיסונית מסתגלתתגובה לחיסון
פַּסִיבִינוגדנים טרנס שליה/הנקההזרקת גלובולין חיסונית

חסינות פסיבית נובע מהעברת נוגדנים לאדם מבלי לדרוש מהם להגביר את התגובה החיסונית הפעילה שלו. חסינות פסיבית נרכשת באופן טבעי נראית במהלך התפתחות העובר. IgG מועבר מהמחזור האימהי לעובר דרך השליה, מגן על העובר מפני זיהום ומגן על היילוד במשך החודשים הראשונים לחייו. כפי שכבר נאמר, יילוד נהנה מהנוגדנים מסוג IgA שהוא משיג מחלב במהלך ההנקה. העובר והיילוד נהנים אפוא מהזיכרון האימונולוגי של האם אל הפתוגנים שאליהם נחשפה. ברפואה, חסינות פסיבית הנרכשת באופן מלאכותי כוללת בדרך כלל זריקות של אימונוגלובולינים, שנלקחו מבעלי חיים שנחשפו בעבר לפתוגן ספציפי. טיפול זה הוא שיטה פעילה במהירות להגנה זמנית על אדם שאולי נחשף לפתוגן. החיסרון בשני סוגי החסינות הפסיבית הוא היעדר התפתחות הזיכרון האימונולוגי. לאחר העברת הנוגדנים, הם יעילים לזמן מוגבל בלבד לפני שהם מתפרקים.

שאלות תרגול

ניתן לרכוש חסינות בצורה פעילה או פסיבית, והיא יכולה להיות טבעית או מלאכותית. צפה בסרטון זה כדי לראות דיון מונפש על חסינות פסיבית ואקטיבית. מהי דוגמה לחסינות טבעית הנרכשת באופן פסיבי?

[reveal-answer q = ”728956 ″] הצג תשובה [/reveal-answer]
[hidden-answer a = ”728956 ″] הנקה היא דוגמא לחסינות טבעית הנרכשת באופן פסיבי. [/hidden-answer]

תאי T תלויים לעומת אנטיגנים שאינם תאי T

כפי שנדון קודם לכן, תאי Th2 מפרישים ציטוקינים המניעים ייצור נוגדנים בתא B, המגיבים לאנטיגנים מורכבים כגון אלה המיוצרים על ידי חלבונים. מצד שני, כמה אנטיגנים אינם תלויי תאי T. א אנטיגן בלתי תלוי בתאי T בדרך כלל הוא בצורה של חלקי פחמימות חוזרים ונשנים שנמצאים על דפנות התא של חיידקים. לכל נוגדן על פני תא B שני אתרי קישור, והטבע החוזר של אנטיגן בלתי תלוי בתאי T מוביל להצלבה של נוגדני פני השטח על תא B. ההצלבה מספיקה כדי להפעיל אותה בהעדר ציטוקינים של תאי T.

א אנטיגן תלוי תאי Tמאידך גיסא, בדרך כלל אין חזרה על אותה הפוגוגן באותה מידה ובכך אינה מקשרת נוגדן פני השטח באותה יעילות. כדי לעורר תגובה לאנטיגנים כאלה, תאי B ו- T חייבים להתקרב זה לזה. תא B חייב לקבל שני אותות כדי להיות מופעל. האימונוגלובולין השטח שלו חייב לזהות אנטיגן מקומי. חלק מאנטיגן זה מופנם, מעובד ומוצג לתאי Th2 על מולקולת MHC מסוג II. לאחר מכן תא T נקשר באמצעות הקולטן לאנטיגן שלו ומופעל להפריש ציטוקינים המתפזרים לתא B, ולבסוף מפעיל אותו לחלוטין. לפיכך, תא B מקבל אותות הן מנוגדן פני השטח שלו והן מתא ה- T דרך הציטוקינים שלו, ופועל כתא מקצועי המציג אנטיגן בתהליך.

סקירת פרק

תאי B, המתפתחים בתוך מח העצם, אחראים לייצור חמש סוגים שונים של נוגדנים, לכל אחד מהם פונקציות משלו. לתאי B יש מנגנונים משלהם לסובלנות, אך בסובלנות היקפית תאי B העוזבים את מוח העצם נותרים בלתי פעילים עקב סובלנות לתאי T. חלק מתאי B אינם זקוקים לציטוקינים של תאי T כדי ליצור נוגדנים, והם עוקפים צורך זה על ידי הצלבה של האימונוגלובולין על פני השטח שלהם על ידי שאריות פחמימות חוזרות ונשנות שנמצאות בדפנות התא של מיני חיידקים רבים. אחרים דורשים שתאי T יופעלו.

