Veleszületett immunválasz a parazitákkal szemben

Az ilyenkor azonnal működésbe lépő pusztító mechanizmusokban egyrészt különböző sejtek - köztük makrofágok, természetes ölősejtek és hízósejtek - másrészt különböző oldékony faktorok - a komplementrendszer, citokinek, antibakteriális fehérjék - vesznek részt. E veleszületett funkciók gyors aktiválódása azt eredményezi, hogy a káros mikrobák - vírusok, baktériumok, gombák, különböző paraziták - jelentős része rövid időn belül elpusztul, így nem indulhat meg korlátlan elszaporodásuk.

Nem specifikus immunitás

Ha ezek a mechanizmusok nem működnének, szervezetünk illetve a magasabb rendű szervezetek áldozatul esne a különböző fertőzéseknek. Emellett a nagyon fontos funkció mellett a természetes immunitás elemeinek döntő szerepük van az adaptív immunválasz megindításában, irányának meghatározásában is.

Ezt a funkciót elsősorban a makrofágok és a nyúlványos, ún. A makrofágok és a dendritikus sejtek elsődleges szerepe a kórokozó felvételét követően az idegen struktúra finom részleteinek bemutatása az adaptív immunrendszer kulcsszereplői, a limfociták számára. Ez utóbbi sejtek aktiválódása vezet el a nagymértékű fajlagosságot és immunológiai memóriát is biztosító adaptív immunválasz kialakulásához Janeway, ; Erdei, ; Andó et al. A természetes és az adaptív immunrendszer legjellemzőbb vonásait az 1.

Látható, hogy mindkét rendszernek van előnye és hátránya egyaránt. Veleszületett immunválasz a parazitákkal szemben megjegyezni, hogy a nagyfokú fajlagosságot és immunológiai memóriát biztosító adaptív rendszer nem működhet a természetes immunrendszer elemei nélkül; a kettő egymásra épülve, összefonódva tartja fenn a magasabb rendűek immun-homeosztázisát.

A természetes vagy veleszületett immunrendszer kialakulása nyilvánvalóan összefügg azzal az evolúciós lépéssel, amikor létrejöttek a többsejtű, kolóniaképző állatok.

Tartalomjegyzék

Ekkor már szükség volt egyfajta "saját" felismerésre, ami lehetővé tette, hogy a különböző telepek integritása megmaradjon. Ez jól nyomon követhető például a szivacsok esetében; kísérletek bizonyítják, hogy míg az azonos kolóniába tartozó egyedek keringésének összekapcsolása nem okoz semmiféle változást, a különböző szivacstelepek összekötése az érintkező felületek közelében meginduló sejtpusztuláshoz vezet.

Az immunrendszer fejlődésének következő meghatározó lépése volt, amikor a táplálkozás és a védekezés elkülönült egymástól, és az állatok szervezetében számos szabadon keringő sejtféleség jelent meg.

E sejtek jelentős részét a legkülönfélébb anyagok bekebelezésére képes fagociták alkotják. Az alacsonyabb rendű állatfajok, illetve azok egyes sejtjeinek természetes védelmi mechanizmusait nagyon jól lehet tanulmányozni az atlanti tőrfarkúakban. Ezek a sokszor akár félméteres nagyságúra is megnövő tengeri állatok a pókok, skorpiók közé tartoznak.

10 érdekesség Brazíliáról, amit eddig talán nem tudtál - Országok #10

Érdekesség, hogy a fosszíliák bizonysága milyen gyógynövényeket vegyen férgekhez ezek az állatok kétszázmillió évvel ezelőtt is ugyanilyen formában léteztek, mint ma, tehát védelmi rendszerük nagyon hatékonyan működik.

Az atlanti tőrfarkú hemolimfájában találhatók az ún.

Navigációs menü

Ezek a sejtek endotoxin hatására azonnal aktiválódnak, és számos antibakteriális peptid termelésére képesek. Az ízeltlábúak másik nagyon fontos természetes védelmi mechanizmusa a kapszulaképzés és az ezt követő melanizáció, mellyel a behatoló kórokozót körülzárják, majd ártalmatlanná teszik.

Nagy változást jelentett az evolúció során az alacsonyabb rendű gerinces fajok megjelenése. Ezek az állatok általában nagyobb termetűek, élettartamuk hosszabb, és kevesebb utódot hoznak létre, mint a korábban kialakult fajok. Életben maradásuk és a faj fenntartása érdekében ezeknek az állatoknak már fejlettebb, hatékonyabb adaptív immunrendszerre volt szükségük. A porcos halaknál jelennek meg először az "igazi" limfociták, a limfoid szövetek és az IgM izotípusú ellenanyagok.

