معلومة

كيف تعمل الخلايا B و T بشكل غير صحيح في شخص مصاب بالذئبة الحمامية الجهازية؟

كيف تعمل الخلايا B و T بشكل غير صحيح في شخص مصاب بالذئبة الحمامية الجهازية؟


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.

الذئبة الحمامية الجهازية هي أحد أمراض المناعة الذاتية التي يهاجم فيها الجهاز المناعي للجسم الخلايا السليمة. كيف بالضبط تهاجم الخلايا B و T هذه الخلايا التي يخطئون في اعتبارها مسببات الأمراض؟


المحفز الأولي للمرض غير معروف ويمكن أن يختلف من شخص لآخر. ومع ذلك ، نحن نعلم أنه يمكن أن تكون هناك محفزات بيئية أو معدية تزيد من تعزيزها عوامل وراثية وهرمونية.

يرتبط علم أمراض مرض الذئبة الحمراء بتطوير "الأجسام المضادة الذاتية" أو "الأجسام المضادة للنواة" ، لذا فإن القول بأن الخلايا البائية والخلايا التائية تهاجم الخلايا السليمة ليس صحيحًا تمامًا - وبصورة أكثر دقة تنتج أجسامًا مضادة ضد البروتينات الموجودة على الخلايا السليمة ، التي تشكل مجمعات مناعية ، تنشط مكملة وتحفز موت الخلايا المبرمج. لإنتاج أجسام مضادة ذاتية ، تحدث الأحداث على النحو التالي:

  1. يتسبب الزناد في قيام البلاعم أو الخلايا العارضة للمستضد (APCs) بعرض مستضدات ذاتية أو ذاتية
  2. تقوم الخلايا المُقدّمة للمستضد بتجنيد الخلايا البائية لبدء إنتاج الأجسام المضادة ضد المستضد
  3. تنشط الخلايا المُقدّمة للمستضد الخلايا التائية المساعدة ، والتي تحفز الالتهاب وتنشط الخلايا البائية بشكل دائم لإنتاج الأجسام المضادة الذاتية

ترتبط التشوهات المناعية التالية بمرض الذئبة الحمراء (تركيز خاص على الخلايا البائية والخلايا التائية)

  1. مستويات عالية من الخلايا البائية المنتشرة
  2. انخفاض مستويات الخلايا التائية الكابتة ، والتي من شأنها تنظيم الجهاز المناعي وإنتاج الأجسام المضادة الذاتية
  3. إشارات الخلايا البائية غير الطبيعية والتفعيل المستمر للخلايا البائية (IL-6 ، IL-10)
  4. العمر الطويل للخلايا البائية ، ربما بسبب ضعف تنظيم المناعة (# 2)

المرجع: Schur PH، Hahn BH، Pisetsky DS، Ramirez Curtis M. علم الأوبئة والتسبب في الذئبة الحمامية الجهازية. حتى الآن. آخر تحديث للموضوع: 5 فبراير 2016. الوصول إلى الاشتراك فقط.


الجهاز المناعي: الأمراض والاضطرابات ووظائف الأمبير

يتمثل دور الجهاز المناعي - مجموعة من الهياكل والعمليات داخل الجسم - في الحماية من الأمراض أو غيرها من الأجسام الغريبة التي قد تكون ضارة. عندما يعمل الجهاز المناعي بشكل صحيح ، فإنه يحدد مجموعة متنوعة من التهديدات ، بما في ذلك الفيروسات والبكتيريا والطفيليات ، ويميزها عن الأنسجة السليمة للجسم ، وفقًا لـ Merck Manuals.


محتويات

تتطور الخلايا البائية من الخلايا الجذعية المكونة للدم (HSCs) التي تنشأ من نخاع العظام. [5] [6] تتمايز الخلايا الجذعية السرطانية أولاً في الخلايا السلفية متعددة القدرات (MPP) ، ثم الخلايا السلفية اللمفاوية الشائعة (CLP). [6] من هنا ، يحدث تطورها في الخلايا البائية على عدة مراحل (كما هو موضح في الصورة إلى اليمين) ، كل منها يتميز بأنماط التعبير الجيني المختلفة وترتيبات الجين المناعي لسلسلة H و L سلسلة الجينات ، وهذا الأخير يرجع إلى الخلايا البائية التي تخضع لـ V (D) J إعادة التركيب أثناء تطورها. [7]

تخضع الخلايا البائية لنوعين من الانتقاء أثناء التطور في نخاع العظم لضمان التطور السليم ، وكلاهما يشمل مستقبلات الخلايا البائية (BCR) على سطح الخلية. يحدث الانتقاء الإيجابي من خلال إشارات مستقلة عن مولد الضد تشتمل على كل من ما قبل BCR و BCR. [8] [9] إذا لم ترتبط هذه المستقبلات بروابطها ، فإن الخلايا البائية لا تتلقى الإشارات المناسبة وتتوقف عن التطور. [8] [9] يحدث الاختيار السلبي من خلال ارتباط المستضد الذاتي مع BCR إذا كان بإمكان BCR الارتباط بقوة بالمستضد الذاتي ، فإن الخلية B تخضع لأحد المصائر الأربعة: حذف نسيلي أو تحرير مستقبلات أو حساسية أو جهل (تتجاهل الخلية B الإشارة وتستمر في التطور). [9] تؤدي عملية الاختيار السلبي هذه إلى حالة من التسامح المركزي ، حيث لا تربط الخلايا البائية الناضجة المستضدات الذاتية الموجودة في نخاع العظم. [7]

لاستكمال التطور ، تهاجر الخلايا البائية غير الناضجة من نخاع العظام إلى الطحال كخلايا ب انتقالية ، مروراً بمرحلتين انتقاليتين: T1 و T2. [10] خلال هجرتهم إلى الطحال وبعد دخول الطحال ، تعتبر خلايا T1 B. [11] داخل الطحال ، تنتقل الخلايا T1 B إلى خلايا T2 B. [11] تتمايز خلايا T2 B إما إلى خلايا جرابية (FO) B أو خلايا B في المنطقة الهامشية (MZ) اعتمادًا على الإشارات الواردة من خلال BCR ومستقبلات أخرى. [12] وبمجرد تمايزها ، فإنها تعتبر الآن خلايا ب الناضجة ، أو الخلايا البائية الساذجة. [11]

يحدث تنشيط الخلايا البائية في الأعضاء الليمفاوية الثانوية (SLOs) ، مثل الغدد الليمفاوية والطحال. [1] بعد أن تنضج الخلايا البائية في نخاع العظام ، فإنها تهاجر عبر الدم إلى SLOs ، والتي تتلقى إمدادًا ثابتًا من المستضد من خلال الدورة الليمفاوية. [13] في SLO ، يبدأ تنشيط الخلية B عندما ترتبط الخلية B بمستضد عبر BCR. [14] على الرغم من أن الأحداث التي تحدث مباشرة بعد التنشيط لم يتم تحديدها بالكامل بعد ، فمن المعتقد أن الخلايا البائية يتم تنشيطها وفقًا لنموذج الفصل الحركي [14]. بحاجة لمصدر ] ، تم تحديده في البداية في الخلايا اللمفاوية التائية. يشير هذا النموذج إلى أنه قبل تحفيز المستضد ، تنتشر المستقبلات من خلال الغشاء الذي يتلامس مع Lck و CD45 بتردد متساوٍ ، مما يؤدي إلى توازن صافي من الفسفرة وعدم الفسفرة. فقط عندما تتلامس الخلية مع خلية تقديم مستضد يتم إزاحة CD45 الأكبر بسبب المسافة القريبة بين الغشاءين. هذا يسمح لصافي الفسفرة لـ BCR وبدء مسار تحويل الإشارة [ بحاجة لمصدر ]. من بين المجموعات الفرعية الثلاثة للخلايا B ، تخضع خلايا FO B بشكل تفضيلي للتنشيط المعتمد على الخلايا التائية بينما تخضع خلايا MZ B والخلايا B1 B بشكل تفضيلي للتنشيط المستقل عن الخلايا التائية. [15]

يتم تعزيز تنشيط الخلايا البائية من خلال نشاط CD21 ، وهو مستقبل سطحي مركب مع بروتينات سطحية CD19 و CD81 (تُعرف الثلاثة جميعًا مجتمعة باسم معقد مستقبل الخلية البائية). [16] عندما يربط BCR مستضد موسوم بجزء من البروتين التكميلي C3 ، فإن CD21 يربط جزء C3 ، ويشترك مع BCR المرتبط ، ويتم نقل الإشارات من خلال CD19 و CD81 لخفض عتبة تنشيط الخلية. [17]

تحرير التنشيط المعتمد على الخلايا التائية

تُعرف المستضدات التي تنشط الخلايا البائية بمساعدة الخلايا التائية بالمستضدات المعتمدة على الخلايا التائية (TD) وتتضمن بروتينات غريبة. [1] سميت على هذا النحو لأنها غير قادرة على إحداث استجابة خلطية في الكائنات الحية التي تفتقر إلى الخلايا التائية. [1] تستغرق استجابات الخلايا البائية لهذه المستضدات عدة أيام ، على الرغم من أن الأجسام المضادة المتولدة لها تقارب أعلى وتكون أكثر تنوعًا وظيفيًا من تلك الناتجة عن التنشيط المستقل عن الخلايا التائية. [1]