בדיקה עצמית

ענה על השאלות להלן כדי לראות עד כמה אתה מבין את הנושאים שעסקו בחלק הקודם.

שאלות חשיבה ביקורתית

  1. תאר כיצד מפותחות תגובות משניות לתאי B.
  2. תאר את תפקידו של IgM בחסינות.

[reveal-answer q = ”575272 ″] הצג תשובות [/reveal-answer]
[Hidden-answer a = ”575272 ″]

  1. תאי B המופעלים במהלך תגובה ראשונית מתמיינים או לתאי פלזמה מובחנים סופניים או לתאי B זיכרון. תאי זיכרון B אלה הם המגיבים במהלך תגובה נוגדנית משנית או זיכרון.
  2. IgM הוא קולטן לאנטיגן בתאי B נאיביים. עם ההפעלה, תאי B נאיביים מייצרים קודם כל IgM. IgM טוב בהשלמה מחייבת ולכן יש לו השפעות אנטיבקטריאליות טובות. IgM מוחלף עם סוגים אחרים של נוגדנים בהמשך התגובה העיקרית עקב החלפת כיתה.

[/hidden-answer]

מילון מונחים

חסינות פעילה: חסינות שהתפתחה ממערכת החיסון של הפרט עצמו

סובלנות מרכזית: סבילות לתאי B המושרה בתאי B לא בשלים של מח העצם

החלפת כיתה: היכולת של תאי B לשנות את סוג הנוגדנים שהם מייצרים מבלי לשנות את הספציפיות לאנטיגן

אנרגיה משובטית: תהליך לפיו תאי B המגיבים לאנטיגנים מסיסים במח העצם הופכים לבלתי מתפקדים

מחיקה משובטת: הסרה של תאי B בעלי תגובה עצמית על ידי גרימת אפופטוזיס

אזור Fc: במולקולת נוגדנים, האתר שבו שני הסיומים של השרשראות הכבדות מתאחדים; לתאים רבים יש קולטנים לחלק זה של הנוגדן, ומוסיפים פונקציונליות למולקולות אלה

שרשרת כבדה: שרשרת חלבון גדולה יותר של נוגדן

IgA: נוגדן שהדימר שלו מופרש על ידי בלוטות אקסוקריניות, יעיל במיוחד נגד פתוגנים במערכת העיכול והנשימה, ויכול להעביר חסינות לתינוק באמצעות הנקה

IgD: סוג נוגדנים שתפקידו הידוע היחיד הוא כקולטן בתאי B נאיביים; חשוב בהפעלת תאי B

IgE: נוגדן הנקשר לתאי פיטום וגורם לדגרנולציה ספציפית לאנטיגן במהלך תגובה אלרגית

IgG: נוגדן דם עיקרי של תגובות ראשוניות ומאוחרות משניות מאוחרות; עבר מאם לילד שטרם נולד דרך השליה

IgM: נוגדן שהמונומר שלו הוא קולטן פני השטח של תאי B נאיביים; הפנטמר הוא הנוגדן הראשון שנוצר בפלזמת הדם במהלך התגובות הראשוניות

אימונוגלובולין: נוגדן חלבון; מתרחש כאחד מחמש המעמדות העיקריים

שרשרת אור: שרשרת חלבון קטנה של נוגדן

חסינות פסיבית: העברת חסינות לפתוגן לאדם חסר חסינות לפתוגן זה בדרך כלל על ידי הזרקת נוגדנים

סובלנות היקפית: תא B בוגר שנעשה סובלני מחוסר עזרה בתאי T

אנטיגן תלוי תאי T: אנטיגן שנקשר לתאי B, שדורש אותות מתאי T כדי ליצור נוגדן

אנטיגן בלתי תלוי בתאי T: נקשר לתאי B, שאינם דורשים אותות מתאי T כדי ליצור נוגדן


זיכרון תאי B: הבנת COVID-19

זיכרון אימונולוגי הוא מנגנון להגן עלינו מפני הדבקה חוזרת. נוגדנים המיוצרים על ידי תאי B הינם חלק בלתי נפרד מאסטרטגיית הגנה זו ועומדים בבסיס כל הצלחת החיסונים. כאן, אנו מסבירים כיצד זיכרון תאי B נוצר על ידי זיהום וחיסון, מה משפיע על יעילותו ועל התמדה שלו וכיצד אפיון פרמטרים אלה בתגובה החיסונית לתסמונת הנשימה החמורה של נגיף קורונה 2 (SARS-CoV-2) יעזור להשיג הגנה חסינות באמצעות חיסון.


