- ทฤษฎี
- ประวัติเล็กน้อย
- กลไกเอฟเฟกต์
- ขั้นตอนของการตอบสนองภูมิคุ้มกันร่างกาย
- ลิมโฟไซต์และแอนติบอดี
- ภูมิคุ้มกันบกพร่อง
- การตอบสนองภูมิคุ้มกันทางอารมณ์
- ตัวอย่าง
- อ้างอิง
ภูมิคุ้มกันของร่างกายที่เรียกกันว่าการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันไกล่เกลี่ยโดยแอนติบอดีเป็นหนึ่งในกลไกที่สำคัญที่สุดของการป้องกันชีวิตต่อต้านการรุกรานจากจุลินทรีย์หรือสารพิษสาร
โดยเฉพาะภูมิคุ้มกันทางร่างกายหมายถึงภูมิคุ้มกันที่เป็นสื่อกลางโดยปัจจัยเลือดซึ่งเป็นโปรตีนในซีรั่มที่เรียกว่า "แอนติบอดี" ที่ทำหน้าที่ตอบสนองต่อการติดเชื้อและผลิตขึ้นโดยเฉพาะเพื่อตอบสนองต่อการปรากฏตัวของ "แอนติเจน"
ผลกระทบบางอย่างของแอนติบอดีที่เกิดขึ้นในระหว่างการตอบสนองภูมิคุ้มกันของร่างกาย (ที่มา: Becky Boone ผ่าน Wikimedia Commons)
ระบบภูมิคุ้มกันของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมสามารถแบ่งออกเป็นระบบภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดและระบบภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวได้ ระบบภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดประกอบด้วยองค์ประกอบต่าง ๆ ที่ทำหน้าที่เป็นอุปสรรคทางกายภาพและทางเคมีในการต่อต้านการเข้าสู่ร่างกาย
ท่ามกลางอุปสรรคดังกล่าว ได้แก่ เยื่อบุผิวและสารบางอย่างที่ผลิตโดยพวกมัน เซลล์บางชนิดมีส่วนเกี่ยวข้องด้วยซึ่งร่วมกันแสดงถึงระบบป้องกันแรกของร่างกาย
ระบบภูมิคุ้มกันที่ปรับตัวได้หรือเฉพาะเจาะจงนั้นซับซ้อนและ "วิวัฒนาการ" ขึ้นเล็กน้อยเนื่องจากถูกกระตุ้นให้ตอบสนองต่อการสัมผัสกับสารติดเชื้อหรือการสัมผัสกับจุลินทรีย์บางชนิดแม้ว่าโดยปกติทั้งสองระบบจะทำงานร่วมกัน
กล่าวกันว่าเป็นระบบที่เฉพาะเจาะจงเนื่องจากเกิดขึ้นเพื่อตอบสนองต่อดีเทอร์มิแนนต์ที่กำหนดไว้และเป็นสื่อกลางโดยเซลล์ที่มีความเชี่ยวชาญสูงซึ่งยังมีความสามารถในการ "จดจำ" และตอบสนองได้เร็วขึ้นและมี "ความแรง" หรือ "ประสิทธิภาพ" มากขึ้นต่อการเปิดรับแสงซ้ำ ๆ ตัวแทนบุกรุกเดียวกัน
ภูมิคุ้มกันทางอารมณ์เป็นหนึ่งในประเภทย่อยของภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวหรือเฉพาะซึ่งจัดอยู่ในภูมิคุ้มกันของเซลล์เช่นกัน การตอบสนองทั้งสองประเภทแตกต่างกันขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของระบบภูมิคุ้มกันที่เกี่ยวข้อง
ทฤษฎี
ทฤษฎีภูมิคุ้มกันของร่างกายซึ่งเป็นผลมาจากการวิจัยและการถกเถียงกันอย่างเข้มข้นหลายปีเสนอว่าภูมิคุ้มกันเป็นสื่อกลางโดยสารที่มีอยู่ในของเหลวในร่างกายหรือ "อารมณ์ขัน"