بمجرد أن يربط BCR مستضد TD ، يتم أخذ المستضد إلى الخلية B من خلال الالتقام بوساطة المستقبلات ، ويتحلل ، ويقدم إلى الخلايا التائية على شكل قطع ببتيدية معقدة مع جزيئات MHC-II على غشاء الخلية. [18] مساعد T (T.ح) ، وعادة ما تكون الخلايا التائية المساعدة المسامية (T.FH) تتعرف الخلايا على مجمعات MHC-II-peptide وتربطها من خلال مستقبلات الخلايا التائية (TCR). [19] بعد الارتباط بالببتيد TCR-MHC-II ، تعبر الخلايا التائية عن البروتين السطحي CD40L وكذلك السيتوكينات مثل IL-4 و IL-21. [19] يعمل CD40L كعامل تحفيز مشترك ضروري لتنشيط الخلايا البائية عن طريق ربط مستقبل سطح الخلية البائية CD40 ، والذي يعزز تكاثر الخلايا البائية ، وتبديل فئة الغلوبولين المناعي ، والطفرات الجسدية المفرطة بالإضافة إلى الحفاظ على نمو الخلايا التائية وتمايزها. [1] السيتوكينات المشتقة من الخلايا التائية المرتبطة بمستقبلات السيتوكينات للخلايا البائية تعزز أيضًا تكاثر الخلايا البائية ، والتبديل بين فئة الغلوبولين المناعي ، والطفرات الجسدية المفرطة بالإضافة إلى التمايز التوجيهي. [19] بعد تلقي الخلايا البائية هذه الإشارات ، تعتبر نشطة. [19]

بمجرد تنشيطها ، تشارك الخلايا البائية في عملية تمايز من خطوتين تنتج كلا من البلازما قصيرة العمر للحماية الفورية وخلايا البلازما طويلة العمر وخلايا الذاكرة ب للحماية المستمرة. [15] الخطوة الأولى ، المعروفة باسم الاستجابة خارج الجريبات ، تحدث خارج الجريبات اللمفاوية ولكنها لا تزال في SLO. [15] خلال هذه الخطوة ، تتكاثر الخلايا البائية المنشطة ، وقد تخضع لتبديل فئة الغلوبولين المناعي ، وتتحول إلى بلازميات تنتج أجسامًا مضادة مبكرة وضعيفة في الغالب من فئة IgM. [20] تتكون الخطوة الثانية من الخلايا البائية المنشطة التي تدخل جريبًا ليمفاويًا وتشكل مركزًا جرثوميًا (GC) ، وهو بيئة مكروية متخصصة حيث تخضع الخلايا البائية لتكاثر واسع النطاق وتغيير فئة الغلوبولين المناعي ونضج تقارب موجه بواسطة فرط الطفرة الجسدية. [21] يتم تسهيل هذه العمليات بواسطة T.FH الخلايا داخل GC وتولد خلايا ذاكرة B عالية التقارب وخلايا بلازما طويلة العمر. [15] تفرز خلايا البلازما الناتجة كميات كبيرة من الأجسام المضادة وتبقى إما داخل SLO أو ، بشكل أكثر تفضيلًا ، تهاجر إلى نخاع العظام. [21]

تحرير التنشيط المستقل عن الخلايا التائية

تُعرف المستضدات التي تنشط الخلايا البائية بدون مساعدة الخلايا التائية باسم مستضدات الخلايا التائية المستقلة (TI) [1] وتشمل السكريات الغريبة والحمض النووي CpG غير الميثيل. [15] سميت على هذا النحو لأنها قادرة على إحداث استجابة خلطية في الكائنات الحية التي تفتقر إلى الخلايا التائية. [1] استجابة الخلايا البائية لهذه المستضدات سريعة ، على الرغم من أن الأجسام المضادة المتولدة تميل إلى أن تكون ذات ألفة أقل وتكون أقل تنوعًا وظيفيًا من تلك الناتجة عن التنشيط المعتمد على الخلايا التائية. [1]

كما هو الحال مع مستضدات TD ، تحتاج الخلايا البائية التي يتم تنشيطها بواسطة مستضدات TI إلى إشارات إضافية لإكمال التنشيط ، ولكن بدلاً من استقبالها من الخلايا التائية ، يتم توفيرها إما عن طريق التعرف على أحد المكونات الميكروبية الشائعة وربطها بمستقبلات تشبه الرسوم (TLRs) أو عن طريق تشابك واسع النطاق لـ BCRs إلى حواتم متكررة على خلية بكتيرية. [1] الخلايا البائية التي يتم تنشيطها بواسطة مستضدات TI تستمر في التكاثر خارج الجريبات اللمفاوية ولكن لا تزال في SLO (لا تتشكل GCs) ، وربما تخضع لتبديل فئة الغلوبولين المناعي ، وتتمايز إلى plasmablasts قصيرة العمر التي تنتج أجسامًا مضادة مبكرة وضعيفة في الغالب من فئة IgM ، ولكن أيضًا بعض مجموعات خلايا البلازما طويلة العمر. [22]

تحرير تنشيط خلية الذاكرة B

يبدأ تنشيط خلايا الذاكرة B باكتشاف وربط مستضدها المستهدف ، والذي تشاركه الخلية B الأم. [23] يمكن تنشيط بعض خلايا الذاكرة B بدون مساعدة الخلايا التائية ، مثل خلايا الذاكرة B الخاصة بالفيروس ، لكن البعض الآخر يحتاج إلى مساعدة الخلايا التائية. [24] عند الارتباط بالمستضد ، تمتص خلية الذاكرة B المستضد من خلال الالتقام الخلوي بوساطة مستقبلات ، وتحللها ، وتقدمها للخلايا التائية على شكل قطع ببتيدية في مركب مع جزيئات MHC-II على غشاء الخلية. [23] مساعد الذاكرة T (T.ح) الخلايا ، عادةً ما تكون مساعد T الجريبي للذاكرة (TFH) الخلايا المشتقة من الخلايا التائية التي تم تنشيطها بنفس المستضد تتعرف على مجمعات MHC-II-peptide وتربطها من خلال TCR. [23] بعد الارتباط بالببتيد TCR-MHC-II وترحيل الإشارات الأخرى من الذاكرة TFH خلية ، يتم تنشيط خلية الذاكرة B وتتمايز إما إلى خلايا بلازمية وخلايا بلازما عبر استجابة خارج الجريبات أو تدخل تفاعل مركز جرثومي حيث تولد خلايا بلازما والمزيد من خلايا الذاكرة ب. [23] [24] من غير الواضح ما إذا كانت خلايا الذاكرة ب تخضع لنضوج تقارب إضافي داخل الخلايا الجذعية السرطانية الثانوية هذه. [23]

  • Plasmablast - خلية مفرزة للأجسام المضادة قصيرة العمر ومتكاثرة تنشأ من تمايز الخلايا البائية. [1] تتولد البلازما في وقت مبكر من العدوى وتميل أجسامها المضادة إلى التقارب الأضعف تجاه مستضدها المستهدف مقارنة بخلايا البلازما. [15] يمكن أن تنتج البلازما البلازمية من التنشيط المستقل للخلايا التائية للخلايا البائية أو الاستجابة خارج الجريب من التنشيط المعتمد على الخلايا التائية للخلايا البائية. [1] - خلية مفرزة للأجسام المضادة طويلة العمر وغير متكاثرة تنشأ من تمايز الخلايا البائية. [1] هناك دليل على أن الخلايا البائية تتمايز أولاً إلى خلية شبيهة بالبلازما ، ثم تتمايز إلى خلية بلازما. [15] تتولد خلايا البلازما في وقت لاحق في العدوى ، وبالمقارنة مع البلازما ، تمتلك أجسامًا مضادة ذات تقارب أعلى تجاه مستضدها المستهدف بسبب النضج التقارب في المركز الجرثومي (GC) وتنتج المزيد من الأجسام المضادة. [15] تنتج خلايا البلازما عادةً من تفاعل المركز الجرثومي من التنشيط المعتمد على الخلايا التائية للخلايا البائية ، ومع ذلك يمكن أن تنتج أيضًا عن التنشيط المستقل للخلايا البائية. [22]
  • خلية Lymphoplasmacytoid - خلية بها مزيج من الخلايا الليمفاوية B والسمات المورفولوجية لخلايا البلازما التي يُعتقد أنها مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بنوع فرعي من خلايا البلازما. تم العثور على هذا النوع من الخلايا في خلل التنسج في خلايا البلازما قبل الخبيثة والخبيثة التي ترتبط بإفراز بروتينات IgM أحادية النسيلة ، وتشمل هذه الاضطرابات اعتلال الغلوبولين المناعي أحادي النسيلة IgM ذو الأهمية غير المحددة و macroglobulinemia لـ Waldenström. [25] - الخلية B الخاملة الناشئة عن تمايز الخلايا البائية. [1] وتتمثل وظيفتها في الدوران عبر الجسم وبدء استجابة أقوى وأسرع للأجسام المضادة (المعروفة باسم استجابة الجسم المضاد الثانوية) إذا اكتشفوا المستضد الذي قام بتنشيط الخلية B الأصلية (خلايا الذاكرة B وخلايا B الأم. يشتركون في نفس BCR ، وبالتالي يكتشفون نفس المستضد). [24] يمكن إنشاء خلايا الذاكرة B من التنشيط المعتمد على الخلايا التائية من خلال كل من الاستجابة خارج الجريب وتفاعل المركز الجرثومي وكذلك من التنشيط المستقل للخلايا التائية لخلايا B1. [24]
  • خلية B-2 - خلايا FO B وخلايا MZ B. [26]
      (تُعرف أيضًا باسم خلية B-2) - النوع الأكثر شيوعًا من الخلايا البائية ، وعندما لا ينتشر عبر الدم ، يوجد بشكل أساسي في البصيلات اللمفاوية للأعضاء اللمفاوية الثانوية (SLOs). [15] هم مسؤولون عن إنتاج غالبية الأجسام المضادة عالية التقارب أثناء الإصابة. [1] - توجد بشكل رئيسي في المنطقة الهامشية من الطحال وتعمل كخط دفاع أول ضد مسببات الأمراض المنقولة بالدم ، حيث تتلقى المنطقة الهامشية كميات كبيرة من الدم من الدورة الدموية العامة. [27] يمكن أن يخضعوا لكل من التنشيط المستقل عن الخلايا التائية والمعتمد على الخلايا التائية ، ولكن يفضل الخضوع للتنشيط المستقل عن الخلايا التائية. [15]
  • يمكن أن ينتج مرض المناعة الذاتية عن التعرف غير الطبيعي على الخلايا البائية للمستضدات الذاتية متبوعًا بإنتاج الأجسام المضادة الذاتية. [29] تشمل أمراض المناعة الذاتية حيث يرتبط نشاط المرض بنشاط الخلايا البائية تصلب الجلد والتصلب المتعدد والذئبة الحمامية الجهازية والسكري من النوع الأول والـ IBS بعد العدوى والتهاب المفاصل الروماتويدي. [29]