מבוא

בני אדם ויונקים אחרים חיים בעולם המאוכלס בכבדות על ידי חיידקים פתוגניים ולא פתוגניים, ומכיל מגוון עצום של חומרים רעילים או אלרגניים המאיימים על הומאוסטזיס רגיל. קהילת החיידקים כוללת גם פתוגנים מחייבים, וגם אורגניזמים מועילים, קומנסאליים, שהמארח חייב לסבול ולשמור עליהם כדי לתמוך בתפקוד תקין של רקמות ואיברים. לחיידקים פתוגניים יש אוסף מגוון של מנגנונים שבאמצעותם הם משכפלים, מתפשטים ומאיימים על תפקודי מארח נורמליים. במקביל לכך שמערכת החיסון מבטלת חיידקים פתולוגיים וחלבונים רעילים או אלרגניים, עליה להימנע מתגובות המייצרות נזק מוגזם לרקמות עצמיות או העלולות לחסל חיידקים מועילים, מועילים. הסביבה שלנו מכילה מגוון עצום של חיידקים פתוגניים וחומרים רעילים המאתגרים את המארח על ידי מבחר רחב מאוד של מנגנונים פתוגניים. לכן, אין זה מפתיע שמערכת החיסון משתמשת במערך מורכב של מנגנוני הגנה כדי לשלוט ובדרך כלל לחסל את האורגניזמים והרעלים הללו. תכונה כללית של המערכת החיסונית היא שמנגנונים אלה מסתמכים על גילוי תכונות מבניות של הפתוגן או הרעלן שמסמנים אותו כמייחד את התאים המארחים. אבחנה כזו של פתוגן מארח או רעלן מארח חיונית כדי לאפשר למארח לחסל את האיום מבלי לפגוע ברקמות שלו.

ניתן לחלק את המנגנונים המאפשרים זיהוי של מבנים מיקרוביאליים, רעילים או אלרגניים לשתי קטגוריות כלליות: i) תגובות קשורות המקודדות על ידי גנים בקו הנבטים של המארח וכי הם מזהים דפוסים מולקולריים המשותפים הן לחיידקים רבים והן רעלים שאינם קיימים במארח היונקים ו- ii) תגובות המקודדות על ידי אלמנטים גנים המתארגנים מחדש באופן סומטי להרכבת מולקולות מחייבות אנטיגן בעלות ייחודיות מעולה למבנים זרים ייחודיים בודדים. קבוצת התגובות הראשונה מהווה את התגובה החיסונית המולדת. מכיוון שמולקולות הזיהוי המשמשות את המערכת המולדת מתבטאות באופן רחב על מספר רב של תאים, מערכת זו מוכנה לפעול במהירות לאחר שנתקל בפתוגן או רעלן פולשים ובכך מהווה את התגובה הראשונית של המארח. קבוצת התגובות השנייה מהווה את התגובה החיסונית האדפטיבית. מכיוון שהמערכת האדפטיבית מורכבת ממספר קטן של תאים עם ספציפיות לכל פתוגן, רעלן או אלרגן בודד, התאים המגיבים חייבים להתרבות לאחר המפגש עם האנטיגן על מנת להגיע למספרים מספיקים ליצירת תגובה יעילה כנגד החיידק או הרעלן. לפיכך, התגובה ההסתגלותית מתבטאת בדרך כלל באופן זמני לאחר התגובה המולדת בהגנה על המארח. תכונה מרכזית של התגובה ההסתגלותית היא שהיא מייצרת תאים ארוכי חיים הנמשכים במצב רדום לכאורה, אך יכולים לבטא מחדש פונקציות אפקטור במהירות לאחר מפגש נוסף עם האנטיגן הספציפי שלהם. זה מספק לתגובה ההסתגלותית את היכולת להפגין זיכרון חיסוני, מה שמאפשר לו לתרום באופן בולט לתגובת מארח יעילה יותר נגד פתוגנים או רעלים ספציפיים כאשר נתקלים בהם בשנית, אפילו עשרות שנים לאחר המפגש הראשוני.


צפו בסרטון: תאי B של מערכת החיסון הנרכשת (אוֹקְטוֹבֶּר 2022).