Ezek az antitestek bár nem túl nagy affinitással, de sokféle anyaghoz képesek kötődni és így a kórokozók pusztulásához vezető folyamatokat elindítani.

Hogyan működik immunrendszerünk?

Újabb fontos lépés volt a szárazföldi léthez való alkalmazkodás; a hüllők, madarak és emlősök megjelenése. Ezekben a fajokban a természetes immunrendszerre ráépülve tovább finomodott az adaptív immunrendszer. Újabb immunglobulin Ig izotípusok jöttek létre, elkülönültek a T-sejtek segítő és citotoxikus alpopulációi, és kialakultak a komplex limfoid szervek.

Az immunrendszer működésének további finomra hangolását tette szükségessé az állandó testhőmérséklet kialakulása, mivel ez számos kórokozó túlélésének is kedvezett.

Végül pedig az immunrendszer működésének legmagasabb szintű és talán legfinomabb szabályozását az anya-magzat kapcsolat kialakulása tette szükségessé. Terhesség esetén ugyanis az anyában fejlődő magzat genetikai állománya fele részben az apától származik, tehát a folyamat úgy is tekinthető, mint egy jelentős részében idegen test "transzplantációja" az anyaméhbe.

Jelentős részben az immunrendszer terhesség alatt működő szabályozó mechanizmusainak köszönhető, hogy - normál körülmények között - nem "lökődik ki" a magzat, ugyanakkor az is, hogy kilenc hónap elteltével megszülethet az utód Szekeres-Barthó, Mintegy millió évvel ezelőtt, a körszájúakban például orsóhal jelent meg a bélrendszerrel asszociált limfoid szövet GALT.

Immunrendszer

A madarak kialakulásával, mintegy millió éve jelentek meg a csíraközpontok, majd az emlősökben a nyirokcsomók is kifejlődtek. Az adaptív immunrendszer kialakulásában döntő fordulatot jelentett kb. RAG-enzimeket kódoló gének beépülése a korai gerincesek genomjába. Ezek az enzimek teszik lehetővé azokat a szomatikus génátrendeződési folyamatokat, amelyek eredményeként kialakulhat a T- és a B-limfociták antigénkötő receptorainak hatalmas, es méretű készlete.

Az így kialakuló repertoár összemérhető a környezetben fellelhető idegen struktúrák nagyságrendjével. Sőt, tudjuk azt is, hogy immunrendszerünk kapacitása, illetve képlékenysége olyan mértékű, hogy még azokat a struktúrákat is képes felismerni, illetve a sajáttól megkülönböztetni, amelyek a természetes környezetben bizonyosan veleszületett immunválasz a parazitákkal szemben fordulnak elő - ilyenek például a mesterségesen előállított szintetikus molekulák.

Immunrendszer

Korábban többféle elmélet született e sokféleség kialakulásának magyarázatára. Így például az ún. Ma már tudjuk, hogy az embernek hozzávetőleg "mindössze" harmincezer génje van, könnyű tehát belátni, hogy a milliárdnyi variábilis fehérjeszekvenciát nem kódolhatják a csíravonal génjei, hiszen ehhez sokkal nagyobb méretű genomra lenne szükség.

A sokféleség eredetének magyarázatát az immunglobulinokat Ig kódoló gének és fehérjetermékeik megismerése tette lehetővé. Az idegen anyagok, antigének felismerésében kulcsszereplők az ellenanyag antitest, Ig molekulák.

Ezek a két-két ún.

Ez utóbbi szakaszok teszik lehetővé a sokféle idegen struktúra, az antigén felismerését. Az ellenanyag molekulák nagyfokú variabilitását és hasonlóan ehhez, a T-sejtek antigénkötő receptorláncainak variabilitását elsősorban a fehérjék egyes szakaszait kódoló gének nagy száma és szomatikus átrendeződése biztosítja. Az antigénfelismerő molekulák fehérjeláncainak variábilis részeit számos génszegmentum kódolja, amelyek a limfociták egyedfejlődése során véletlenszerűen rendeződnek át, vagyis rekombinálódnak.

Specifikus védelem

Emberben az Ig könnyűlánc esetén például több mint negyven, a nehéz láncok esetén több mint hatvanöt variábilis génszakasz található, melyek bármelyike kapcsolódhat a többi, ún. J- illetve D-szegmentumokkal. A limfociták antigénkötő receptorainak hatalmas variabilitását tehát elsősorban a RAG-enzimek által katalizált szomatikus génátrendeződési folyamatok biztosítják. Fontos kiemelni, hogy ez a folyamat kizárólag a T- és a B-limfocitákban zajlik le, semmilyen más sejtféleségben nem.

