Utama > Diet

Jenis kekebalan. Respon imun

Direktori Medis Penyakit

Jenis reaksi alergi Immunocomplex (tipe III).

KERUSAKAN UNTUK MENYAMPAIKAN KOMPLEKS JARINGAN AT ALERGI (tipe lll).


Pada jenis reaksi alergi ini, kerusakan jaringan disebabkan oleh kompleks imun Ar-f-At.
Sinonim:

  • Tipe immunocomplex;
  • Jenis Artyus (karena fakta bahwa mekanisme ini memainkan peran utama dalam pengembangan fenomena Artyus).

Jenis ketiga dari reaksi alergi memimpin dalam pengembangan penyakit serum, alveolitis alergi eksogen, beberapa kasus alergi obat dan makanan, dan sejumlah penyakit alergi otomatis (rheumatoid arthritis, systemic lupus erythematosus, dll.).


Mekanisme umum kerusakan oleh kompleks imun.

Ketika antigen terlarut memasuki tubuh, pembentukan antibodi dimulai. Mereka dapat berasal dari berbagai kelas imunoglobulin. Namun, peran terbesar dimainkan oleh IgG dan IgM. Antibodi ini juga disebut endapan karena kemampuannya untuk menginduksi pembentukan endapan in vitro bila dikombinasikan dengan antigen yang sesuai..
Dalam tubuh manusia, reaksi kekebalan terus-menerus terjadi dengan pembentukan Ag + At (antigen-antibodi) yang kompleks, karena antigen dari luar terus-menerus memasuki tubuh atau yang terbentuk secara endogen. Ini adalah respons imun homeostatis yang melindungi dan kerusakan jaringan tidak terjadi..
Namun, dalam kondisi tertentu, Ag + At yang kompleks dapat menyebabkan perkembangan penyakit. Dalam kasus ini, efek merusak kompleks diwujudkan terutama melalui aktivasi komplemen, pelepasan enzim lisosom, pembentukan radikal superoksida dan aktivasi sistem kallikrein-kinin..


Tahap imunologis.

Sejumlah besar antigen dan alogen eksogen dan endogen terlibat dalam pembentukan kompleks imun. Diantara mereka:

  • obat-obatan (penisilin, sulfonamid, dll.),
  • serum antitoksik,
  • globulin gamma alogenik,
  • produk makanan (susu, putih telur, dll.),
  • alergen inhalasi (debu rumah, jamur, dll.),
  • antigen bakteri dan virus, DNA, antigen membran sel, dll..

Kompleks imun dapat terbentuk secara lokal di jaringan atau dalam aliran darah, tergantung pada rute masuk atau tempat pembentukan antigen (alergen). Sifat-sifat kompleks ditentukan oleh komposisinya, yaitu, rasio molekul Ar dan At (antigen-antibodi), kelas atau subkelas At.
Ukuran dan struktur kompleks dan strukturnya bergantung pada jumlah dan rasio molekul Ar dan At.

Dengan demikian, kompleks kisi kasar yang terbentuk melebihi AT dengan cepat dikeluarkan dari aliran darah oleh sistem retikuloendotelial, seperti juga kompleks dengan ukuran kecil. Kompleks endapan, tidak larut yang terbentuk dalam rasio yang setara biasanya mudah dihilangkan oleh fagositosis dan tidak menyebabkan kerusakan, kecuali dalam kasus konsentrasi tinggi atau pembentukan membran dengan fungsi penyaringan (glomeruli, plexus chorioideus).
Kompleks kecil yang terbentuk dalam kelebihan besar Ar, serta kompleks yang dibentuk oleh monovalen Ar, bersirkulasi untuk waktu yang lama, tetapi memiliki aktivitas merusak yang lemah..

Efek merusak biasanya diberikan oleh kompleks larut yang terbentuk dalam kelebihan kecil Ar (antigen) dengan konstanta sedimentasi yang sesuai dengan berat molekul 900.000-1.000.000 dalton.
Nilai tipe antibodi ditentukan oleh fakta bahwa kelas dan subkelasnya yang berbeda memiliki kemampuan berbeda untuk mengaktifkan komplemen dan memperbaiki sel fagositik..
Kompleks terlarut yang mengandung setidaknya dua molekul antibodi IgG sudah dapat mengaktifkan C. Bahkan satu molekul IgM dalam kompleks memiliki kemampuan yang sama. Molekul IgG teragregasi juga memiliki kemampuan untuk mengaktifkan komplemen, dan ini mungkin menjadi salah satu penyebab reaksi alergi semu terhadap pengenalan gamma globulin.


Tahap patokimia.

Di bawah pengaruh Immune Complexes (IR) dan dalam proses pemindahannya, sejumlah mediator terbentuk, peran utamanya adalah untuk menyediakan kondisi yang kondusif bagi fagositosis IR dan pencernaannya. Namun, dalam kondisi tertentu, proses pembentukan mediator mungkin berlebihan dan kemudian mereka mulai memiliki efek yang merusak..

Mediator utama adalah sebagai berikut:

Melengkapi.
Aktivasi komplemen dijelaskan dalam tipe reaksi alergi sitotoksik pada tahap akhir aktivasi, ketika produk yang memiliki efek sitotoksik terbentuk. Mereka juga terbentuk dengan jenis reaksi alergi dan, jelas, dapat merusak sel-sel yang terletak di dekat lokasi aktivasi komplemen..
Namun, peran utama dimainkan oleh pembentukan produk antara komponen komplemen 3, 4 dan 5.
Jelas, peran paling penting dimainkan oleh SZ. Paling banyak ditemukan dalam serum darah - sekitar 1 mg / ml. Dengan partisipasi komponen ini, jalur aktivasi klasik (oleh kompleks imun) dan jalur alternatif (non-imun) dibahas, yang akan dibahas nanti.
Melalui Szb, komponen komplemen menyediakan adhesi imun kompleks untuk fagosit (pada manusia, untuk neutrofil, monosit, makrofag hati dan limpa), yang berkontribusi terhadap fagositosis kompleks. Ini dapat menyebabkan penghancuran kompleks besar.
Fragmen lainnya, SZa, memainkan peran anaphylatoxin, yang merangsang pelepasan histamin dari sel mast dan basofil. C5a dan C4a juga memiliki sifat anafilatoksin..

Semua faktor ini memperkuat satu atau beberapa mata rantai reaksi inflamasi. Oleh karena itu, ada gagasan bahwa peran komplemen adalah untuk merangsang perkembangan peradangan, untuk menghubungkan mekanisme perlindungan non-spesifik ke reaksi (imun) spesifik, yang merupakan proses inflamasi, mis. Komplemen adalah sejenis sistem untuk meningkatkan fungsi perlindungan dari respon imun..

Enzim lisosom dilepaskan selama fagositosis kompleks imun. Ini terutama hidrolase: asam fosfatase, ribonuklease, cathepsin, kolagenase, elastase, dll. Diisolasi dari lisosom, enzim menyebabkan hidrolisis dari substrat yang sesuai dan dengan demikian merusak membran dasar, jaringan ikat dan struktur jaringan lainnya..

Kinins - sekelompok polipeptida neurovasoaktif dengan spektrum aksi yang luas.
Mereka menyebabkan kejang pada otot polos bronkus, vasodilatasi, kemotaksis leukosit, efek nyeri, meningkatkan permeabilitas mikrovaskulatur. Kinin ditemukan di berbagai jaringan dan cairan tubuh.

Kinin plasma darah manusia yang paling banyak dipelajari adalah bradykinin. Pembentukan kinin dari kininogen. adalah proses multi-link yang kompleks. Kinin yang dihasilkan sangat cepat dinonaktifkan oleh kinin yang didistribusikan secara luas dalam tubuh. Kandungan kinin bebas dalam plasma darah orang sehat adalah 5-11 ng / l.
Peran fisiologis kinin didasarkan pada fakta bahwa mereka memiliki efek langsung pada tonus dan permeabilitas dinding pembuluh darah, menyebabkan perluasan pembuluh prekapiler dan meningkatkan permeabilitas kapiler.