ทฤษฎีนี้ได้รับการพัฒนาโดยนักวิทยาศาสตร์หลายคนซึ่งศึกษาและอธิบายถึงผลกระทบหลายอย่างที่เกี่ยวข้องกับกลไกการตอบสนองดังกล่าวอย่างอิสระ
Paul Ehrlich อาจเป็นหนึ่งในผู้มีอิทธิพลมากที่สุดโดยทำการศึกษาเชิงลึกมากที่สุดเกี่ยวกับความสมบูรณ์ของแอนติเจน - แอนติบอดีในช่วงต้นทศวรรษ 1900
ประวัติเล็กน้อย
Rudolph Virchow นักภูมิคุ้มกันวิทยาผู้มีชื่อเสียงในปี 1858 ระบุว่าโรคทางร่างกายทั้งหมดเกิดจากความผิดปกติขององค์ประกอบของเซลล์ที่รับผิดชอบในการป้องกันแทนที่จะเป็น "อารมณ์ขันที่ละลายน้ำไม่ตรงกัน"
เพียง 25 ปีต่อมาในปีพ. ศ. 2427 Eli Metchnikoff ได้นำเสนอการตีพิมพ์ครั้งแรกของทฤษฎี phagocytic ซึ่งในปัจจุบันเป็นรูปแบบและสนับสนุนฐานหลักของทฤษฎีภูมิคุ้มกันแบบเซลล์เป็นสื่อกลาง (ภูมิคุ้มกันของเซลล์)
ผู้ว่าหลายคนของ Metchnikoff พยายาม "หักล้าง" คำกล่าวอ้างของเขาและในปีพ. ศ. 2431 George Nuttall ทำการทดลองหลายชุดที่ออกแบบมาเพื่อทดสอบทฤษฎีของ Metchnikoff สังเกตว่าในซีรั่มของสัตว์ปกติมี "ความเป็นพิษตามธรรมชาติ" ต่อสิ่งบางอย่าง จุลินทรีย์
ด้วยวิธีดังกล่าวกลายเป็นที่นิยมในโลกวิทยาศาสตร์ว่าของเหลวที่ปราศจากเซลล์จากสัตว์ที่“ มีสุขภาพดี” หรือ“ ได้รับการฉีดวัคซีนพิเศษ” สามารถฆ่าแบคทีเรียได้ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องใช้ทฤษฎีเซลล์เพื่ออธิบายภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดและที่ได้มา .
คนแรกที่ทำการทดลองเพื่อตรวจสอบการมีอยู่ของการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายคือ Emil von Behring และ Shibasaburo Kitasato ในช่วงปลายปี 1800 Von Behring และ Kitasato แสดงให้เห็นว่าการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่เกิดจากโรคคอตีบและบาดทะยักเกิดจากการมีแอนติบอดีต่อ exotoxin
ในช่วงต้นทศวรรษ 1900 Karl Landsteiner และนักวิจัยคนอื่น ๆ ได้ตระหนักว่าสารพิษและสารอื่น ๆ จากแหล่งกำเนิดที่ไม่ใช่แบคทีเรียสามารถสร้างภูมิคุ้มกันทางร่างกายได้
คำว่า "แอนติบอดี" ถูกบัญญัติขึ้นหลังจากนั้นไม่นานในลักษณะทั่วไปเพื่ออ้างถึงสารเฉพาะที่สามารถทำหน้าที่เป็นสารต่อต้านพิษต่อ "แอนติเจน"
คำว่าแอนติเจนเป็นคำที่ใช้กำหนดสารที่กระตุ้นการผลิตแอนติบอดีต่อร่างกาย
กลไกเอฟเฟกต์
ทั้งการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของร่างกายและการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันของเซลล์นั้นเกิดจากเซลล์ชนิดหนึ่งที่เรียกว่าลิมโฟไซต์