    أظهرت دراسة بحثت في ميثيلوم الخلايا البائية على طول دورة التمايز الخاصة بها ، باستخدام تسلسل الجينوم الكامل بيسلفيت (WGBS) ، أن هناك تداخلًا مع الميثيل من المراحل الأولى إلى المراحل الأكثر تمايزًا. يكون أكبر اختلاف في المثيلة بين مراحل الخلايا B الجرثومية وخلايا الذاكرة B. علاوة على ذلك ، أظهرت هذه الدراسة أن هناك تشابهًا بين أورام الخلايا البائية والخلايا البائية طويلة العمر في توقيعات مثيلة الحمض النووي الخاصة بها. [32]


    كيف يؤثر مرض الذئبة على الدم

    يتكون الدم من عدة أجزاء مختلفة ، ولكن تلك التي غالبًا ما تتأثر بمرض الذئبة هي خلايا الدم الحمراء وخلايا الدم البيضاء والصفائح الدموية. اضطرابات الدم شائعة في مرض الذئبة.

    القضايا الرئيسية المتعلقة بمرض الذئبة والدم هي:

    • فقر الدم: انخفاض الهيموجلوبين أو خلايا الدم الحمراء
    • التخثر: تخثر الدم الزائد
    • نقل الدم
    • اختبار نخاع العظام

    غالبًا ما يشارك أخصائيو أمراض الدم ، المتخصصون في اضطرابات الدم ، في تقييم وعلاج الأفراد المصابين بمرض الذئبة.

    كيف يؤثر مرض الذئبة على خلايا الدم البيضاء؟

    تتكون خلايا الدم البيضاء في الواقع من عدة أنواع مختلفة من الخلايا ، بما في ذلك العدلات (وتسمى أيضًا الخلايا الحبيبية) والخلايا الليمفاوية والخلايا الأحادية. خلايا الدم البيضاء هي دفاع الجسم الرئيسي ضد العدوى. يسمى الانخفاض في عدد خلايا الدم البيضاء نقص الكريات البيض ، ويسمى انخفاض معين في عدد الخلايا المحببة قلة العدلات (أو قلة الكريات الحبيبية).

    قلة الكريات البيض وقلة العدلات شائعة جدًا في مرض الذئبة النشط ، ولكن نادرًا ما يكون عدد الخلايا البيضاء منخفضًا بدرجة كافية تؤدي إلى الإصابة. يمكن خفض التعداد بواسطة الآزاثيوبرين وسيكلوفوسفاميد وبعض الأدوية الأخرى. لذلك ، يتم دائمًا مراقبة عدد الخلايا البيضاء أثناء العلاج بهذه العوامل. إذا انخفضت الأعداد كثيرًا ، فعادةً ما يتم إيقاف الدواء الموصوف لفترة وجيزة أو يتم تقليل الجرعة. عندما تحدث العدوى في مرض الذئبة ، فإنها غالبًا ما تكون مرتبطة بالتغيرات في جهاز المناعة في الجسم والتي لا تنعكس في تعداد الدم الروتيني.


    خطة العمل

    تتطلب الاستجابة المناعية الناجحة للغزاة

    تعرف

    لتكون قادرًا على تدمير الغزاة ، يجب أن يتعرف عليهم جهاز المناعة أولاً. وهذا يعني أن الجهاز المناعي يجب أن يكون قادرًا على التمييز بين ما هو غير ذاتي (أجنبي) وما هو ذاتي. يمكن للجهاز المناعي أن يقوم بهذا التمييز لأن جميع الخلايا لديها جزيئات تحديد (مستضدات) على سطحها. يتم التعرف على الكائنات الحية الدقيقة لأن جزيئات التعريف الموجودة على سطحها غريبة.

    في البشر ، يُطلق على أهم جزيئات التعريف الذاتي

    تسمى جزيئات HLA المستضدات لأنها إذا تم زرعها ، كما هو الحال في الكلية أو الجلد ، يمكن أن تثير استجابة مناعية لدى شخص آخر (عادة ، لا تثير استجابة مناعية لدى الشخص الذي لديه هذه الجزيئات). كل شخص لديه مزيج فريد تقريبًا من HLAs. يتعرف الجهاز المناعي لكل شخص عادة على هذه التركيبة الفريدة على أنها ذات. يتم التعرف على الخلية التي تحتوي على جزيئات على سطحها غير متطابقة مع تلك الموجودة على خلايا الجسم على أنها غريبة. ثم يهاجم الجهاز المناعي تلك الخلية. قد تكون هذه الخلية عبارة عن خلية من نسيج مزروع أو إحدى خلايا الجسم التي أصيبت بكائنات دقيقة غازية أو تغيرت بسبب السرطان. (جزيئات HLA هي ما يحاول الأطباء مطابقته عندما يحتاج الشخص إلى زرع عضو).

    يمكن لبعض خلايا الدم البيضاء - الخلايا البائية (الخلايا الليمفاوية B) - التعرف على الغزاة مباشرة. لكن الخلايا الأخرى - الخلايا التائية (الخلايا الليمفاوية التائية) - تحتاج إلى مساعدة من خلايا تسمى الخلايا العارضة للمستضد:

    • تبتلع الخلايا العارضة للمستضد الغازي وتقسمه إلى شظايا.
    • ثم تجمع الخلية العارضة للمستضد شظايا مستضد من الغازي مع جزيئات HLA الخاصة بالخلية.
    • يتم نقل مزيج شظايا المستضد وجزيئات HLA إلى سطح الخلية.
    • يمكن لخلية T ذات مستقبل مطابق على سطحها أن تلتصق بجزء من جزيء HLA الذي يقدم جزء المستضد ، حيث أن المفتاح يلائم القفل.
    • ثم يتم تنشيط الخلية التائية وتبدأ في محاربة الغزاة الذين لديهم هذا المستضد.

    كيف تتعرف الخلايا التائية على المستضدات

    تعد الخلايا التائية جزءًا من نظام المراقبة المناعية. يسافرون عبر مجرى الدم والجهاز الليمفاوي. عندما يصلون إلى الغدد الليمفاوية أو عضو ليمفاوي ثانوي آخر ، فإنهم يبحثون عن مواد غريبة (مستضدات) في الجسم. ومع ذلك ، قبل أن يتمكنوا من التعرف بشكل كامل على مستضد غريب والاستجابة له ، يجب معالجة المستضد وتقديمه إلى الخلية التائية بواسطة خلية دم بيضاء أخرى ، تسمى الخلية العارضة للمستضد. تتكون الخلايا العارضة للمستضد من الخلايا المتغصنة (الأكثر فعالية) والضامة والخلايا البائية.

    التنشيط والتعبئة

    يتم تنشيط خلايا الدم البيضاء عندما تتعرف على الغزاة. على سبيل المثال ، عندما تقدم خلية تقديم المستضد شظايا مستضد مرتبطة بـ HLA إلى خلية T ، تلتصق الخلية T بالشظايا ويتم تنشيطها. يمكن تنشيط الخلايا البائية مباشرة من قبل الغزاة. بمجرد تنشيطها ، تبتلع خلايا الدم البيضاء الغازي أو تقتلها أو تفعل الأمرين معًا. عادة ، هناك حاجة إلى أكثر من نوع واحد من خلايا الدم البيضاء لقتل الغازي.

    تطلق الخلايا المناعية ، مثل البلاعم والخلايا التائية المنشطة ، مواد تجذب الخلايا المناعية الأخرى إلى منطقة الاضطرابات ، وبالتالي تحشد الدفاعات. قد يطلق الغازي نفسه مواد تجذب الخلايا المناعية.

    اللائحة

    يجب تنظيم الاستجابة المناعية لمنع حدوث أضرار جسيمة للجسم ، كما يحدث في اضطرابات المناعة الذاتية. تساعد الخلايا التائية التنظيمية (الكابتة) على التحكم في الاستجابة عن طريق إفراز السيتوكينات (الرسل الكيميائي للجهاز المناعي) التي تثبط الاستجابات المناعية. تمنع هذه الخلايا الاستجابة المناعية من الاستمرار إلى أجل غير مسمى.

    الدقة

    القرار ينطوي على حصر الغزاة وإخراجها من الجسد. بعد القضاء على الغازي ، تدمر معظم خلايا الدم البيضاء نفسها ويتم تناولها. وتسمى تلك التي تم إنقاذها خلايا الذاكرة. يحتفظ الجسم بخلايا الذاكرة ، التي تعد جزءًا من المناعة المكتسبة ، لتذكر غزاة معينين والاستجابة لهم بقوة أكبر في المواجهة التالية.

    حقوق النشر © 2021 Merck & amp Co.، Inc. ، المعروفة باسم MSD خارج الولايات المتحدة ، كينيلورث ، نيو جيرسي ، الولايات المتحدة الأمريكية. كل الحقوق محفوظة. إخلاء المسؤولية اليدوي من ميرك


    كيف يحارب الجهاز المناعي المرض

    جهاز المناعة عبارة عن شبكة معقدة من الخلايا والمواد الكيميائية. مهمتها هي حمايتنا من الكائنات الحية والمواد الغريبة. تتمتع الخلايا في الجهاز المناعي بالقدرة على التعرف على شيء مثل & quot؛ & quot؛ أو & quot؛ & quot؛ أو & quotinvader & quot؛ وهي تحاول التخلص من أي شيء غازي. يجب تنسيق العديد من أنواع الخلايا المختلفة ، ومئات المواد الكيميائية المختلفة ، حتى يعمل الجهاز المناعي بسلاسة.