Biasanya, cedera lokal menyebabkan peradangan. Dalam perkembangannya, peran tertentu termasuk dalam peningkatan isi kinin. Peradangan alergi, seperti biasanya, disertai dengan peningkatan konsentrasi kinin. Mereka ditemukan dalam eksudat sendi dengan rheumatoid arthritis, kadang-kadang dalam konsentrasi yang cukup signifikan.
Peningkatan 10-15 kali lipat dalam tingkat kinin dalam darah pasien selama eksaserbasi asma bronkial terjadi..

Kinin memiliki kemampuan untuk menyebabkan kejang pada otot polos bronkiolus, nampaknya karena aktivasi saluran kalsium dan stimulasi asupan kalsium ke dalam sitoplasma, di mana ia memicu mekanisme kontraksi. Proses ini ditingkatkan dengan penurunan aktivitas reseptor p-adrenergik, yang terdeteksi pada pasien dengan asma bronkial. Oleh karena itu, konsentrasi kinin, tidak cukup untuk menyebabkan bronkospasme pada satu orang, dapat menyebabkannya pada orang lain, setelah mengurangi aktivitas reseptor p-adrenergik..

Histamin dan serotonin memainkan peran kecil dalam reaksi alergi tipe III. Mereka dapat dilepaskan dari platelet agregat setelah memperbaiki kompleksnya melalui reseptor C3 dan C5a. Histamin juga dapat dikeluarkan dari basofil dan sel mast di bawah pengaruh anafilatoksin..

Anion radikal superoksida juga mengambil bagian dalam pengembangan reaksi jenis ini. Efek mediator tipe III, serta efek mediator tipe II dari reaksi alergi, ditandai dengan peningkatan proteolisis. Ini terdeteksi dalam aktivasi komplemen, sistem kallikrein-kinin, dalam aksi enzim lisosom.


Tahap patofisiologis.

Seperti yang telah disebutkan, pembentukan kompleks imun merupakan indikator inklusi respon imun, oleh karena itu, deteksi sederhana mereka dalam darah belum menunjukkan partisipasi CEC (Circulating Immune Complexes) dalam patogenesis penyakit. Jadi, misalnya, banyak orang memiliki berbagai antibodi dalam darah mereka untuk antigen makanan, dan setelah makan, mereka mungkin muncul dalam konsentrasi kecil untuk beberapa waktu untuk KTK tanpa tanda-tanda alergi makanan.

Circulating immune complexes (CECs) menjadi patogen hanya dalam kondisi tertentu:

  • Kompleks harus dibentuk dalam Ag (antigen) berlebih sedang dan memiliki bentuk yang larut;
  • Peningkatan permeabilitas dinding vaskular harus terjadi, yang akan berkontribusi pada pengendapan kompleks di daerah ini. Biasanya, peningkatan permeabilitas disebabkan oleh:
    a) pelepasan amina vasoaktif dari trombosit, basofil dan sel mast di bawah pengaruh anafilatoksin;
    b) aksi enzim lisosom yang dilepaskan dari fagosit;
  • Kompleks harus mencakup antibodi yang mampu memperbaiki dan mengaktifkan komplemen;
  • Kondisi harus dibuat untuk memfasilitasi sirkulasi kompleks jangka panjang. Hal ini dimungkinkan dengan masuknya yang lama ke dalam tubuh atau pembentukan antigen di dalamnya atau dengan pelanggaran mekanisme dimana darah dimurnikan dari kompleks. Yang terakhir terjadi dengan penghambatan fungsi fagosit dari sistem retikuloendotelial.

Kompleks yang terbentuk secara lokal di jaringan biasanya berlama-lama di lokasi pembentukannya untuk waktu yang lebih lama. Ketika permeabilitas vaskular meningkat, terdapat pengendapan CEC yang dominan. Mereka ditemukan di pembuluh, membran basement dan jaringan di sekitarnya. Paling sering, kompleks disimpan dalam pembuluh peralatan glomerulus ginjal, sehubungan dengan peradangan yang berkembang dengan perubahan, eksudasi dan proliferasi (glomerulonefritis), dengan pengendapan KTK di paru-paru, alveolitis terjadi, di kulit - dermatitis, dll. Dalam kasus yang parah, peradangan dapat terjadi pada kulit karakter dengan nekrosis jaringan dan pembentukan ulkus, perdarahan, trombosis parsial atau lengkap adalah mungkin dalam pembuluh darah.

Peradangan adalah mekanisme perlindungan non-spesifik yang terhubung ke respon imun dengan bantuan mediatornya, pada saat yang sama merupakan faktor kerusakan dan gangguan fungsi organ-organ di mana ia berkembang, menjadi bagian integral dari patogenesis penyakit terkait..

Dengan aktivasi komplemen yang signifikan, anafilaksis sistemik dalam bentuk syok anafilaksis dapat terjadi. Beberapa mediator yang dihasilkan (kinin, histamin, serotonin) dapat menyebabkan bronkokonstriksi, dengan demikian berpartisipasi dalam pengembangan varian klinis dan patogenetik tertentu dari asma bronkial..

Jenis reaksi alergi:

Respon imun. Jenisnya, dasar dan mekanismenya

Jenis respon imun. Respons imun adalah respons tubuh terhadap pengenalan makromolekul asing. Zat yang dapat menyebabkan respons imun spesifik disebut antigen..

Imogogenisitas suatu antigen, yaitu, kemampuan untuk memperoleh respons imun, tidak hanya tergantung pada asingnya, tetapi juga pada berat molekulnya (molekul yang beratnya kurang dari 5000 biasanya tidak imunogenik), heterogenitas struktural, ketahanan terhadap perusakan oleh enzim, spesies hewan.

Di alam, ada sejumlah besar antigen yang berasal dari hewan, tumbuhan, dan mikroba. Mereka dapat diklasifikasikan menurut berbagai karakteristik, termasuk sifat spesifik (spesies, kelompok, heterogen, tahap-spesifik dalam ontogenesis, dll.). Contoh-contoh antigen termasuk, khususnya, antigen histokompatibilitas yang terlibat dalam pengenalan dan penghapusan sel-sel tubuh yang abnormal atau jaringan yang ditransplantasikan; alergen yang berasal dari hewan dan tumbuhan (serbuk sari, serpihan kulit, rambut, bulu, dll.), menyebabkan peningkatan sensitivitas tubuh; antigen golongan darah - glukoprotein, yang walaupun mereka tidak menyebabkan pembentukan antibodi dalam tubuh, tetapi bereaksi dengan mereka secara in vitro.

Dua jenis utama respon imun tubuh terhadap antigen diketahui - humoral dan seluler. Jawaban dari jenis humoral terdiri dari produksi antibodi yang bersirkulasi dalam darah dan secara khusus mengikat molekul-molekul yang asing bagi tubuh. Respons imun tipe sel melibatkan pembentukan sel khusus yang bereaksi dengan antigen melalui pengikatan dan kerusakan selanjutnya. Imunitas seluler terutama ditujukan terhadap antigen seluler - bakteri, jamur patogen, sel dan jaringan asing (ditransplantasikan atau tumor).

Dua jenis utama reaksi imun dimediasi oleh berbagai kelas limfosit: limfosit B bertanggung jawab untuk imunitas humoral, dan limfosit T bertanggung jawab atas imunitas seluler. Pada hewan dengan timus dihilangkan pada usia dini, tidak hanya respon imun seluler terganggu, tetapi kemampuan untuk menghasilkan antibodi juga berkurang. Ini disebabkan oleh fakta bahwa beberapa sel T "bekerja sama" dengan sel B selama pembentukan kekebalan humoral.

Mekanisme respon imun. Sebelum stimulasi dengan antigen ("saat istirahat"), limfosit T dan B secara morfologis sulit dibedakan. Mereka dapat dibedakan baik dengan mendeteksi imunoglobulin - reseptor pada permukaan limfosit B, atau dengan menentukan reseptor untuk eritrosit domba pada permukaan limfosit T (reaksi pembentukan "mawar eritrosit").