Ezt a mechanizmust - számos korábbi Nobel-díjas kutató eredményeire is támaszkodva - egy japán immunológus, Tonegava Szuszumu Tonegava, írta le, aki szintén Nobel-díjban részesült ezért a felfedezésért. A placentával rendelkező emlősökben az evolúció eredményeként öt ellenanyag-osztályt Ig-izotípust különíthetünk el.

E molekulák azonban szintén hosszú, évmilliókon át zajló fejlődés eredményeként jöttek létre. Az Ig-gének evolúciója kezdetén, a porcos halakban csak IgM termelődött, majd a csontos halakban megjelent az IgD, ami "eltűnt" az evolúció során, és az emlősökben jelent meg újra.

A tojással szaporodó hüllőkben és madarakban az ősi Veleszületett immunválasz a parazitákkal szemben mellett megjelenik az IgY izotípus, és a madarak esetében veleszületett immunválasz a parazitákkal szemben IgA.

Feltehetőleg az IgY-ból jött létre az emlősök IgE-je, és az ismét megjelenő IgD- vel így van jelen ez utóbbi fajokban mind az öt izotípus. Figyelemre méltó, hogy milyen "evolúciós próbálkozások" eredményeként alakult ki az Ig molekulák szerkezete. Ez jól nyomon követhető a porcos halak antitestjeit vizsgálva: a mindig jelen lévő variábilis domének mellett az IgW-ben hat, az IgX-ben mindössze két konstans domén található 2.

A dajkacápa Ig-je NAR pedig olyan könnyű láncot tartalmaz, amelynek nincs konstans doménje. E molekulák többsége a fejlődés zsákutcájának tekinthető, mivel az evolúció során nem őrződtek meg. Az eddigiek során főként az adaptív immunrendszert alkotó limfociták nagy fajlagosságal rendelkező antigénfelismerő receptorairól esett szó. Azonban nyilvánvaló, hogy a szervezetbe jutó patogénekkel legelőször kapcsolatba kerülő sejtek, a veleszületett immunrendszerhez tartozó makrofágok és dendritikus sejtek is valamilyen módon fel kell hogy ismerjék a szervezet számára veszélyt jelentő idegen struktúrákat Gergely, A kétféle szinten való felismerést biztosító receptorok jellemzőit a 3.

Lényeges különbség, hogy a makrofágok és a dendritikus sejtek a patogének jellemző mintázatait csíravonalban kódolt receptoraikkal ismerik fel Kocsis - Emődy, ; Prechl,szemben a limfocitákkal, melyek antigénfelismerő receptorai szomatikusan átrendeződött gének termékei.

Különbség az is, hogy az előbbiek a kórokozók jellemző molekuláris mintázatait cukoroldalláncok, lipidmolekulák ismétlődő egységeit ismerik fel, szemben a limfocitákkal, melyek az antigének finom molekuláris részleteivel reagálnak.

Fontos továbbá, hogy a mintázatfelismerő receptorok PRR - Pattern Recognition Receptors megjelenése nem klonális, míg az egyes limfocitaklónokon eltérő specificitású receptorok jelennek meg. Mindezek után felvázolható a magasabb rendűek szervezetébe kerülő kórokozó hatására kialakuló immunválasz folyamata 4.

A patogén mikroba többnyire sérült felületen - bőrön, nyálkahártyán - át jut a szervezetbe. A természetes immunrendszer azonnal működő, pusztító mechanizmusai az esetek többségében az összes kórokozót képesek elpusztítani, többnyire észrevétlenül.

Bizonyos esetekben férgek biorezonancia terápiás kezelése nem elég ez a védekezés, ilyenkor az adaptív immunrendszer aktiválódik. Ennek megindulásához azonban feltétlenül szükségesek a természetes immunrendszer elemei, köztük elsősorban a nyúlványos, dendritikus sejtek és a makrofágok.

Navigációs menü

Ezek a sejtek a támadás helyszínén felvett kórokozót a legközelebbi nyirokcsomóba szállítják, ahol lehetőség van az adaptív immunrendszer kulcsszereplői, a limfociták aktiválására. Az ilyenkor lezajló immunfolyamatokat jelzi a megnagyobbodott, fájdalmas tapintású nyirokcsomó vagy mandula, láz és levertség érzete. Az immunreakciók eredménye a megfelelő fajlagosságú limfocitaklónok szelekciója és felszaporodása, majd ezt követően a megfelelő effektorsejtek és ellenanyag-molekulák termelése nagy mennyiségben.