    يمكن لجهاز المناعة القيام بمجموعة متنوعة من الاستجابات لمهاجمة كائنات غازية معينة. يتم تنسيق إحدى هذه الاستجابات بواسطة الخلايا التائية المساعدة (المعروفة أيضًا باسم الخلايا التائية أو خلايا T4 أو خلايا CD4) ، والتي تعمل كنوع من موصل الأوركسترا. تخبر الخلايا التائية المساعدة الخلايا الأخرى بما يجب أن تفعله عندما يتم تشغيل هذه الاستجابة. نحن مهتمون بهذه الاستجابة المناعية لأنها الأكثر تعطلاً بسبب الإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية. مع نجاح فيروس نقص المناعة البشرية في تدمير المزيد والمزيد من هذه الخلايا المهمة ، تنخفض القدرة على محاربة العدوى الأخرى تدريجيًا. إذا لم تعد & quot ؛ منسق & quot العملية ، الخلية المساعدة التائية ، تعمل ، فلن تتمكن الخلايا الأخرى في الجهاز المناعي من أداء وظائفها ، مما يترك الجسم عرضة للهجوم بالعدوى الانتهازية.

    استجابة الخلايا التائية الطبيعية للعدوى

    دعونا ننظر أولاً في كيفية عمل الاستجابة المناعية المنسقة بواسطة الخلايا التائية. يرجى أن تضع في اعتبارك أننا سنشرح واحدة فقط من الاستجابات المناعية للجسم.

    أي عامل معدي (الشكل 1) يدخل جسمك سيتم أخذه في نهاية المطاف في الجهاز اللمفاوي.

    قد يحدث هذا بعد وقت قصير جدًا من الإصابة ، أو قد لا يحدث حتى يجد الغازي مكانًا مناسبًا ويبدأ في التكاثر. في إحدى العقد الليمفاوية الخاصة بك ، سيصطدم العامل المعدي (الذي سنسميه & quotVirus & quot في الأشكال) ببلاعم (حرفياً & quot؛ آكل كبير & quot؛). ستبتلع البلاعم الغازي (الشكل 2).

    ثم تفصل البلاعم الغازي عن بعضها وتعرض الفيروس المستضدات على سطحه لقراءة الخلايا المناعية الأخرى (الشكل 3).

    المستضدات عبارة عن بروتينات خاصة بكل كائن حي دقيق معين. تعمل المستضدات كبطاقة هوية تسمح لجهاز المناعة لدينا بالتعرف على الكائنات الغازية التي يجب القضاء عليها.

    بعد عرض مستضدات العامل ، سترسل البلاعم رسالة إلى خلية T-helper لقراءة المستضدات والتعرف عليها (الشكل 4).

    تنشط هذه الرسالة الخلايا التائية المساعدة وتؤدي إلى الاستجابة المناعية. بمجرد أن تقرأ الخلية التائية المستضدات ، سترسل رسائل لتنشيط الخلايا الأخرى ، المعروفة باسم الخلايا البائية (الشكل 5) ، والتي ستأتي بدورها وتقرأ المستضدات من سطح البلاعم (الشكل 6).

    ستنتج الخلية B المنشط بعد ذلك ملايين من الأجسام المضادة (الشكل 7). الجسم المضاد هو بروتين يرتبط بمستضد. كل جسم مضاد فريد ومحدد ، على سبيل المثال ، لن يرتبط الجسم المضاد للحصبة إلا بفيروس الحصبة. نحن ننتج أجسامًا مضادة لأنه نظرًا للتركيز العالي للعامل المعدي المطلوب للتسبب في المرض ، فإن البلاعم لدينا لا يمكنها ملاحقة الغزاة بمفردها. ومع ذلك ، يمكن للأجسام المضادة أن تفوق عدد الغزاة وتساعدنا في التخلص منها.

    كيف ترتبط الأجسام المضادة بالعامل المعدي؟ يشبه الجسم المضاد الصورة المعكوسة للمستضد (مثل المفتاح والقفل) ، وعادة ما يوفر مثل هذا التوافق الوثيق ، إذا اصطدمت ببعضها البعض ، فإن الجسم المضاد سيمسك مولد الضد ويتشبث (الشكل 8). بمجرد أن يقوم الجسم المضاد ب & اقتباس & الاقتباس من الغزاة ، فإنه سيبث إشارة تقول & amp ؛ يقتبسني وأي شيء قمت بالتقاطه & quot (الشكل 9). ستحصل الضامة بدورها على الرسالة وستلتهم معقد الأجسام المضادة والمستضد وتخلص الجسم من العامل المعدي (الشكل 10).

    في النهاية ، مع استمرار هذه العملية ، سينخفض ​​عدد العوامل المعدية وسيحتاج الجسم إلى إيقاف المعركة. ومع ذلك ، لا تزال جميع الخلايا نشطة ويحتاج الجهاز المناعي إلى وضعها في الراحة. نوع آخر من الخلايا التائية ، خلية T-suppressor (أو خلية T8) ، سيرسل رسائل إلى الخلايا الأخرى ويقوم بتنشيطها واقتباسها (الشكل 11). بدون الخلايا التائية الكابتة ، سيستمر الجسم في محاربة المرض الذي لم يعد موجودًا (وفي النهاية سينتهي به الأمر بمحاربة خلاياه).

    يتداخل فيروس نقص المناعة البشرية مع الاستجابة المناعية الطبيعية

    مع الإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية ، لا يعمل هذا الإجراء بشكل كافٍ. في البداية ، تتعرف البلاعم على فيروس نقص المناعة البشرية ، وتبدأ الخلايا التائية المساعدة في الاستجابة ، وتنتج الخلايا البائية أجسامًا مضادة. ومع ذلك ، على الرغم من فعاليتها في البداية ، إلا أن الأجسام المضادة لا تقضي على العدوى. على الرغم من أن بعض فيروس نقص المناعة البشرية قد يُقتل ، فإن العديد من الفيروسات ستصيب بنشاط الخلايا التائية المساعدة - وهي نفس الخلايا التي من المفترض أن تنسق الدفاع ضد الفيروس. تصبح الخلايا التائية المصابة مصانع فيروسات ، إذا تم تنشيطها ، فإنها ستنتج المزيد من نسخ الفيروس بدلاً من تحفيز إنتاج المزيد من الأجسام المضادة ضد فيروس نقص المناعة البشرية.


    كيف يعمل نظام المناعة لديك

    يوجد داخل جسمك آلية حماية مذهلة تسمى الجهاز المناعي. إنه مصمم للدفاع عنك ضد ملايين البكتيريا والميكروبات والفيروسات والسموم والطفيليات التي ترغب في غزو جسمك. لفهم قوة الجهاز المناعي ، كل ما عليك فعله هو إلقاء نظرة على ما يحدث لأي شيء بمجرد موته. هذا يبدو مقززًا ، لكنه يظهر لك شيئًا مهمًا جدًا بشأن جهاز المناعة لديك.

    عندما يموت شيء ما ، فإن نظامه المناعي (مع كل شيء آخر) يتوقف عن العمل. في غضون ساعات ، يتم غزو الجسم من قبل جميع أنواع البكتيريا والميكروبات والطفيليات. لا يمكن لأي من هذه الأشياء الدخول عندما يعمل نظام المناعة لديك ، ولكن في اللحظة التي يتوقف فيها جهازك المناعي ، يكون الباب مفتوحًا على مصراعيه. بمجرد وفاتك ، لن يستغرق الأمر سوى بضعة أسابيع حتى تقوم هذه الكائنات بتفكيك جسدك تمامًا وحمله بعيدًا ، حتى يصبح كل ما تبقى هو هيكل عظمي. من الواضح أن جهاز المناعة لديك يقوم بشيء مذهل لمنع حدوث كل هذا التفكك عندما تكون على قيد الحياة.

    جهاز المناعة معقد ومعقد ومثير للاهتمام. وهناك سببان جيدان على الأقل لمعرفة المزيد عنها. أولاً ، من الرائع أن تفهم من أين تأتي أشياء مثل الحمى والشرى والالتهابات وما إلى ذلك عندما تحدث داخل جسمك. تسمع أيضًا الكثير عن جهاز المناعة في الأخبار حيث يتم فهم أجزاء جديدة منه وظهور أدوية جديدة في السوق - إن معرفة جهاز المناعة يجعل هذه القصص الإخبارية مفهومة. في هذه المقالة ، سوف نلقي نظرة على كيفية عمل جهاز المناعة لديك حتى تتمكن من فهم ما يفعله من أجلك كل يوم ، وكذلك ما هو ليس كذلك.