Ara. Skema partisipasi limfosit T dan B dalam imunitas seluler dan humoral.

Di bawah pengaruh antigen, terjadi proliferasi dan diferensiasi kedua sel. Sel T yang diaktifkan berubah menjadi limfoblas, yang memunculkan beberapa subpopulasi sel (Gbr. 159). Diantaranya adalah limfogen-T aktif - "pembunuh" ("pembunuh"), penekan limfosit-T yang menekan respon imun, limfosit-penolong T-limfosit yang mengintegrasikan respon imun dengan bekerja sama dengan limfosit B selama produksi antibodi atau dengan merangsang sel-T -pembunuh. Semua sel T pasangan ini memiliki reseptor antigenik yang sama dan antigen yang sama dari kompleks histokompatibilitas utama (MHC). Yang terakhir adalah glikoprotein sel membran yang memastikan kompatibilitas imunologisnya.

Limfosit T teraktivasi dari semua populasi juga mensekresi faktor terlarut (limfokin) yang mengatur manifestasi imunitas seluler (penindasan, kerja sama, perolehan sifat spesifik limfosit T) dan mengaktifkan aktivitas fagositik makrofag. Contoh limfokin adalah glukoprotein interleukin, yang merangsang pertumbuhan dan proliferasi limfosit T, dan protein interferon, yang menghambat multiplikasi virus dan secara bersamaan meningkatkan fagositosis.

Semua manifestasi fitur fungsional subpopulasi individu limfosit T dapat diamati secara in vitro, bekerja padanya dengan zat protein khusus - leggins dengan aktivitas mitogenik.

Limfosit B yang diaktifkan antigen kemudian menjadi produsen antibodi. Setelah kontak pertama dengan antigen, aktivasi awal mereka, atau sensitisasi, terjadi. Beberapa sel anak berubah menjadi sel memori imunologis, sementara yang lain menetap di organ limfatik perifer. Di sini mereka berubah menjadi sel plasma dengan retikulum endoplasma granular yang berkembang dengan baik. Sel plasma dengan partisipasi limfosit T-helper mulai menghasilkan antibodi yang dilepaskan ke dalam plasma darah.

Sel memori imunologis tidak memberikan respons imunologis primer, tetapi ketika dihubungi kembali dengan antigen yang sama, mereka dengan mudah berubah menjadi sel yang mengeluarkan antibodi. Skema eksperimental menegaskan tanggung jawab limfosit khusus untuk pengenalan antigen asing ditunjukkan pada gambar. Iradiasi hewan dengan sinar gamma menyebabkan kematian limfosit; tidak ada respon imun terhadap pemberian antigen pada hewan tersebut. Pada hewan iradiasi yang menerima limfosit dari donor normal dari garis inbred yang sama, respons terhadap antigen dikembalikan. Pada hewan yang diiradiasi yang menerima sel (non-limfosit) lain dari donor normal, respons imun tidak dipulihkan..

Bagaimana kekebalan bekerja Konsep dasar

Mekanisme respon imun dan sel imun. Konsep dasar.

Kekebalan: perang melawan orang asing dan... mereka

(gambaran singkat)

KANDUNGAN:

Kekebalan adalah sistem reaksi yang dirancang untuk melindungi tubuh dari invasi bakteri, virus, jamur, protozoa dan agen berbahaya lainnya - yang disebut patogen. Jika kita membayangkan bahwa tubuh kita adalah sebuah negara, maka sistem kekebalan tubuh dapat dibandingkan dengan angkatan bersenjatanya. Semakin respons yang koheren dan memadai terhadap intervensi patogen akan, semakin dapat diandalkan perlindungan tubuh..

Untuk melawan patogen yang berbeda, sebagai hasil dari evolusi yang panjang, sistem sel imun yang rumit dibentuk, masing-masing memiliki strategi bertarung sendiri. Sel-sel sistem kekebalan saling melengkapi: mereka menggunakan metode yang berbeda untuk menghancurkan patogen, dapat memperkuat atau melemahkan aksi sel-sel lain, dan juga menarik lebih banyak pejuang baru ke medan perang jika mereka tidak dapat melakukannya sendiri. Menyerang tubuh, patogen meninggalkan "bukti" molekuler yang "mengambil" sel imun. Bukti semacam itu disebut antigen..

Antigen - zat apa pun yang dirasakan tubuh sebagai benda asing dan karenanya merespons penampilannya dengan mengaktifkan sistem kekebalan tubuh. Antigen yang paling penting untuk sistem kekebalan adalah potongan-potongan molekul yang terletak di permukaan luar patogen. Dari potongan-potongan ini, Anda dapat menentukan agresor mana yang menyerang tubuh, dan memastikan pertarungan melawannya.

Sitokin

"Kode morse" dari tubuh

Agar sel-sel imun mengoordinasikan tindakan mereka dalam perang melawan musuh, mereka membutuhkan sistem sinyal yang memberi tahu siapa dan kapan harus bertempur, atau mengakhiri pertempuran, atau, sebaliknya, melanjutkannya, dan banyak lagi. Untuk keperluan ini, sel menghasilkan molekul protein kecil - sitokin, misalnya, berbagai interleukin (IL-1, atau IL-1, 2, 3, dll.) [1]. Banyak sitokin sulit untuk menghubungkan fungsi yang tidak ambigu, tetapi dengan tingkat kondisionalitas tertentu mereka dapat dibagi menjadi lima kelompok: kemokin, faktor pertumbuhan, sitokin proinflamasi, antiinflamasi dan imunoregulatori..

  • Kemokin memberi sel sinyal yang memberi tahu ke mana sel harus bergerak. Ini mungkin tempat yang terinfeksi di mana perlu untuk menyatukan semua unit militer tentara kita, atau organ tertentu dari sistem kekebalan tubuh, di mana sel akan terus menjalani pelatihan literasi militer (untuk kemokin, lihat di sini →).
  • Faktor pertumbuhan membantu sel menentukan “spesialisasi militer” mana yang akan dipilih untuk dirinya sendiri. Dengan nama molekul-molekul ini, sebagai aturan, mudah dipahami untuk pengembangan sel mana yang menjadi tanggung jawabnya. Dengan demikian, faktor penstimulasi koloni granulosit-makrofag (GM-CS atau Inggris GM-CSF) berkontribusi terhadap penampilan granulosit dan makrofag (untuk kelompok CSF lihat di sini →), dan faktor pertumbuhan endotel vaskular (VEGF), sesuai namanya, bertanggung jawab untuk pembentukan pembuluh darah baru
  • Sitokin proinflamasi, antiinflamasi, dan imunoregulasi dikatakan "memodulasi" respons imun. Molekul sel inilah yang digunakan untuk "berbicara" satu sama lain, karena setiap bisnis bersama harus diatur secara ketat sehingga pemain kunci tidak menjadi bingung tentang apa yang harus dilakukan dan tidak saling mengganggu, melainkan menjalankan fungsinya. Sitokin pro-inflamasi, seperti namanya, membantu mempertahankan peradangan yang diperlukan untuk respon imun yang efektif dalam memerangi patogen, sementara sitokin anti-inflamasi membantu tubuh menghentikan perang dan membawa medan perang ke keadaan damai. Sinyal sitokin imunoregulatori dapat didekripsi oleh sel dengan cara yang berbeda, tergantung pada jenis sel apa mereka dan sinyal lain apa yang akan mereka terima saat ini.

Untuk informasi lebih lanjut tentang sitokin, lihat tombol tautan:

Konvensi klasifikasi yang disebutkan di atas berarti bahwa sitokin, yang merupakan bagian dari salah satu kelompok yang terdaftar, dalam kondisi tertentu dalam tubuh dapat memainkan peran yang berlawanan secara berlawanan - misalnya, dari pergantian proinflamasi menjadi antiinflamasi..