ตัวชูโรงหลักของภูมิคุ้มกันของเซลล์คือ T lymphocytes ในขณะที่เป็นเซลล์เม็ดเลือดขาว B ที่ตอบสนองต่อการปรากฏตัวของแอนติเจนจากต่างประเทศและเปลี่ยนเป็นเซลล์ที่สร้างแอนติบอดีซึ่งมีลักษณะเป็นภูมิคุ้มกันของร่างกาย
ภูมิคุ้มกันทางร่างกายเป็นกลไกป้องกันหลักในการต่อต้านจุลินทรีย์นอกเซลล์และสารพิษอื่น ๆ ในขณะที่ภูมิคุ้มกันของเซลล์มีส่วนช่วยในการกำจัดเชื้อโรคภายในเซลล์ซึ่ง "ไม่สามารถเข้าถึงได้" ในการรับรู้โดยแอนติบอดี
ขั้นตอนของการตอบสนองภูมิคุ้มกันร่างกาย
เช่นเดียวกับการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันของเซลล์การตอบสนองทางร่างกายสามารถแบ่งออกได้เป็นสามขั้นตอน: ขั้นตอนหนึ่งของการรับรู้การกระตุ้นอีกขั้นหนึ่งและอีกหนึ่งผล
ขั้นตอนการรับรู้ประกอบด้วยการจับตัวของแอนติเจนกับตัวรับเมมเบรนที่เฉพาะเจาะจงบนผิวเซลล์ของลิมโฟไซต์ B ที่โตเต็มที่
แอนติบอดีทำหน้าที่เป็น "ตัวรับ" และสามารถจดจำโปรตีนโพลีแซ็กคาไรด์ลิพิดและสารภายนอกเซลล์ "แปลกปลอม" อื่น ๆ
ขั้นตอนการกระตุ้นเริ่มต้นด้วยการแพร่กระจายของเซลล์เม็ดเลือดขาวหลังจากการรับรู้แอนติเจนและยังคงดำเนินต่อไปด้วยความแตกต่างทั้งในเซลล์เอฟเฟกต์อื่น ๆ ที่สามารถกำจัดแอนติเจนหรือในเซลล์หน่วยความจำที่สามารถกระตุ้นการตอบสนองได้เร็วขึ้นหลังจากการสัมผัสใหม่ แอนติเจน
ในช่วงระยะเอฟเฟกต์เซลล์ลิมโฟไซต์ที่ทำหน้าที่กำจัดแอนติเจนเรียกว่า "เซลล์เอฟเฟกต์" แม้ว่าเซลล์อื่น ๆ จะมีส่วนเกี่ยวข้องด้วยซึ่งมีส่วนร่วมในการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดเช่นกันซึ่งฟาโกไซโตสและกำจัดสิ่งแปลกปลอม
ลิมโฟไซต์และแอนติบอดี
แอนติบอดีที่ผลิตโดยเซลล์ลิมโฟไซต์หรือเซลล์บีมีหน้าที่ทางสรีรวิทยาในการทำให้เป็นกลางและกำจัดแอนติเจนที่ก่อให้เกิดการก่อตัวและระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายสามารถตอบสนองต่อแอนติเจนหลายชนิดได้
ลิมโฟไซต์บีเกิดขึ้นในไขกระดูกเพื่อตอบสนองต่อแอนติเจนที่กำหนด (มีความจำเพาะ) และเกิดขึ้นก่อนการกระตุ้นแอนติเจน การแสดงออกของแอนติบอดีบางชนิดก่อให้เกิดการเพิ่มจำนวนและการตอบสนองต่อความแตกต่างของเซลล์ B ที่หลั่งแอนติบอดีออกมามากขึ้น
การส่งสัญญาณระหว่างเซลล์ T และเซลล์ B สำหรับการกระตุ้นหลัง (ที่มา: Manuel Mellina Vicente ผ่าน Wikimedia Commons)
อย่างไรก็ตามขึ้นอยู่กับลักษณะของแอนติเจนจำเป็นต้องมีสัญญาณเพิ่มเติมสำหรับการสร้างความแตกต่างและการเพิ่มจำนวนที่ได้รับจาก T lymphocyte ชนิดพิเศษที่เรียกว่า "helper T lymphocyte" ซึ่งจะหลั่งปัจจัยกระตุ้นของเซลล์ B
ภูมิคุ้มกันบกพร่อง
เนื่องจากส่วนใหญ่พบในของเหลวในเลือดแอนติบอดีที่ผลิตโดยเซลล์ B จึงเรียกว่าอิมมูโนโกลบูลิน โมเลกุลของโปรตีนเหล่านี้มีโซ่ไกลโคโปรตีนสองชนิดหนักและเบาสองเส้นที่เชื่อมโยงกันผ่านสะพานไดซัลไฟด์ (SS)