    رؤية جهازك المناعي

    يعمل جهازك المناعي على مدار الساعة بآلاف الطرق المختلفة ، لكنه يقوم بعمله دون أن يلاحظه أحد إلى حد كبير. الشيء الوحيد الذي يجعلنا نلاحظ حقًا نظام المناعة لدينا هو عندما يفشل لسبب ما. نلاحظها أيضًا عندما تفعل شيئًا له تأثير جانبي يمكننا رؤيته أو الشعور به. إليك عدة أمثلة:

    • عندما تصاب بجرح ، تدخل جميع أنواع البكتيريا والفيروسات إلى جسمك من خلال شق في الجلد. عندما تحصل على شظية ، يكون لديك أيضًا قطعة من الخشب كجسم غريب داخل جسمك. يستجيب جهازك المناعي ويقضي على الغزاة بينما يشفي الجلد نفسه ويغلق البزل. في حالات نادرة يفقد الجهاز المناعي شيئًا ما ويصاب الجرح بالعدوى. يلتهب وغالبًا ما يمتلئ بالصديد. يعد الالتهاب والقيح من الآثار الجانبية لأداء الجهاز المناعي لعمله.
    • عندما تلدغك البعوضة ، تحصل على نتوء أحمر مثير للحكة. هذه أيضًا علامة واضحة على عمل جهاز المناعة لديك.
    • كل يوم تستنشق آلاف الجراثيم (البكتيريا والفيروسات) التي تطفو في الهواء. يتعامل جهازك المناعي مع كل منهم دون مشكلة. في بعض الأحيان ، تتجاوز الجرثومة جهاز المناعة وتصاب بالزكام أو تصاب بالإنفلونزا أو أسوأ. تعتبر البرد أو الأنفلونزا علامة واضحة على فشل جهاز المناعة في إيقاف الجراثيم. تعد حقيقة أنك تجاوزت نزلات البرد أو الأنفلونزا علامة واضحة على أن جهازك المناعي كان قادرًا على القضاء على الغازي بعد التعرف عليه. إذا لم يفعل جهازك المناعي شيئًا ، فلن تصاب بنزلة برد أو أي شيء آخر.
    • كل يوم تأكل أيضًا مئات الجراثيم ، ومرة ​​أخرى يموت معظمها في اللعاب أو حمض المعدة. ومع ذلك ، في بعض الأحيان ، يمر المرء ويسبب التسمم الغذائي. عادة ما يكون هناك تأثير واضح جدًا لهذا الخرق في جهاز المناعة: القيء والإسهال هما من أكثر الأعراض شيوعًا.
    • هناك أيضًا جميع أنواع الأمراض التي تصيب الإنسان والتي يسببها الجهاز المناعي الذي يعمل بطرق غير متوقعة أو غير صحيحة والتي تسبب مشاكل. على سبيل المثال ، يعاني بعض الأشخاص من الحساسية. الحساسية هي في الحقيقة مجرد رد فعل الجهاز المناعي المفرط على محفزات معينة لا يتفاعل معها الآخرون على الإطلاق. يعاني بعض الأشخاص من مرض السكري ، والذي ينتج عن قيام الجهاز المناعي بمهاجمة خلايا البنكرياس بشكل غير لائق وتدميرها. يعاني بعض الأشخاص من التهاب المفاصل الروماتويدي ، والذي ينتج عن عمل الجهاز المناعي بشكل غير لائق في المفاصل. في العديد من الأمراض المختلفة ، يكون السبب في الواقع خطأ في جهاز المناعة.
    • أخيرًا ، نرى أحيانًا الجهاز المناعي لأنه يمنعنا من القيام بأشياء قد تكون مفيدة لولا ذلك. على سبيل المثال ، تعتبر عمليات زرع الأعضاء أصعب بكثير مما ينبغي لأن الجهاز المناعي غالبًا ما يرفض العضو المزروع.

    أساسيات جهاز المناعة

    لنبدأ من البدايه. ماذا يعني عندما يقول أحدهم & quot أنا أشعر بالمرض اليوم؟ & quot ما هو المرض؟ من خلال فهم أنواع الأمراض المختلفة ، من الممكن معرفة أنواع الأمراض التي يساعدك الجهاز المناعي في التعامل معها.

    عندما & تمرض & quot ، فإن جسمك غير قادر على العمل بشكل صحيح أو بكامل طاقته. هناك العديد من الطرق المختلفة للإصابة بالمرض - وإليك بعضًا منها:

    • ضرر ميكانيكي - إذا كسرت عظمة أو تمزق في أحد الأربطة فسوف تشعر بالحزن & quot (لن يكون جسمك قادرًا على الأداء بكامل طاقته). سبب المشكلة هو شيء يسهل فهمه وظهوره.
    • نقص الفيتامينات أو المعادن - إذا لم تحصل على كمية كافية من فيتامين (د) ، فلن يكون جسمك قادرًا على استقلاب الكالسيوم بشكل صحيح وتصاب بمرض يعرف باسم الكساح. يعاني الأشخاص المصابون بالكساح من ضعف في العظام (ينكسر بسهولة) وتشوهات بسبب عدم نمو العظام بشكل صحيح. إذا لم تحصل على ما يكفي من فيتامين ج ، فإنك تصاب بالإسقربوط ، مما يؤدي إلى تورم اللثة ونزيفها ، وتورم المفاصل وكدمات. إذا لم تحصل على ما يكفي من الحديد فإنك تصاب بفقر الدم ، وهكذا.
    • تدهور الأعضاء - في بعض الحالات يتلف العضو أو يضعف. على سبيل المثال ، أحد أشكال مرض & quotheart & quot يحدث بسبب انسداد الأوعية الدموية المؤدية إلى عضلة القلب ، بحيث لا يحصل القلب على ما يكفي من الدم. أحد أشكال مرض & quotliver & quot ، المعروف باسم تليف الكبد ، ينتج عن تلف خلايا الكبد (شرب الكثير من الكحول هو أحد الأسباب).
    • الامراض الوراثية - يحدث مرض وراثي بسبب خطأ في الترميز في الحمض النووي. يتسبب خطأ الترميز في إنتاج الكثير أو القليل جدًا من بروتينات معينة ، وهذا يسبب مشاكل على المستوى الخلوي. على سبيل المثال ، يحدث المهق بسبب نقص إنزيم يسمى التيروزيناز. يعني هذا الإنزيم المفقود أن الجسم لا يستطيع تصنيع الميلانين ، الصبغة الطبيعية التي تسبب لون الشعر ولون العين ودباغها. بسبب نقص الميلانين ، فإن الأشخاص الذين يعانون من هذه المشكلة الوراثية حساسون للغاية للأشعة فوق البنفسجية في ضوء الشمس.
    • سرطان - في بعض الأحيان تتغير الخلية بطريقة تجعلها تتكاثر بشكل لا يمكن السيطرة عليه. على سبيل المثال ، عندما تتلف خلايا في الجلد تسمى الخلايا الصباغية بسبب الأشعة فوق البنفسجية في ضوء الشمس ، فإنها تتغير بطريقة مميزة إلى شكل سرطاني من الخلايا. يسمى السرطان المرئي الذي يظهر على شكل ورم على الجلد الورم الميلانيني. (انظر كيف تعمل Sun Tans و Sunburns لمزيد من المعلومات.)

    عدوى فيروسية أو بكتيرية

    عندما يغزو فيروس أو بكتيريا (يُعرف أيضًا باسم جرثومة) جسمك ويتكاثر ، فإنه عادة ما يسبب مشاكل. بشكل عام ، ينتج عن وجود الجراثيم بعض الآثار الجانبية التي تجعلك مريضًا. على سبيل المثال ، تفرز بكتيريا الحلق العقدية (Streptococcus) مادة سامة تسبب التهاب الحلق. يطلق فيروس شلل الأطفال سمومًا تدمر الخلايا العصبية (غالبًا ما تؤدي إلى الشلل). بعض البكتيريا حميدة أو مفيدة (على سبيل المثال ، لدينا جميعًا ملايين البكتيريا في أمعائنا وتساعد على هضم الطعام) ، لكن العديد منها ضار بمجرد دخولها إلى الجسم أو مجرى الدم.

    تعد العدوى الفيروسية والبكتيرية أكثر أسباب المرض شيوعًا بالنسبة لمعظم الناس. إنها تسبب أشياء مثل نزلات البرد والإنفلونزا والحصبة والنكاف والملاريا والإيدز وما إلى ذلك.

    وظيفة جهازك المناعي هي حماية جسمك من هذه العدوى. يحميك جهاز المناعة بثلاث طرق مختلفة:

    1. يخلق حاجزًا يمنع البكتيريا والفيروسات من دخول جسمك.
    2. إذا دخلت بكتيريا أو فيروس إلى الجسم ، يحاول الجهاز المناعي اكتشافه والقضاء عليه قبل أن يتمكن من تكوين نفسه في المنزل والتكاثر.
    3. إذا كان الفيروس أو البكتيريا قادرة على التكاثر والبدء في التسبب في مشاكل ، فإن جهاز المناعة لديك هو المسؤول عن القضاء عليها.

    يقوم الجهاز المناعي أيضًا بالعديد من الوظائف المهمة الأخرى. على سبيل المثال ، يمكن لجهازك المناعي اكتشاف السرطان في مراحله المبكرة والقضاء عليه في كثير من الحالات.

    جسمك هو كائن متعدد الخلايا يتكون ربما من 100 تريليون خلية. الخلايا في جسمك هي آلات معقدة إلى حد ما. لكل منها نواة ، ومعدات لإنتاج الطاقة ، وما إلى ذلك. البكتيريا هي كائنات وحيدة الخلية أبسط بكثير. على سبيل المثال ، ليس لديهم نواة. ربما يكون حجمها 1/100 من حجم الخلية البشرية وقد يبلغ طولها ميكرومترًا واحدًا. البكتيريا كائنات حية مستقلة تمامًا قادرة على الأكل والتكاثر - فهي تشبه نوعًا ما الأسماك التي تسبح في محيط جسمك. في ظل الظروف المناسبة ، تتكاثر البكتيريا بسرعة كبيرة: تنقسم بكتيريا واحدة إلى نوعين مختلفين من البكتيريا ربما مرة كل 20 أو 30 دقيقة. بهذا المعدل ، يمكن أن تصبح البكتيريا الملايين في غضون ساعات قليلة.

    الفيروس هو سلالة مختلفة تمامًا. الفيروس ليس حيا حقا. جسيم الفيروس ليس سوى جزء من الحمض النووي في طبقة واقية. يتلامس الفيروس مع خلية ، ويلصق نفسه بجدار الخلية ويحقن الحمض النووي (وربما بعض الإنزيمات) في الخلية. يستخدم الحمض النووي الآلية الموجودة داخل الخلية الحية لإنتاج جزيئات فيروس جديدة. في نهاية المطاف ، تموت الخلية المخطوفة وتنفجر ، مما يؤدي إلى تحرير جزيئات الفيروس الجديدة أو قد تتبرعم الجزيئات الفيروسية من الخلية حتى تظل حية. في كلتا الحالتين ، الخلية هي مصنع للفيروس.