Tanpa hubungan yang mapan antara jenis-jenis pasukan, setiap operasi militer yang cerdik akan gagal, oleh karena itu, sangat penting bagi sel-sel sistem kekebalan tubuh, ketika menerima dan memberi perintah dalam bentuk sitokin, untuk menafsirkannya dengan benar dan bertindak secara harmonis. Jika sinyal sitokin mulai diproduksi dalam jumlah yang sangat besar, maka kepanikan terjadi pada baris sel, yang dapat menyebabkan kerusakan pada tubuh Anda sendiri. Ini disebut badai sitokin: sebagai respons terhadap sinyal sitokin yang masuk, sel-sel sistem kekebalan tubuh mulai memproduksi lebih banyak sitokin mereka sendiri, yang, pada gilirannya, bekerja pada sel-sel dan meningkatkan sekresi diri mereka sendiri. Lingkaran setan terbentuk, yang mengarah pada penghancuran sel-sel di sekitarnya, dan kemudian jaringan tetangga.

Sel kekebalan

Selesaikan secara teratur!

Semua sel terkait dengan sistem kekebalan tubuh dan tertarik olehnya untuk memastikan reaksi efektor secara fungsional dibagi menjadi empat kelompok.

  1. Sel penyaji antigen: makrofag, sel dendritik tipe 1 dan 2, limfosit B.
  2. Sel regulator: T-induktor, T-helper tipe 1, 2 dan 3, sel T regulator alami.
  3. Sel efektor: sel plasma (berdiferensiasi dari B-limfosit), sel T sitotoksik dengan fenotipe CD8 + (atau pembunuh-T); sel T peradangan dengan fenotip CD4 + (atau limfosit T yang bertanggung jawab atas hipersensitivitas tertunda); neutrofil, eosinofil, basofil, sel mast, sel pembunuh alami (sel NK), makrofag.
  4. Sel memori: Sel T memori dengan fenotip CD8 +; Memori sel T dengan fenotip CD4 +; sel plasma berumur panjang; B-sel memori.

Sama seperti berbagai jenis pasukan yang ada di angkatan bersenjata, sel-sel sistem kekebalan dapat dibagi menjadi dua cabang besar - kekebalan bawaan dan didapat, untuk studi yang Hadiah Nobel diberikan pada tahun 2011 [2]. Imunitas bawaan adalah bagian dari sistem kekebalan yang siap melindungi tubuh segera setelah serangan patogen dilakukan. Respon imun yang diperoleh (atau adaptif) selama kontak pertama dengan musuh membutuhkan waktu lebih lama, karena membutuhkan persiapan yang licik, tetapi setelah itu dapat melakukan skenario yang lebih kompleks untuk melindungi tubuh. Kekebalan bawaan sangat efektif dalam perang melawan penyabot tunggal: itu tidak menetralisir mereka, mengganggu unit militer elit khusus - kekebalan adaptif. Jika ancaman ternyata lebih besar dan ada risiko patogen menembus lebih dalam ke dalam tubuh, sel-sel kekebalan bawaan segera memberi sinyal ini, dan sel-sel kekebalan yang diperoleh memasuki medan.

Semua sel kekebalan tubuh terbentuk di sumsum tulang dari sel induk hematopoietik, yang memunculkan dua sel - myeloid umum dan prekursor limfoid umum [3]. Sel-sel kekebalan yang didapat berasal dari prekursor limfoid yang umum dan, karenanya, disebut limfosit, sedangkan sel-sel kekebalan bawaan dapat berasal dari kedua prekursor. Skema diferensiasi sel-sel sistem kekebalan ditunjukkan pada Gambar 1.

Kekebalan bawaan

Sel kekebalan bawaan mengenali patogen dengan penanda molekuler tertentu - yang disebut gambar patogenisitas [4]. Penanda-penanda ini tidak memungkinkan Anda untuk secara akurat menentukan afiliasi patogen dengan spesies tertentu, tetapi hanya menandakan bahwa sistem kekebalan telah menjumpai orang asing. Bagi tubuh kita, penanda semacam itu bisa berupa fragmen dinding sel dan flagela bakteri, RNA untai ganda, dan DNA virus untai tunggal, dll. Dengan bantuan reseptor imunitas bawaan khusus, seperti TLR (reseptor seperti Toll, reseptor seperti Toll) dan NLR (reseptor mirip Nod, reseptor mirip Nod), sel berinteraksi dengan gambar patogenisitas dan mulai menerapkan strategi perlindungan mereka..

Sekarang perhatikan lebih dekat beberapa sel kekebalan bawaan.

Makrofag dan sel Dendritik menyerap (memfagositisasi) patogen, dan sudah ada di dalamnya, dengan bantuan isi vakuola, mereka melarutkannya. Metode menghancurkan musuh ini sangat mudah: sel yang melakukan itu tidak hanya dapat terus berfungsi secara aktif, tetapi juga mendapat kesempatan untuk mempertahankan fragmen patogen - antigen, yang, jika perlu, akan berfungsi sebagai sinyal aktivasi untuk sel kekebalan adaptif. Sel-sel dendritik paling baik mengatasi hal ini - mereka bekerja sebagai agen pensinyalan antara dua cabang sistem kekebalan tubuh, yang diperlukan untuk keberhasilan penekanan infeksi..

Neutrofil - sel kekebalan terbesar dalam darah manusia - melakukan perjalanan melalui tubuh untuk sebagian besar hidup mereka. Ketika mereka menemukan patogen, mereka menyerap dan mencernanya, tetapi setelah "makanan hangat" mereka biasanya mati. Neutrofil adalah sel kamikaze, dan kematian adalah mekanisme utama aksi mereka. Pada saat kematian neutrofil, isi butiran yang terkandung di dalamnya dilepaskan - zat yang memiliki efek antibiotik - dan di samping itu, jaringan DNA sel sendiri (NET, saluran ekstraseluler neutrofil) tersebar, ke mana bakteri di dekatnya jatuh - mereka sekarang menjadi lebih terlihat karena makrofag.

Video 1. Neutrofil (ditandai dengan warna hijau) datang ke lokasi kerusakan jaringan. Video direkam menggunakan mikroskop dua-foton intravital. →

Eosinofil, basofil, dan sel mast melepaskan isi butirannya ke jaringan di sekitarnya - pertahanan kimiawi terhadap patogen besar, seperti cacing parasit. Namun, seperti yang sering terjadi, populasi yang damai dapat diracuni dengan bahan kimia, dan sel-sel ini secara luas dikenal tidak begitu banyak untuk peran fisiologis langsung mereka tetapi untuk keterlibatan dalam pengembangan reaksi alergi.

Selain sel-sel myeloid yang disebutkan di atas, sel-sel dari seri limfoid, yang disebut sel-sel limfoid dari imunitas bawaan, juga bekerja dalam imunitas bawaan. Mereka memproduksi sitokin dan, karenanya, mengatur perilaku sel-sel tubuh lainnya.

Salah satu jenis sel-sel ini adalah yang disebut pembunuh alami (sel NK). Mereka adalah infanteri dalam angkatan bersenjata tubuh: mereka bertarung satu lawan satu dengan sel yang terinfeksi, terlibat dalam pertarungan tangan kosong. Sel-sel NK mensekresi protein perforin dan granzyme B. Yang pertama, seperti namanya, melubangi membran sel target, berintegrasi ke dalamnya, dan yang kedua, seperti buckshot, menembus celah ini dan memulai kematian sel, membelah protein yang membentuknya.

Anehnya, pada berbagai tahap perkembangannya, beberapa sel sistem kekebalan tubuh dapat melakukan fungsi-fungsi yang berlawanan satu sama lain. Jadi, kelompok heterogen dari prekursor berbagai sel kekebalan kekebalan bawaan diisolasi, yang dalam bentuk yang tidak matang ini menekan respon imun. Mereka disebut itu: sel penekan myeloid. Jumlah mereka meningkat dalam tubuh sebagai respons terhadap munculnya infeksi kronis atau kanker. Peran sel-sel semacam itu sangat penting, karena mereka tidak mengizinkan prajurit imunitas lain untuk bertempur terlalu banyak dengan musuh, sehingga merusak populasi sipil - sel-sel tak berdosa di dekatnya.