โครงสร้างของอิมมูโนโกลบูลิน G (IgG) (ที่มา: w: ผู้ใช้: AJVincelli ผ่าน Wikimedia Commons)
โซ่แสงรู้จักกันในชื่อ "คัปปา" และ "แลมด้า" แต่มีโซ่หนัก 5 ประเภทซึ่งถูกเรียกว่าแกมมา (G), มิว (M), อัลฟา (A), เดลต้า (D) และเอปไซลอน (E )
การรวมกันของโซ่เบาและหนักจบลงด้วยการก่อตัวของอิมมูโนโกลบูลิน IgG, IgM, IgA, IgD และ IgE แอนติบอดีที่มีอยู่มากที่สุดในซีรั่มของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมคืออิมมูโนโกลบูลิน IgG (ประมาณ 70%)
แต่ละสายของแอนติบอดีมีขั้วอะมิโนและปลายขั้วคาร์บอกซิล ส่วนที่สามารถจับแอนติเจนนั้นอยู่ที่ปลายขั้วอะมิโน แต่บริเวณขั้วคาร์บอกซิลเป็นสิ่งที่กำหนดกิจกรรมทางชีวภาพ
การตอบสนองภูมิคุ้มกันทางอารมณ์
บริเวณขั้วคาร์บอกซิลของแอนติบอดีที่มีลักษณะคล้าย IgG ได้รับการยอมรับโดยเฉพาะจากเซลล์ฟาโกไซติกเช่นนิวโทรฟิลและมาโครฟาจซึ่งมีตัวรับพิเศษสำหรับมัน
การรับรู้นี้เกี่ยวข้องกับการสัมผัสระหว่างตัวรับและแอนติบอดีและเป็นสหภาพนี้ที่อำนวยความสะดวกในการเกิด phagocytosis และการย่อยสลายของแอนติเจนภายในเซลล์ phagocytic
ซึ่งแตกต่างจาก IgG ไม่พบอิมมูโนโกลบูลินประเภทอื่นในสารคัดหลั่งและเนื้อเยื่อ อย่างไรก็ตามพวกมันมีประโยชน์ในการกระตุ้นการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน
อิมมูโนโกลบูลิน IgM (10% ของอิมมูโนโกลบูลินในซีรัม) เป็นตัวกระตุ้นที่มีศักยภาพของระบบเสริมดังนั้นจึงทำหน้าที่ในการสลายแอนติเจนและเพิ่มความต้านทาน
อิมมูโนโกลบูลิน IgA (20% ของอิมมูโนโกลบูลินในซีรัม) ผลิตในเนื้อเยื่อน้ำเหลืองและถูกแปรรูปและขนส่งไปยังเยื่อบุปอดและระบบทางเดินอาหาร พวกมันทำงานเพื่อต่อต้านไวรัสและแอนติเจนอื่น ๆ ที่เข้าสู่ผิวเยื่อเมือก
IgD ถูกผูกไว้กับ B lymphocytes และทำหน้าที่เป็นตัวรับแอนติเจนในขณะที่ IgE (เรียกว่าแอนติบอดีที่แพ้) ถูกจับกับพื้นผิวของมาสต์เซลล์และเบโซฟิลผ่านตัวรับเฉพาะ อิมมูโนโกลบูลินทั้งสองมีความเข้มข้นต่ำมากในซีรั่ม
ตัวอย่าง
แอนติบอดีที่ผลิตโดยเอฟเฟกต์หลักของการตอบสนองภูมิคุ้มกันของร่างกาย (B lymphocytes) มีความสามารถในการ "กระตุ้น" หรือ "กระตุ้น" กลไกการตอบสนองที่แตกต่างกันเพื่อต่อต้านภัยคุกคามประเภทต่างๆ
ตัวอย่างเช่นอิมมูโนโกลบูลิน IgG เป็นตัวกระตุ้นของสิ่งที่เรียกว่า "น้ำตกเสริม" ซึ่งทำหน้าที่ในการทำให้อนุภาคของไวรัสเป็นกลางดังนั้นจึงป้องกันไม่ให้จับกับเซลล์ของโฮสต์