    مكونات جهاز المناعة

    أحد الأشياء المضحكة حول جهاز المناعة هو أنه كان يعمل داخل جسمك طوال حياتك ولكن ربما لا تعرف شيئًا عنه تقريبًا. على سبيل المثال ، ربما تدرك أنه يوجد داخل صدرك عضو يسمى & quotheart & quot. من منا لا يعرف أن لديهم قلبًا؟ You have probably also heard about the fact that you have lungs and a liver and kidneys. But have you even heard about your thymus? There's a good chance you don't even know that you have a thymus, yet its there in your chest right next to your heart. There are many other parts of the immune system that are just as obscure, so let's start by learning about all of the parts.

    The most obvious part of the immune system is what you can see. For example, skin is an important part of the immune system. It acts as a primary boundary between germs and your body. Part of your skin's job is to act as a barrier in much the same way we use plastic wrap to protect food. Skin is tough and generally impermeable to bacteria and viruses. The epidermis contains special cells called Langerhans cells (mixed in with the melanocytes in the basal layer) that are an important early-warning component in the immune system. The skin also secretes antibacterial substances. These substances explain why you don't wake up in the morning with a layer of mold growing on your skin -- most bacteria and spores that land on the skin die quickly.

    Your nose, mouth and eyes are also obvious entry points for germs. Tears and mucus contain an enzyme (lysozyme) that breaks down the cell wall of many bacteria. Saliva is also anti-bacterial. Since the nasal passage and lungs are coated in mucus, many germs not killed immediately are trapped in the mucus and soon swallowed. Mast cells also line the nasal passages, throat, lungs and skin. Any bacteria or virus that wants to gain entry to your body must first make it past these defenses.

    Once inside the body, a germ deals with the immune system at a different level. The major components of the immune system are:

    • Thymus
    • Spleen
    • Lymph system
    • نخاع العظم
    • خلايا الدم البيضاء
    • الأجسام المضادة
    • نظام كامل
    • الهرمونات

    Let's look at each of these components in detail.

    The lymph system is most familiar to people because doctors and mothers often check for "swollen lymph nodes" in the neck. It turns out that the lymph nodes are just one part of a system that extends throughout your body in much the same way your blood vessels do. The main difference between the blood flowing in the circulatory system and the lymph flowing in the lymph system is that blood is pressurized by the heart, while the lymph system is passive. There is no "lymph pump" like there is a "blood pump" (the heart). Instead, fluids ooze into the lymph system and get pushed by normal body and muscle motion to the lymph nodes. This is very much like the water and sewer systems in a community. Water is actively pressurized, while sewage is passive and flows by gravity.

    Lymph is a clearish liquid that bathes the cells with water and nutrients. Lymph is blood plasma -- the liquid that makes up blood minus the red and white cells. Think about it -- each cell does not have its own private blood vessel feeding it, yet it has to get food, water, and oxygen to survive. Blood transfers these materials to the lymph through the capillary walls, and lymph carries it to the cells. The cells also produce proteins and waste products and the lymph absorbs these products and carries them away. Any random bacteria that enter the body also find their way into this inter-cell fluid. One job of the lymph system is to drain and filter these fluids to detect and remove the bacteria. Small lymph vessels collect the liquid and move it toward larger vessels so that the fluid finally arrives at the lymph nodes for processing.

    Lymph nodes contain filtering tissue and a large number of lymph cells. When fighting certain bacterial infections, the lymph nodes swell with bacteria and the cells fighting the bacteria, to the point where you can actually feel them. Swollen lymph nodes are therefore a good indication that you have an infection of some sort.

    Once lymph has been filtered through the lymph nodes it re-enters the bloodstream.

    The thymus lives in your chest, between your breast bone and your heart. It is responsible for producing T-cells (see the next section), and is especially important in newborn babies - without a thymus a baby's immune system collapses and the baby will die. The thymus seems to be much less important in adults - for example, you can remove it and an adult will live because other parts of the immune system can handle the load. However, the thymus is important, especially to T cell maturation (as we will see in the section on white blood cells below).

    Spleen

    The spleen filters the blood looking for foreign cells (the spleen is also looking for old red blood cells in need of replacement). A person missing their spleen gets sick much more often than someone with a spleen.

    نخاع العظم

    Bone marrow produces new blood cells, both red and white. In the case of red blood cells the cells are fully formed in the marrow and then enter the bloodstream. In the case of some white blood cells, the cells mature elsewhere. The marrow produces all blood cells from الخلايا الجذعية. They are called "stem cells" because they can branch off and become many different types of cells - they are precursors to different cell types. Stem cells change into actual, specific types of white blood cells.

    خلايا الدم البيضاء

    White blood cells are described in detail in the next section.

    Antibodies (also referred to as immunoglobulins and gammaglobulins) are produced by white blood cells. They are Y-shaped proteins that each respond to a specific antigen (bacteria, virus or toxin). Each antibody has a special section (at the tips of the two branches of the Y) that is sensitive to a specific antigen and binds to it in some way. When an antibody binds to a toxin it is called an antitoxin (if the toxin comes from some form of venom, it is called an antivenin). The binding generally disables the chemical action of the toxin. When an antibody binds to the outer coat of a virus particle or the cell wall of a bacterium it can stop their movement through cell walls. Or a large number of antibodies can bind to an invader and signal to the complement system that the invader needs to be removed.

    Antibodies come in five classes:

    • الغلوبولين المناعي أ (IgA)
    • Immunoglobulin D (IgD)
    • Immunoglobulin E (IgE)
    • Immunoglobulin G (IgG)
    • Immunoglobulin M (IgM)

    Whenever you see an abbreviation like IgE in a medical document, you now know that what they are talking about is an antibody.

    For additional information on antibodies see The Antibody Resource Page.

    The complement system, like antibodies, is a series of proteins. There are millions of different antibodies in your blood stream, each sensitive to a specific antigen. There are only a handful of proteins in the complement system, and they are floating freely in your blood. Complements are manufactured in the liver. The complement proteins are activated by and work with (complement) the antibodies, hence the name. They cause lysing (bursting) of cells and signal to phagocytes that a cell needs to be removed.

    For additional information on complements, see The Complement System.

    الهرمونات

    There are several hormones generated by components of the immune system. These hormones are known generally as اللمفوكينات. It is also known that certain hormones in the body suppress the immune system. Steroids and corticosteroids (components of adrenaline) suppress the immune system.

    Tymosin (thought to be produced by the thymus) is a hormone that encourages lymphocyte production (a lymphocyte is a form of white blood cell - see below). Interleukins are another type of hormone generated by white blood cells. For example, Interleukin-1 is produced by macrophages after they eat a foreign cell. IL-1 has an interesting side-effect - when it reaches the hypothalamus it produces fever and fatigue. The raised temperature of a fever is known to kill some bacteria.

    Tumor Necrosis Factor

    Tumor Necrosis Factor (TNF) is also produced by macrophages. It is able to kill tumor cells, and it also promotes the creation of new blood vessels so it is important to healing.

    Interferon

    Interferon interferes with viruses (hence the name) and is produced by most cells in the body. Interferons, like antibodies and complements, are proteins, and their job is to let cells signal to one another. When a cell detects interferon from other cells, it produces proteins that help prevent viral replication in the cell.

    You are probably aware of the fact that you have "red blood cells" and "white blood cells" in your blood. The white blood cells are probably the most important part of your immune system. And it turns out that "white blood cells" are actually a whole collection of different cells that work together to destroy bacteria and viruses. Here are all of the different types, names and classifications of white blood cells working inside your body right now:

    • Leukocytes
    • اللمفاويات
    • حيدات
    • حبيبات
    • B-cells
    • خلايا البلازما
    • الخلايا التائية
    • Helper T-cells
    • Killer T-cells
    • Suppressor T-cells
    • الخلايا القاتلة الطبيعية
    • العدلات
    • الحمضات
    • Basophils
    • Phagocytes
    • Macrophages

    Learning all of these different names and the function of each cell type takes a bit of effort, but you can understand scientific articles a lot better once you get it all figured out! Here's a quick summary to help you get all of the different cell types organized in your brain.

    All white blood cells are known officially as الكريات البيض. White blood cells are not like normal cells in the body -- they actually act like independent, living single-cell organisms able to move and capture things on their own. White blood cells behave very much like amoeba in their movements and are able to engulf other cells and bacteria. Many white blood cells cannot divide and reproduce on their own, but instead have a factory somewhere in the body that produces them. That factory is the bone marrow.

    Leukocytes are divided into three classes:

    • Granulocytes - Granulocytes make up 50% to 60% of all leukocytes. Granulocytes are themselves divided into three classes: neutrophils, eosinophils and basophils. Granulocytes get their name because they contain granules, and these granules contain different chemicals depending on the type of cell.
    • Lymphocyte - Lymphocytes make up 30% to 40% of all leukocytes. Lymphocytes come in two classes: B cells (those that mature in bone marrow) and T cells (those that mature in the thymus).
    • Monocyte - Monocytes make up 7% or so of all leukocytes. Monocytes evolve into macrophages.

    All white blood cells start in bone marrow as الخلايا الجذعية. Stem cells are generic cells that can form into the many different types of leukocytes as they mature. For example, you can take a mouse, irradiate it to kill off its bone marrow's ability to produce new blood cells, and then inject stem cells into the mouse's blood stream. The stem cells will divide and differentiate into all different types of white blood cells. A "bone marrow transplant" is accomplished simply by injecting stem cells from a donor into the blood stream. The stem cells find their way, almost magically, into the marrow and make their home there.