Kekebalan adaptif

"Pasukan khusus angkatan bersenjata tubuh"

Sel-sel kekebalan adaptif - limfosit T dan B - dapat dibandingkan dengan pasukan khusus. Faktanya adalah mereka mampu mengenali banyak antigen patogen individu karena reseptor khusus pada permukaannya. Reseptor-reseptor ini masing-masing disebut sel-T (TCR, reseptor sel-T) dan sel-B (BCR, reseptor sel-B). Berkat proses cerdas pembentukan TCR dan BCR, setiap limfosit B atau T membawa reseptor uniknya sendiri untuk antigen spesifik dan unik..

Untuk memahami bagaimana reseptor sel-T bekerja, pertama-tama kita perlu membahas sedikit keluarga protein penting lainnya - kompleks histokompatibilitas utama (MHC, kompleks histokompatibilitas utama) [5]. Protein-protein ini adalah "kata sandi" molekuler tubuh yang memungkinkan sel-sel sistem kekebalan tubuh untuk membedakan rekan-rekan mereka dari musuh. Di sel mana pun, proses degradasi protein sedang berlangsung. Sebuah mesin molekuler khusus - immunoproteasome - memecah protein menjadi peptida pendek yang dapat dibangun ke dalam MHC dan, seperti bullseye di atas piring, disajikan dengan limfosit T. Menggunakan TCR, ia "melihat" peptida dan mengenali apakah itu milik protein tubuh sendiri atau asing. Pada saat yang sama, TCR memeriksa apakah molekul MHC akrab dengannya - ini memungkinkan seseorang untuk membedakan selnya sendiri dari sel "tetangga", yaitu sel dari spesies yang sama, tetapi dari individu lain. Ini adalah kebetulan molekul MHC yang diperlukan untuk pengerjaan jaringan dan organ yang ditransplantasikan, oleh karena itu nama yang rumit: histos dalam bahasa Yunani berarti "jaringan". Pada manusia, molekul MHC juga disebut HLA (human leukocyte antigen - human leukocyte antigen).

Video 2. Interaksi jangka pendek sel T dengan sel dendritik (DC) (ditandai dengan warna hijau). Video direkam menggunakan mikroskop dua-foton intravital. →

Limfosit T

Untuk mengaktifkan T-limfosit, perlu menerima tiga sinyal. Yang pertama adalah interaksi TCR dengan MHC, yaitu, pengenalan antigen. Yang kedua adalah apa yang disebut sinyal co-stimulator yang ditransmisikan oleh sel penyaji antigen melalui molekul CD80 / 86 ke CD28 yang terletak di limfosit. Sinyal ketiga adalah produksi koktail dari berbagai sitokin proinflamasi. Jika salah satu dari sinyal ini rusak, itu penuh dengan konsekuensi serius bagi tubuh, misalnya, reaksi autoimunitas.

Ada dua jenis molekul kompleks histokompatibilitas utama: MHC-I dan MHC-II. Yang pertama hadir pada semua sel tubuh dan membawa peptida protein seluler atau protein virus yang menginfeksinya. Subtipe khusus sel-T - pembunuh-T (juga disebut CD8 + T-limfosit) - berinteraksi dengan kompleks MHC-I-peptida sebagai reseptornya. Jika interaksi ini cukup kuat, maka peptida yang dilihat sel T bukanlah karakteristik tubuh dan, dengan demikian, dapat menjadi milik musuh yang telah menginvasi sel - virus. Sangat mendesak untuk menetralisir pelanggar perbatasan, dan T-killer mengatasi tugas ini dengan sempurna. Ini, seperti sel NK, melepaskan protein perforin dan granzyme, yang mengarah ke lisis sel target.

Reseptor sel T dari subtipe lain limfosit T - sel T-helper (sel Th, CD4 + limfosit T) - berinteraksi dengan kompleks MHC-II-peptida. Kompleks ini tidak ditemukan pada semua sel tubuh, tetapi terutama pada sel-sel imun, dan peptida yang dapat disajikan oleh molekul MHC-II adalah fragmen patogen yang ditangkap dari ruang ekstraseluler. Jika reseptor sel-T berinteraksi dengan kompleks MHC-II-peptida, sel-T mulai memproduksi kemokin dan sitokin, yang membantu sel-sel lain untuk secara efektif menjalankan fungsinya - perang melawan musuh. Itulah sebabnya limfosit ini disebut pembantu - dari penolong Inggris (asisten). Di antara mereka, banyak subtipe dibedakan, yang berbeda dalam spektrum sitokin yang diproduksi dan, oleh karena itu, peran mereka dalam proses kekebalan. Misalnya, ada limfosit Th1 yang efektif dalam memerangi bakteri intraseluler dan protozoa, limfosit Th2 yang membantu sel B bekerja dan oleh karena itu penting untuk menghadapi bakteri ekstraseluler (yang akan kita bicarakan sebentar lagi), sel Th17 dan banyak lainnya..

Video 3. Pergerakan T-pembantu (merah) dan T-pembunuh (hijau) di kelenjar getah bening. Video direkam menggunakan mikroskop dua-foton intravital. →

Di antara sel T CD4 +, ada subtipe sel khusus - T-limfosit pengatur (Treg). Mereka dapat dibandingkan dengan kantor kejaksaan militer, yang menahan fanatisme tentara yang bergegas ke medan perang dan mencegah mereka dari membahayakan penduduk sipil. Sel-sel ini menghasilkan sitokin yang menekan respons imun, dan dengan demikian melemahkan respons imun ketika musuh dikalahkan..

Fakta bahwa limfosit-T hanya mengenali antigen asing, dan bukan molekul organisme sendiri, adalah konsekuensi dari proses licik yang disebut seleksi. Ini terjadi di organ yang dibuat khusus - timus, tempat sel T menyelesaikan perkembangannya. Inti dari seleksi adalah sebagai berikut: sel-sel yang mengelilingi limfosit muda atau naif menunjukkan (sekarang) peptida protein mereka sendiri. Limfosit yang mengenali fragmen protein ini terlalu baik atau terlalu buruk dihancurkan. Sel-sel yang masih hidup (dan ini kurang dari 1% dari semua prekursor T-limfosit yang masuk ke timus) memiliki afinitas menengah untuk antigen, oleh karena itu, sebagai suatu peraturan, mereka tidak menganggap sel mereka sendiri sebagai target serangan, tetapi mereka dapat menanggapi peptida asing yang cocok. Pemilihan timus - mekanisme yang disebut toleransi imunologi sentral.

Video 4. Pergerakan sel T (ditandai dengan warna merah) melalui kelenjar getah bening. Sel-sel yang membentuk dasar struktural kelenjar getah bening dan dinding pembuluh diberi label dengan protein fluorescent hijau. Video direkam menggunakan mikroskop dua-foton intravital. →

Ada juga toleransi imunologis perifer. Dengan perkembangan infeksi, gambar patogenisitas bekerja pada sel dendritik, seperti pada sel kekebalan bawaan apa pun. Hanya setelah itu dapat matang, mulai untuk mengekspresikan molekul tambahan pada permukaannya untuk mengaktifkan limfosit dan secara efektif menyajikan antigen untuk limfosit-T. Jika T-limfosit bertemu dengan sel dendritik yang belum matang, maka sel itu tidak aktif, tetapi merusak diri sendiri atau ditekan. Keadaan sel T yang tidak aktif ini disebut anergi. Dengan cara ini, efek patogenik limfosit T autoreaktif, yang karena satu dan lain alasan selamat selama seleksi dalam timus, dicegah dalam tubuh (Untuk siklus hidup sel-T, lihat artikel “Limfosit T: pelancong dan kentang sofa”).