ในระหว่างตั้งครรภ์แม่จะถ่ายโอนแอนติบอดีไปยังทารกในครรภ์ผ่านเซลล์ trophoblastic ในรกซึ่งมีตัวรับที่มีความสัมพันธ์กันสูงสำหรับคาร์บอกซิลปลายทางของอิมมูโนโกลบูลินเช่น IgG
การตอบสนองทางร่างกายต่อแบคทีเรียที่มี "แคปซูล" ประกอบด้วยโพลีแซ็กคาไรด์เป็นสื่อกลางโดยอิมมูโนโกลบูลินเอ็มซึ่งส่งเสริมฟาโกไซโทซิสของจุลินทรีย์เหล่านี้
อีกตัวอย่างหนึ่งที่สำคัญของภูมิคุ้มกันทางร่างกายคือการตอบสนองอย่างเป็นระบบต่อปรสิตโดยที่ IgE "สั่ง" การทำลายของพวกมันผ่านเซลล์ eosinophilic
อ้างอิง
- Abbas, A. , Lichtman, A. , & Pober, J. (1999). เซลล์และภูมิคุ้มกันวิทยาระดับโมเลกุล (ฉบับที่ 3) มาดริด: McGraw-Hill
- Carroll, MC, & Isenman, DE (2012). กฎระเบียบของการสร้างภูมิคุ้มกันทางศีลธรรมโดยการเสริม ภูมิคุ้มกัน, 37 (2), 199–207.
- Kindt, T. , Goldsby, R. , & Osborne, B. (2007). ภูมิคุ้มกันวิทยาของ Kuby (6th ed.) เม็กซิโก DF: McGraw-Hill Interamericana แห่งสเปน
- ไคลน์, T. (2550). การตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันที่ได้รับ ใน xPharm: The Comprehensive Pharmacology Reference (หน้า 1–5)
- Lishner, H. , & DiGeorge, A. (1969). บทบาทของไธมัสในภูมิคุ้มกันของร่างกาย มีดหมอ, 2, 1044–1049.
- Medzhitov, R. , และ Janeway, C. (2000). ภูมิคุ้มกัน. The New England Journal of Medicine, 338–344
- Merlo, LMF และ Mandik-Nayak, L. (2013). ภูมิคุ้มกันแบบปรับตัว: เซลล์ B และแอนติบอดี In Cancer Immunotherapy: Immune Suppression and Tumor Growth: Second Edition (หน้า 25–40)
- Silverstein, AM (1979). ประวัติวิทยาภูมิคุ้มกัน. เซลลูล่าร์กับภูมิคุ้มกันทางอารมณ์: ปัจจัยกำหนดและผลที่ตามมาของมหากาพย์การต่อสู้ในศตวรรษที่ 19 วิทยาภูมิคุ้มกันของเซลล์, 48 (1), 208–221.
- สไตน์แมน, RM (2008). การเชื่อมโยงโดยธรรมชาติกับภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวผ่านเซลล์เดนไดรติก ในการสร้างภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดต่อการติดเชื้อในปอด (หน้า 101–113)
- Tan, TT, & Coussens, LM (2007). ภูมิคุ้มกันทางร่างกายการอักเสบและมะเร็ง ความคิดเห็นปัจจุบันทางวิทยาภูมิคุ้มกัน, 19 (2), 209–216
- Twigg, HL (2548). ภูมิคุ้มกันป้องกันร่างกาย (แอนติบอดี): ความก้าวหน้าล่าสุด การดำเนินการของ American Thoracic Society, 2 (5), 417–421
- Wherry, EJ และ Masopust, D. (2016). ภูมิคุ้มกันแบบปรับตัว: การทำให้เป็นกลางกำจัดและจดจำในครั้งต่อไป In Viral Pathogenesis: From Basics to Systems Biology: Third Edition (pp. 57–69).