    Each of the different types of white blood cells have a special role in the immune system, and many are able to transform themselves in different ways. The following descriptions help to understand the roles of the different cells.

    • العدلات are by far the most common form of white blood cells that you have in your body. Your bone marrow produces trillions of them every day and releases them into the bloodstream, but their life span is short -- generally less than a day. Once in the bloodstream neutrophils can move through capillary walls into tissue. Neutorphils are attracted to foreign material, inflammation and bacteria. If you get a splinter or a cut, neutrophils will be attracted by a process called chemotaxis. Many single-celled organisms use this same process -- chemotaxis lets motile cells move toward higher concentrations of a chemical. Once a neutrophil finds a foreign particle or a bacteria it will engulf it, releasing enzymes, hydrogen peroxide and other chemicals from its granules to kill the bacteria. In a site of serious infection (where lots of bacteria have reproduced in the area), pus will form. Pus is simply dead neutrophils and other cellular debris.
    • Eosinophils and basophils are far less common than neutrophils. Eosinophils seem focused on parasites in the skin and the lungs, while Basophils carry histamine and therefore important (along with mast cells) to causing inflammation. From the immune system's standpoint inflammation is a good thing. It brings in more blood and it dilates capillary walls so that more immune system cells can get to the site of infection.
    • Of all blood cells, macrophages are the biggest (hence the name "macro"). Monocytes are released by the bone marrow, float in the bloodstream, enter tissue and turn into macrophages. Most boundary tissue has its own devoted macrophages. For example, alveolar macrophages live in the lungs and keep the lungs clean (by ingesting foreign particles like smoke and dust) and disease free (by ingesting bacteria and microbes). Macrophages are called langerhans cells when they live in the skin. Macrophages also swim freely. One of their jobs is to clean up dead neutrophils -- macropghages clean up pus, for example, as part of the healing process.
    • ال lymphocytes handle most of the bacterial and viral infections that we get. Lymphocytes start in the bone marrow. Those destined to become B cells develop in the marrow before entering the bloodstream. T cells start in the marrow but migrate through the bloodstream to the thymus and mature there. T cells and B cells are often found in the bloodstream but tend to concentrate in lymph tissue such as the lymph nodes, the thymus and the spleen. There is also quite a bit of lymph tissue in the digestive system. B cells and T cells have different functions.
    • الخلايا البائية, when stimulated, mature into plasma cells -- these are the cells that produce antibodies. A specific B cell is tuned to a specific germ, and when the germ is present in the body the B cell clones itself and produces millions of antibodies designed to eliminate the germ.
    • T cells, on the other hand, actually bump up against cells and kill them. T cells known as Killer T cells can detect cells in your body that are harboring viruses, and when it detects such a cell it kills it. Two other types of T cells, known as Helper and Suppressor T cells, help sensitize killer T cells and control the immune response.

    Helper T cells are actually quite important and interesting. They are activated by Interleukin-1, produced by macrophages. Once activated, Helper T cells produce Interleukin-2, then interferon and other chemicals. These chemicals activate B cells so that they produce antibodies. The complexity and level of interaction between neutrophils, macrophages, T cells and B cells is really quite amazing.

    Because white blood cells are so important to the immune system, they are used as a measure of immune system health. When you hear that someone has a "strong immune system" or a "suppressed immune system", one way it was determined was by counting different types of white blood cells in a blood sample. A normal white blood cell count is in the range of 4,000 to 11,000 cells per microliter of blood. 1.8 to 2.0 helper T-cells per suppressor T-cell is normal. A normal absolute neutrophil count (ANC) is in the range of 1,500 to 8,000 cells per microliter. An article like Introduction to Hematology can help you learn more about white blood cells in general and the different types of white blood cells found in your body.

    One important question to ask about white blood cells (and several other parts of the immune system) is, "How does a white blood cell know what to attack and what to leave alone? Why doesn't a white blood cell attack every cell in the body?" There is a system built into all of the cells in your body called the Major Histocompatibility Complex (MHC) (also known as the Human Leukocyte Antigen (HLA)) that marks the cells in your body as "you". Anything that the immune system finds that does not have these markings (or that has the wrong markings) is definitely "not you" and is therefore fair game. Encyclopedia Britannica has this to say about the MHC:

    "There are two major types of MHC protein molecules--class I and class II--that span the membrane of almost every cell in an organism. In humans these molecules are encoded by several genes all clustered in the same region on chromosome 6. Each gene has an unusual number of alleles (alternate forms of a gene). As a result, it is very rare for two individuals to have the same set of MHC molecules, which are collectively called a tissue type.

    MHC molecules are important components of the immune response. They allow cells that have been invaded by an infectious organism to be detected by cells of the immune system called T lymphocytes, or T cells. The MHC molecules do this by presenting fragments of proteins (peptides) belonging to the invader on the surface of the cell. The T cell recognizes the foreign peptide attached to the MHC molecule and binds to it, an action that stimulates the T cell to either destroy or cure the infected cell. In uninfected healthy cells the MHC molecule presents peptides from its own cell (self peptides), to which T cells do not normally react. However, if the immune mechanism malfunctions and T cells react against self peptides, an autoimmune disease arises."

    There are many diseases that, if you catch them once, you will never catch again. Measles is a good example, as is chicken pox. What happens with these diseases is that they make it into your body and start reproducing. The immune system gears up to eliminate them. In your body you already have B cells that can recognize the virus and produce antibodies for it. However, there are only a few of these cells for each antibody. Once a particlular disease is recognized by these few specific B cells, the B cells turn into plasma cells, clone themselves and start pumping out antibodies. This process takes time, but the disease runs it course and is eventually eliminated. However, while it is being eliminated, other B cells for the disease clone themselves but do not generate antibodies. This second set of B cells remains in your body for years, so if the disease reappears your body is able to eliminate it immediately before it can do anything to you.

    A vaccine is a weakened form of a disease. It is either a killed form of the disease, or it is a similar but less virulent strain. Once inside your body your immune system mounts the same defense, but because the disease is different or weaker you get few or no symptoms of the disease. Now, when the real disease invades your body, your body is able to eliminate it immediately.

    Vaccines exist for all sorts of diseases, both viral and bacterial: measles, mumps, whooping cough, tuberculosis, smallpox, polio, typhoid, etc.

    Many diseases cannot be cured by vaccines, however. The common cold and Influenza are two good examples. These diseases either mutate so quickly or have so many different strains in the wild that it is impossible to inject all of them into your body. Each time you get the flu, for example, you are getting a different strain of the same disease.

    AIDS (Acquired Immune Deficiency Syndrome) is a disease caused by HIV (the Human Immunodeficiency Virus). This is a particularly problematic disease for the immune system because the virus actually attacks immune system cells. In particular, it reproduces inside Helper T cells and kills them in the process. Without Helper T cells to orchestrate things, the immune system eventually collapses and the victim dies of some other infection that the immune system would normally be able to handle. See How AIDS Works as well as the links below for more information.

    Sometimes your immune system is not able to activate itself quickly enough to outpace the reproductive rate of a certain bacteria, or the bacteria is producing a toxin so quickly that it will cause permanent damage before the immune system can eliminate the bacteria. In these cases it would be nice to help the immune system by killing the offending bacteria directly.

    Antibiotics work on bacterial infections. Antibiotics are chemicals that kill the bacteria cells but do not affect the cells that make up your body. For example, many antibiotics interrupt the machinery inside bacterial cells that builds the cell wall. Human cells do not contain this machinery, so they are unaffected. Different antibiotics work on different parts of bacterial machinery, so each one is more or less effective on specific types of bacteria. You can see that, because a virus is not alive, antibiotics have no effect on a virus.

    One problem with antibiotics is that they lose effectiveness over time. If you take an antibiotic it will normally kill all of the bacteria it targets over the course of a week or 10 days. You will feel better very quickly (in just a day or two) because the antibiotic kills the majority of the targeted bacteria very quickly. However, on occasion one of the bacterial offspring will contain a mutation that is able to survive the specific antibiotic. This bacteria will then reproduce and the whole disease mutates. Eventually the new strain is infecting everyone and the old antibiotic has no effect on it. This process has become more and more of a problem over time and has become a significant concern in the medical community.

    Sometimes the immune system makes a mistake. One type of mistake is called المناعة الذاتية: the immune system for some reason attacks your own body in the same way it would normally attack a germ. Two common diseases are caused by immune system mistakes. Juvenile-onset diabetes is caused by the immune system attacking and eliminating the cells in the pancreas that produce insulin. Rheumatoid arthritis is caused by the immune system attacking tissues inside the joints.

    Allergies are another form of immune system error. For some reason, in people with allergies, the immune system strongly reacts to an allergen that should be ignored. The allergen might be a certain food, or a certain type of pollen, or a certain type of animal fur. For example, a person allergic to a certain pollen will get a runny nose, watery eyes, sneezing, etc. This reaction is caused primarily by mast cells in the nasal passages. In reaction to the pollen the mast cells release histamine. Histamine has the effect of causing inflammation, which allows fluid to flow from blood vessels. Histamine also causes itching. To eliminate these symptoms the drug of choice is, of course, an antihistamine.

    The last example of an immune system mistake is the effect the immune system has on transplanted tissue. This really isn't a mistake, but it makes organ and tissue transplants nearly impossible. When the foreign tissue is placed inside your body, its cells do not contain the correct identification. Your immune system therefore attacks the tissue. The problem cannot be prevented, but can be diminished by carefully matching the tissue donor with the recipient and by using immunosuppressing drugs to try to prevent an immune system reaction. Of course, by suppressing the immune system these drugs open the patient to opportunistic infections.

    For more information on the immune system and related topics, check out the links on the next page.