Semua hal di atas berlaku untuk limfosit-T-α, namun, ada tipe lain dari sel-T - γδ-T-limfosit (namanya menentukan komposisi molekul protein yang membentuk TCR) [7]. Mereka relatif kecil dan terutama menjajah mukosa usus dan jaringan penghalang lainnya, memainkan peran penting dalam mengatur komposisi mikroba yang tinggal di sana. Dalam sel γδ-T, mekanisme pengenalan antigen berbeda dari αβ-T-limfositik dan tidak bergantung pada TCR [8].

Limfosit B

B-limfosit membawa reseptor sel B pada permukaannya [9]. Setelah kontak dengan antigen, sel-sel ini diaktifkan dan berubah menjadi subtipe sel khusus - sel plasma dengan kemampuan unik untuk mengeluarkan reseptor sel B mereka ke lingkungan - ini adalah molekul yang kita sebut antibodi. Dengan demikian, baik BCR dan antibodi memiliki afinitas untuk antigen yang dikenali olehnya, seolah-olah, "menempel" padanya. Hal ini memungkinkan antibodi untuk membungkus (mengopsonisasi) sel dan partikel virus yang dilapisi dengan molekul antigen, menarik makrofag dan sel kekebalan lainnya untuk membunuh patogen. Antibodi juga dapat mengaktifkan kaskade khusus reaksi imunologis yang disebut sistem komplemen, yang mengarah pada perforasi membran sel patogen dan kematiannya..

Untuk pertemuan efektif sel imunitas adaptif dengan sel dendritik yang membawa antigen asing di MHC dan karena itu berfungsi sebagai "terhubung", ada organ kekebalan khusus dalam tubuh - kelenjar getah bening. Distribusi mereka di seluruh tubuh heterogen dan tergantung pada seberapa rentan perbatasan ini atau itu. Kebanyakan dari mereka terletak di dekat saluran pencernaan dan pernapasan, karena penetrasi patogen dengan makanan atau udara yang dihirup adalah cara infeksi yang paling mungkin..

Pengembangan respon imun adaptif membutuhkan banyak waktu (dari beberapa hari hingga dua minggu), dan apa yang disebut sel-sel memori terbentuk dari sel-sel T dan B yang berpartisipasi dalam pertempuran masa lalu sehingga tubuh dapat mempertahankan diri melawan infeksi yang dikenal dengan lebih cepat. Mereka, seperti veteran, hadir dalam jumlah kecil di dalam tubuh, dan jika patogen yang mereka kenal muncul, diaktifkan kembali, dengan cepat berbagi, dan keluar untuk mempertahankan perbatasan dengan tentara.

Pola respons kekebalan tubuh

Ketika tubuh diserang oleh patogen, sel-sel kekebalan bawaan, neutrofil, basofil dan eosinofil, memasuki pertempuran terlebih dahulu. Mereka mengeluarkan isi butiran mereka di luar, yang dapat merusak dinding sel bakteri, dan juga, misalnya, meningkatkan aliran darah sehingga sel-sel sebanyak mungkin bergegas ke lokasi infeksi.

Pada saat yang sama, sel dendritik yang telah menyerap patogen bergegas ke kelenjar getah bening terdekat, di mana ia mentransmisikan informasi tentang limfosit T dan B yang terletak di sana. Itu diaktifkan dan melakukan perjalanan ke lokasi patogen (Gbr. 2). Pertempuran berkobar: Pembunuh-T yang kontak dengan sel yang terinfeksi membunuhnya, Pembantu-T membantu makrofag dan limfosit B untuk menerapkan mekanisme pertahanan mereka. Akibatnya, patogen mati, dan sel-sel pemenang pergi untuk beristirahat. Sebagian besar dari mereka mati, tetapi beberapa menjadi sel memori yang mengendap di sumsum tulang dan menunggu tubuh kembali membutuhkan bantuan mereka..

Beginilah skema respons imun apa pun, tetapi secara nyata dapat berubah tergantung pada patogen mana yang telah memasuki tubuh. Jika kita berurusan dengan bakteri ekstraseluler, jamur, atau, katakanlah, cacing, maka angkatan bersenjata utama dalam kasus ini adalah eosinofil, sel B yang memproduksi antibodi, dan limfosit Th2 untuk membantu mereka dalam hal ini. Jika bakteri intraseluler telah menetap di dalam tubuh, maka makrofag, yang dapat menyerap sel yang terinfeksi, dan limfosit Th1, membantu mereka dalam hal ini, berada di tempat pertama. Nah, dalam kasus infeksi virus, sel NK dan pembunuh-T memasuki pertempuran, yang menghancurkan sel yang terinfeksi dengan pembunuhan kontak..

Seperti yang dapat kita lihat, berbagai jenis sel imun dan mekanisme kerjanya tidak disengaja: setiap organisme memiliki cara bertarungnya yang efektif (Gbr. 3).

Gambar 3. Jenis utama patogen dan sel yang terlibat dalam penghancurannya.

Dan sekarang semua tikungan kebalikan yang dijelaskan di atas - dalam sebuah video pendek.

Video 5. Mekanisme respons imun. →

Kekebalan auto

perang saudara bergemuruh.

Sayangnya, tidak ada perang yang lengkap tanpa korban di antara penduduk sipil. Pertahanan yang panjang dan intens bisa mahal bagi tubuh jika pasukan yang agresif dan sangat terspesialisasi keluar dari kendali. Kerusakan pada organ dan jaringan tubuh sendiri oleh sistem kekebalan tubuh disebut proses autoimun [2]. Sekitar 5% manusia menderita penyakit jenis ini..

Pemilihan limfosit-T dalam timus, serta penghilangan sel autoreaktif di pinggiran (toleransi imunologis sentral dan perifer), yang telah kita bicarakan sebelumnya, tidak dapat sepenuhnya menghilangkan tubuh limfosit T autoreaktif. Sedangkan untuk limfosit B, pertanyaan tentang seberapa ketat seleksi mereka dilakukan masih terbuka. Oleh karena itu, dalam tubuh setiap orang selalu ada banyak limfosit autoreaktif, yang, jika terjadi reaksi autoimun, dapat merusak organ dan jaringan mereka sendiri sesuai dengan kekhususan mereka..

Untuk lesi autoimun tubuh, sel T dan B dapat bertanggung jawab. Yang pertama secara langsung membunuh sel-sel tidak bersalah yang membawa antigen yang sesuai, dan juga membantu sel B autoreaktif untuk menghasilkan antibodi. Autoimunitas sel-T telah dipelajari dengan baik pada rheumatoid arthritis, diabetes mellitus tipe 1, multiple sclerosis dan banyak penyakit lainnya..

Limfosit B jauh lebih canggih. Pertama, autoantibodi dapat menyebabkan kematian sel dengan mengaktifkan sistem komplemen pada permukaannya atau dengan menarik makrofag. Kedua, reseptor pada permukaan sel dapat menjadi target untuk antibodi. Ketika antibodi seperti itu berikatan dengan reseptor, antibodi dapat diblokir atau diaktifkan tanpa sinyal hormon yang nyata. Ini terjadi dengan penyakit Grave: limfosit B menghasilkan antibodi terhadap reseptor TSH (hormon perangsang tiroid), meniru aksi hormon dan, dengan demikian, meningkatkan produksi hormon tiroid. Pada miastenia gravis, antibodi terhadap reseptor asetilkolin menghambat efeknya, yang mengarah pada pelanggaran konduksi neuromuskuler. Ketiga, autoantibodi bersama dengan antigen terlarut dapat membentuk kompleks imun yang menetap di berbagai organ dan jaringan (misalnya, di glomeruli ginjal, sendi, dan endotelium vaskular), mengganggu fungsi mereka dan menyebabkan proses inflamasi.

Sebagai aturan, penyakit autoimun terjadi secara tiba-tiba, dan tidak mungkin untuk menentukan dengan tepat apa yang menyebabkannya. Dipercayai bahwa hampir semua situasi stres, apakah itu infeksi menular, trauma, atau hipotermia, dapat menjadi pemicu peluncuran. Kontribusi signifikan terhadap kemungkinan penyakit autoimun dibuat oleh gaya hidup seseorang dan kecenderungan genetik - adanya varian gen tertentu..

Kecenderungan terhadap penyakit autoimun tertentu sering dikaitkan dengan alel gen MHC tertentu, yang telah kita bicarakan. Jadi, keberadaan alel HLA-B27 dapat berfungsi sebagai penanda kecenderungan untuk perkembangan ankylosing spondylitis, juvenile rheumatoid arthritis, arthritis psoriatik dan penyakit lainnya. Menariknya, kehadiran HLA-B27 yang sama dalam genom berkorelasi dengan perlindungan yang efektif terhadap virus: misalnya, pembawa alel ini memiliki kesempatan yang lebih kecil untuk tertular HIV atau hepatitis C. Ini adalah pengingat lain bahwa semakin agresif pasukan bertempur, semakin besar kemungkinan akan hilang populasi sipil.

Selain itu, tingkat ekspresi autoantigen dalam timus dapat mempengaruhi perkembangan penyakit. Sebagai contoh, produksi insulin dan, karenanya, frekuensi penyajian antigennya ke sel T bervariasi dari orang ke orang. Semakin tinggi, semakin rendah risiko mengembangkan diabetes mellitus tipe 1, karena ini memungkinkan pengangkatan limfosit T spesifik insulin.

Semua penyakit autoimun dapat dibagi menjadi spesifik organ dan sistemik. Pada penyakit spesifik organ, organ atau jaringan individu terpengaruh. Misalnya, dengan multiple sclerosis - selubung mielin neuron, dengan rheumatoid arthritis - sendi, dan dengan diabetes mellitus tipe 1 - pulau Langerhans di pankreas. Penyakit autoimun sistemik ditandai oleh kerusakan banyak organ dan jaringan. Penyakit-penyakit tersebut termasuk, misalnya, lupus erythematosus sistemik dan sindrom Sjögren primer, yang memengaruhi jaringan ikat. Rincian lebih lanjut tentang penyakit ini akan dibahas dalam artikel lain dari proyek khusus..

Kesimpulan

Seperti yang telah kita lihat, kekebalan adalah jaringan interaksi yang kompleks baik pada tingkat seluler maupun molekuler. Bahkan alam tidak dapat menciptakan sistem ideal yang secara andal melindungi tubuh dari serangan patogen dan pada saat yang sama dalam keadaan apa pun tidak merusak organnya sendiri. Penyakit autoimun adalah efek samping dari spesifisitas tinggi dari sistem kekebalan adaptif, biaya yang harus kita bayar untuk kesempatan untuk berhasil ada di dunia yang penuh dengan bakteri, virus, dan patogen lainnya..

Pengobatan - penciptaan tangan manusia - tidak dapat sepenuhnya memperbaiki apa yang diciptakan oleh alam, sehingga saat ini tidak ada penyakit autoimun yang sepenuhnya disembuhkan. Oleh karena itu, tujuan yang ingin dicapai oleh pengobatan modern adalah diagnosis penyakit yang tepat waktu dan menghilangkan gejala-gejalanya secara efektif, yang secara langsung tergantung pada kualitas hidup pasien. Namun, agar hal ini memungkinkan, perlu untuk meningkatkan kesadaran masyarakat tentang penyakit autoimun dan cara mengobatinya. "Diperingatkan lebih dulu!" - ini adalah moto organisasi publik yang dibuat untuk ini di seluruh dunia.

Sel induk hematopoietik

Menjadi siapa? Bagaimana sel induk hematopoietik "memilih profesi"

Bagian dari HSC diam: sel-sel seperti itu tidak aktif dan tidak berpartisipasi dalam siklus sel. Tetapi ketika bangun, sel induk hematopoietik membuat pilihan yang sangat penting. Properti unik dari semua sel induk adalah kemampuan untuk memperbaharui diri - yang disebut pembagian simetris dengan pembentukan salinan identik sel induk. Jadi sel induk hematopoietik hampir dapat memperpanjang masa kecilnya.

Tetapi jika GSK memutuskan untuk tumbuh, itu berlanjut ke divisi asimetris, yang akhirnya mengarah pada diferensiasi (perolehan properti tertentu). Menurut skema hematopoiesis klasik *, sebagai hasil dari pembagian asimetris seperti itu, pendahulu yang berkomitmen (“telah memilih jalurnya”) terbentuk, yang memunculkan salah satu dari dua kecambah utama hematopoiesis - myeloid (“studi”) dan limfoid (“tentara”) [10].

Prekursor myeloid umum di masa depan memilih salah satu area ("spesialisasi"): megakaryocytic (hasil akhir di antaranya adalah pembentukan trombosit yang terlibat dalam pembentukan bekuan darah dengan kerusakan pembuluh darah), eritrosit (dengan pembentukan sel darah merah yang membawa oksigen ke jaringan dan karbon dioksida dari mereka) monocytic (monosit selanjutnya berubah menjadi makrofag dan menyerap partikel asing) atau granulositik (sel dewasa mengandung struktur granular (granularity) yang mengakumulasi zat tertentu dan diwakili oleh neutrofil, eosinofil dan basofil yang melakukan berbagai fungsi).

* - Menurut data modern, sel induk hematopoietik "tumbuh", secara bertahap kehilangan kemampuan untuk memperbarui diri dan memperoleh kemampuan untuk berdiferensiasi. Dan sel membuat keputusan untuk memilih "spesialisasi kerja", yaitu arah diferensiasi megakaryocytic dan erythrocytic bahkan sebelum mempertimbangkan opsi dengan "studi" dan "tentara" (kuman myeloid atau limfoid) [11].

Prekursor limfoid umum menimbulkan sel-sel sistem kekebalan tubuh - sel NK, T- dan B-limfosit - yang melindungi tubuh dari invasi. Sel-sel NK (limfosit granular besar) membunuh orang asing, limfosit T dapat mengenali epitop (situs antigen) musuh dan mengatur serangan (T-helper) atau menyerang secara independen (limfosit sitotoksik), dan limfosit B, juga setelah bertemu antigen, dapat berubah menjadi sel plasma, menghasilkan antibodi spesifik dan memukulnya dengan musuh dari kejauhan.

Bagaimana sel induk hematopoietik memutuskan apakah akan tetap awet muda atau memulai jalur diferensiasi dan menjadi sel darah dewasa? Dan bagaimana dia memilih profesi masa depannya? Hasil sejumlah besar studi membuktikan bahwa lingkungan sel induk * hematopoietik memainkan peran penting. Pertama-tama, ini adalah berbagai jenis sel yang membentuk ceruk hematopoietik dari sumsum tulang.

Sebagai aturan, ceruk endostatik dibedakan, komponennya adalah osteoblas. Ada bukti bahwa dalam sel niche endostatik sedang beristirahat [12]. Sejumlah penelitian juga menunjukkan bahwa osteoblas penting untuk pembentukan progenitor limfoid - "tentara" masa depan [13]. Mereka juga berbicara tentang ceruk vaskular (vaskular) yang dibentuk oleh sel endotel sinusoid dan sel perivaskular [12, 13]. Pada 2012, Wang et al menerbitkan sebuah makalah yang menggambarkan area antara sel-sel endotel dari sel sinusoid dan perivaskular, menyebutnya sebagai hemosfer [15]. Di ruang inilah ditemukan sejumlah besar sel punca hematopoietik, yang mengindikasikan kondisi khusus untuk mempertahankan keadaan "muda" sel darah. Namun, karena kedekatan anatomi ceruk ini, tidak mungkin untuk memisahkan mereka dengan jelas. Menggunakan metode visualisasi tiga dimensi, ditunjukkan bahwa daerah endosteal dari sumsum tulang dengan vaskularisasi yang baik hanya menyediakan kondisi untuk keberadaan dan berfungsinya sel-sel induk hematopoietik [16].