    The immune system protects the body from possibly harmful substances by recognizing and responding to antigens. Antigens are substances (usually proteins) on the surface of cells, viruses, fungi, or bacteria. Nonliving substances such as toxins, chemicals, drugs, and foreign particles (such as a splinter) can also be antigens. The immune system recognizes and destroys, or tries to destroy, substances that contain antigens.

    Your body's cells have proteins that are antigens. These include a group of antigens called HLA antigens. Your immune system learns to see these antigens as normal and usually does not react against them.

    Innate, or nonspecific, immunity is the defense system with which you were born. It protects you against all antigens. Innate immunity involves barriers that keep harmful materials from entering your body. These barriers form the first line of defense in the immune response. Examples of innate immunity include:

      لا ارادي
    • Enzymes in tears and skin oils
    • Mucus, which traps bacteria and small particles
    • جلد
    • Stomach acid

    Innate immunity also comes in a protein chemical form, called innate humoral immunity. Examples include the body's complement system and substances called interferon and interleukin-1 (which causes fever).

    If an antigen gets past these barriers, it is attacked and destroyed by other parts of the immune system.

    Acquired immunity is immunity that develops with exposure to various antigens. Your immune system builds a defense against that specific antigen.

    Passive immunity is due to antibodies that are produced in a body other than your own. Infants have passive immunity because they are born with antibodies that are transferred through the placenta from their mother. These antibodies disappear between ages 6 and 12 months.

    Passive immunization may also be due to injection of antiserum, which contains antibodies that are formed by another person or animal. It provides immediate protection against an antigen, but does not provide long-lasting protection. Immune serum globulin (given for hepatitis exposure) and tetanus antitoxin are examples of passive immunization.

    The immune system includes certain types of white blood cells. It also includes chemicals and proteins in the blood, such as antibodies, complement proteins, and interferon. Some of these directly attack foreign substances in the body, and others work together to help the immune system cells.

    Lymphocytes are a type of white blood cell. There are B and T type lymphocytes.

    • B lymphocytes become cells that produce antibodies. Antibodies attach to a specific antigen and make it easier for the immune cells to destroy the antigen.
    • T lymphocytes attack antigens directly and help control the immune response. They also release chemicals, known as cytokines, which control the entire immune response.

    As lymphocytes develop, they normally learn to tell the difference between your own body tissues and substances that are not normally found in your body. Once B cells and T cells are formed, a few of those cells will multiply and provide "memory" for your immune system. This allows your immune system to respond faster and more efficiently the next time you are exposed to the same antigen. In many cases, it will prevent you from getting sick. For example, a person who has had chickenpox or has been immunized against chickenpox is immune from getting chickenpox again.

    The inflammatory response (inflammation) occurs when tissues are injured by bacteria, trauma, toxins, heat, or any other cause. The damaged cells release chemicals including histamine, bradykinin, and prostaglandins. These chemicals cause blood vessels to leak fluid into the tissues, causing swelling. This helps isolate the foreign substance from further contact with body tissues.

    The chemicals also attract white blood cells called phagocytes that "eat" germs and dead or damaged cells. This process is called phagocytosis. Phagocytes eventually die. Pus is formed from a collection of dead tissue, dead bacteria, and live and dead phagocytes.

    IMMUNE SYSTEM DISORDERS AND ALLERGIES

    Immune system disorders occur when the immune response is directed against body tissue, is excessive, or is lacking. Allergies involve an immune response to a substance that most people's bodies perceive as harmless.

    Vaccination (immunization) is a way to trigger the immune response. Small doses of an antigen, such as dead or weakened live viruses, are given to activate immune system "memory" (activated B cells and sensitized T cells). Memory allows your body to react quickly and efficiently to future exposures.

    COMPLICATIONS DUE TO AN ALTERED IMMUNE RESPONSE

    An efficient immune response protects against many diseases and disorders. An inefficient immune response allows diseases to develop. Too much, too little, or the wrong immune response causes immune system disorders. An overactive immune response can lead to the development of autoimmune diseases, in which antibodies form against the body's own tissues.

    Complications from altered immune responses include:

    • Allergy or hypersensitivity , a life-threatening allergic reaction
    • Autoimmune disorders , a complication of a bone marrow transplant
    • Immunodeficiency disorders
    • Transplant rejection

    What is the immune system?

    We are surrounded by millions of bacteria, viruses and other germs (microbes) that have the potential to enter our bodies and cause harm. The immune system is the body's defence against disease-causing microbes (pathogens).

    The immune system is made up of non-specialised defences such as your skin (acting as a barrier) and strong acid stomach juices. However it also has some highly specialised defences which give you resistance to particular pathogens. Another name for this resistance is immunity. These defences are special white blood cells called lymphocytes. Other types of white blood cells play an important part in defending your body against infection.

    The lymphatic system is also part of the immune system. The lymphatic system is made up of a network of tubes (vessels) which carry fluid called lymph. It contains specialised lymph tissue and all of the structures dedicated to the production of lymphocytes.

    Could cold exposure boost your health and well-being?

    We tend to associate plunging winter temperatures with the onset of the cold and flu season. لكن.

    Could cold exposure boost your health and well-being?

    Does my diet really affect my immune system?

    These are the worst things you can do for your immune system

    What it's like to have lupus

    Suffer from hay fever?

    Book an appointment with a local pharmacist today


    الذاكرة المناعية

    Immunological memory refers to the ability of B and T cells to produce long-lived memory cells that defend against specific pathogens.

    أهداف التعلم

    Describe immunological memory of the immune system

    الماخذ الرئيسية

    النقاط الرئيسية

    • When B and T cells begin to replicate, some offspring will become long-lived memory cells.
    • Memory cells remember all specific pathogens encountered during the animal’s lifetime and can thus call forth a strong response if the pathogen ever invades the body again.
    • Passive immunity comes from IgG antibodies given through the mother during fetal development and through breast milk. This memory is short term, but protects the infant until its own adaptive immune system is functional.
    • During a secondary immune response, memory B and T cells work to rapidly eliminate the pathogen, preventing reinfection by the same pathogen.
    • During a vaccination, the antigen of a pathogen is introduced into the body through a weakened form of the pathogen that cannot cause an infection. This stimulates the immune system to develop a specific immunity against that pathogen without actually causing the disease that the pathogen brings.
    • Vaccines do not exist for every pathogen due to frequent strain mutations and challenges in producing an immunization strong enough to work, but not strong enough to cause an infection.

    الشروط الاساسية

    • secondary immune response: The act of exposure to the same pathogen after the initial immune response. Memory B and T cells work to rapidly eliminate the pathogen to prevent reinfection.
    • تلقيح: Inoculation with the weakened form of a pathogen to protect against a particular disease or strain of disease by stimulating the development of immunological memory against that pathogen.

    When B and T cells begin to replicate during an adaptive immune response, some offspring become long-lived memory cells. These memory cells remember all specific pathogens encountered during the animal’s lifetime and can thus call forth a stronger response, called the secondary immune response, if the pathogen ever invades the body again. The adaptive immune system is so-named because it is a result of an adaptation to an infection. Immunological memory can either exist in active long-term memory or passive short-term memory.

    Immune response: When B and T cells begin to replicate, some of the offspring that they produce will end up becoming long-lived memory cells. These memory cells will remember all specific pathogens encountered during the animal’s lifetime and can thus call forth a strong response if the pathogen ever invades the body again.

    Passive Memory

    Newborn infants are particularly vulnerable to infections since they have no prior exposure to pathogens. Thus, the mother protects the infant through several layers of passive protection. During pregnancy, IgG, a certain isotype of antibody, is transported to the baby from the mother through the placenta, so even babies have high levels of antibodies with similar antigen specificities as the mother. Even breast milk contains antibodies that are transferred to the infant’s gastrointestinal tract and protect against bacterial infections until the baby is capable of making its own antibodies. Since the fetus isn’t making any memory cells or antibodies, this is called passive immunity. Passive immunity is short-lived, ranging from a couple days to a couple months.

    As the infant matures, their thymus and bone marrow work to raise a stock of mature lymphocytes that form the foundation for the infant’s personal adaptive immune system. Because the passive memory comes from antibodies instead of B cells themselves, infants do not inherit long-term immunological memory from the mother. Even if the infant receives antibodies specific to certain diseases from its mother, the infant wouldn’t be able to bolster a long-term memory that would direct antigen exposure and presentation.

    Active Memory and Immunization

    Following an infection, long-term active memory is acquired by activation of B and T cells. Memory cells derive from their parent B and T cells, and undergo clonal selection following infection, which increases antigen-binding affinity. Following reinfection, the secondary immune response typically eliminates the pathogen before symptoms of an infection can occur. During the secondary immune response, memory T cells rapidly proliferate into active helper and cytotoxic T cells specific to that antigen, while memory B cells rapidly produce antibodies to neutralize the pathogen. Long-term active memory consists of rapid response and form permanent immunological memory so long as those memory cells survive.

    Vaccinations take advantage of memory lymphocyte development by artificially-generating active immunity, a process called immunization. During a vaccination, the antigen of a pathogen is introduced into the body and stimulates the immune system to develop a specific immunity against that pathogen. It doesn’t cause the disease that the pathogen brings because the vaccine uses an attenuated form of the pathogen that contains the same antigen but doesn’t have the capacity for replication. This deliberate introduction of the pathogen is successful since it exploits the immune system’s natural specificity and inducibility. Vaccination is an extremely effective manipulation of the immune system that helps fight diseases. Over the course of vaccine development, they have saved countless lives, and diseases like rubella and polio are not the widespread causes of disability they once were.

    Despite the effectiveness of vaccines, methods do not yet exist to develop vaccines for every pathogen. Many pathogens undergo mutations that change the expression of their antigens, making immunization attempts fruitless for diseases like the common cold or norovirus. Many parasitic pathogens, such as the plasmodium protist that causes malaria, haven’t successfully been vaccinated against because it is challenging to develop a vaccine that is strong enough to stimulate an immune response (sufficient immunogenicity) without causing a live infection.