Selain itu, sel-sel sumsum tulang lainnya juga dapat mempengaruhi nasib sel induk hematopoietik. Sebagai contoh, adiposit telah terbukti menghambat hematopoiesis, sementara sel Schwann non-myelinating terletak di sebelah serabut saraf simpatis mendukung HSC saat istirahat [13].

Selain pengaruh langsung sel-sel di sekitarnya, HSC dipengaruhi oleh banyak zat terlarut - sitokin dan faktor pertumbuhan. Beberapa di antaranya diproduksi oleh sel-sel niche, yang lainnya disintesis jauh dari sumsum tulang (misalnya, erythropoietin di ginjal, dan hormon paratiroid di kelenjar paratiroid). Beberapa zat memperpanjang masa kanak-kanak HSC (misalnya, CXCL-12, kemokin dari subfamili CXC), berkontribusi pada pembaruan diri [14]. Dan beberapa membuat Anda berpikir tentang tumbuh dewasa dan profesi masa depan. Sebagai contoh, interleukin-7, sebagai mainan militer, mempromosikan penampilan pemikiran layanan dalam sel-sel muda, dan faktor stimulasi koloni granulosit mengembangkan keinginan untuk pengetahuan. Juga, sistem saraf simpatis terlibat dalam regulasi pembentukan darah, mengirimkan sinyal tentang situasi di dalam tubuh [12].

Namun, memilih profesi bukanlah proses yang mudah. Dan peran besar di dalamnya, di samping pengaruh eksternal, dimainkan oleh preferensi dan kecenderungan pribadi. Seperti pada manusia, sel induk hematopoietik memiliki dunia batin yang kaya dan kompleks, yang diwakili oleh faktor transkripsi. Interaksi mereka itulah yang pada akhirnya mengarah pada keputusan tentang siapa dia seharusnya [17, 18].

Sebagai contoh, ekspresi gen untuk faktor transkripsi GATA1 mendorong pilihan diferensiasi eritrosit dan megakaryocytic, sedangkan tingkat PU.1 yang tinggi dikaitkan dengan diferensiasi sepanjang jalur monocytic dan menghambat keinginan sel untuk menjadi eritrosit atau megakaryocyte. Kedua faktor transkripsi ini saling berhubungan sedemikian rupa sehingga meningkatkan produksi salah satunya mengurangi ekspresi gen yang lain. Tingkat ekspresi gen PU.1 (SPI1) juga diatur oleh faktor transkripsi Ikaros, yang merangsang sintesis represi transkripsi Gfi1. Bersama-sama, mereka menghambat ekspresi SPI1. Peningkatan konsentrasi PU.1 mengaktifkan faktor transkripsional Egr, yang memicu program diferensiasi menjadi monosit. Egr juga mengaktifkan gen keluarga Id protein (inhibitor protein pengikat DNA), yang mengarah pada penurunan produksi E2A, faktor transkripsi paling penting dalam pengembangan limfosit B. Selain itu, penurunan level PU.1 menghalangi diferensiasi sel menjadi limfosit B dengan cara lain - dengan mengurangi ekspresi gen faktor EBF [17, 18].

Tentu saja, penyajian karya faktor transkripsi dalam bentuk blok mekanik adalah penyederhanaan yang ekstrim. Selain itu, interaksi yang dijelaskan hanya sebagian kecil dari jaringan besar faktor transkripsi. Studi ekstensif saat ini sedang dilakukan untuk mendapatkan wawasan tentang faktor-faktor internal yang terlibat dalam regulasi diferensiasi sel induk hematopoietik dan hubungannya dengan faktor-faktor eksternal, seperti pengaruh sel lain dan faktor terlarut. Semua pengetahuan ini akan membantu untuk lebih memahami proses yang mendasari hemopoiesis secara normal dan dalam berbagai penyakit, mengembangkan pendekatan untuk pengobatan penyakit ini, dan juga belajar bagaimana mengendalikan nasib sel-sel induk hematopoietik secara in vitro dan in vivo.

Informasi tambahan:

Ke bagian:

Selain itu lihat:

Sumber (berdasarkan bahan): A. Bogolyubova. Kekebalan: perang melawan orang asing dan... milik mereka. / Proyek khusus: penyakit autoimun / biomolekula 01/26/2017

Literatur:

  1. Mark D. Turner, Belinda Nedjai, Tara Hurst, Daniel J. Pennington. (2014). Sitokin dan kemokin: Di persimpangan pensinyalan sel dan penyakit radang. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Penelitian Sel Molekuler. 1843, 2563-2582;
  2. Janeway C.A. Jr, Travers P., Walport M., Shlomchik M.J. Imunobiologi: sistem kekebalan dalam kesehatan dan penyakit (Edisi ke-5). NY: Garland Science, 2001;
  3. M. Goodell. (2015). Pengantar serangkaian ulasan tentang sel induk hematopoietik. Darah 125, 2587-2587;
  4. 4 Himanshu Kumar, Taro Kawai, Shizuo Akira. (2011). Pengakuan Patogen oleh Sistem Kekebalan bawaan. Ulasan Internasional Imunologi. 30, 16-34;
  5. N. D. Pennock, J. T. White, E. W. Cross, E. E. Cheney, B. A. Tamburini, R. M. Kedl. (2013). Respons sel T: naif terhadap memori dan semua yang ada di antaranya. AJP: Kemajuan dalam Pendidikan Fisiologi. 37, 273-283;
  6. T-limfosit: pelancong dan kentang sofa;
  7. Kasatskaya S. (2016). Seleksi limfosit gamma / delta T klon: peran baru untuk subpopulasi dan perbedaan dari sel T alpha / beta klasik. Situs web IBH;
  8. S. Paul, Shilpi, G. Lal. (2015). Peran sel T gamma-delta () dalam autoimunitas. Jurnal LeukocyteBiology. 97, 259-271;
  9. Fokus pada 50 tahun sel B. (2015). Nat. Putaran. Kekebalan 15;
  10. Zhu J. dan Emerson S.G. (2002). Sitokin hematopoietik, faktor transkripsi dan komitmen garis keturunan. Onkogen 21, 3295–3313;
  11. Rieger M.A. dan Schroeder T. (2012). Hematopoiesis. Cold Spring Harb. Perspek Biol 4 (12), a008250;
  12. Semenova N.Yu., Bessmeltsev S.S., Rugal V.I. (2014). Biologi niche sel hematopoietik. Onkohematologi klinis. 7 (4), 501-511;
  13. Ugarte F. dan Forsberg E.C. (2013). Relung sel hematopoietik: wawasan baru menginspirasi pertanyaan baru. EMBO J.32 (19), 2535-2547;
  14. Oh aku dan Humphries R.K. (2012). Ulasan ringkas: Pengaturan multidimensi keadaan sel induk hematopoietik. Stem Cells. 30 (1), 82-88;
  15. Wang L., Benedito R., Bixel M.G., Zeuschner D., Stehling M., Sävendahl L. et al. (2012). Identifikasi kompartemen hematopoietik klon yang berkembang di sumsum tulang. EMBO J.32, 219-230;
  16. Nombela-Arrieta C., Pivarnik G., Winkel B., Canty K., Harley B., Mahoney J.E. et al. (2013). Pencitraan kuantitatif lokalisasi batang hematopoietik dan sel progenitor dan status hipoksia di lingkungan mikro sumsum tulang. Nat. Sel Biol 15, 533-543;
  17. Borghesi L. (2014). Hematopoiesis dalam kondisi tunak versus stres: pembaharuan diri, pilihan nasib garis keturunan, dan konversi sinyal bahaya menjadi sinyal sitokin di HSC. J. Immunol. 193 (5), 2053-2058;
  18. Schütte J., Moignard V., Göttgens B. (2012). Menetapkan status sel punca: wawasan dari analisis jaringan pengaturan perkembangan sel punca darah. Wiley Interdiscip. Putaran. Syst. Biol. Med. 4 (3), 285-295..

sehatlah!

LINK KE BAGIAN OBAT PROBIOTIK