حافظه و تحمل ایمنی

حافظه و تحمل ایمنی دو ویژگی مکمل هستند که به سیستم ایمنی تطبیقی اجازه می‌دهند تا در مواجهه مجدد با یک پاتوژن، سریع‌تر و قوی‌تر پاسخ دهد، در حالی که از پاسخ‌های مضر علیه بافت‌های خود بدن جلوگیری می‌کند. حافظه، ثبت پایدار مواجهه قبلی با آنتی‌ژن است که توسط لنفوسیت‌های B و T با عمر طولانی و سلول‌های پلاسمایی ترشح‌کننده آنتی‌بادی حمل می‌شود؛ تحمل، مجموعه‌ای از مکانیسم‌ها است که لنفوسیت‌هایی را که گیرنده‌هایشان خودی را شناسایی می‌کنند، حذف، مهار یا بازآموزی می‌کند. این دو با هم تعریف می‌کنند که چگونه یک ذخیره ایمنی سالم هم محافظت‌کننده و هم خودمهارکننده است.

Definition

حافظه ایمنی، ظرفیت طولانی‌مدت و آنتی‌ژن-خاص سیستم ایمنی تطبیقی برای ایجاد یک پاسخ ثانویه سریع‌تر و بزرگ‌تر است، در حالی که تحمل ایمنی، مجموعه فعال و غیرفعال مکانیسم‌هایی است که از پاسخ‌های ایمنی علیه آنتی‌ژن‌های خودی جلوگیری یا آن‌ها را مهار می‌کند.

Scope

این بخش خواننده را با مبنای سلولی حافظه تطبیقی طولانی‌مدت (سلول‌های B حافظه، سلول‌های پلاسمایی با عمر طولانی، و زیرمجموعه‌های سلول‌های T حافظه از جمله جمعیت‌های ساکن بافت) و کنترل لایه‌ای خودواکنشی از طریق تحمل مرکزی در تیموس و تحمل محیطی که توسط سلول‌های T تنظیم‌کننده و سایر نقاط بازرسی اعمال می‌شود، آشنا می‌کند. این یک نقشه مفهومی از موضوعات فرعی است تا یک بررسی جامع از هر مکانیسم، و جنبه آموزشی-مرجعی دارد، نه راهنمایی بالینی.

Sub-topics

• تحمل مرکزی و انتخاب تیموسی
• سلول‌های B خاطره و سلول‌های پلاسما با عمر طولانی
• زیرمجموعه‌های لنفوسیت‌های T خاطره و جایگاه‌یابی بافتی
• تحمل محیطی و سلول‌های T تنظیم‌کننده

Core questions

• چگونه لنفوسیت‌های حافظه و سلول‌های پلاسمایی با عمر طولانی پس از پاکسازی آنتی‌ژن باقی می‌مانند و محافظت ایجاد می‌کنند؟
• چگونه ذخیره لنفوسیتی در حال تکوین از کلون‌های به شدت خودواکنشی در تیموس و مغز استخوان پاکسازی می‌شود؟
• چگونه سلول‌های خودواکنشی که از انتخاب مرکزی فرار می‌کنند، در محیط مهار می‌شوند؟
• چرا تعادل بین حافظه و تحمل در خودایمنی از بین می‌رود یا در عفونت مزمن شکست می‌خورد؟

Key concepts

• پاسخ ثانویه آنتی‌ژن-خاص
• سلول‌های پلاسمایی با عمر طولانی و حافظه سرولوژیک
• لنفوسیت‌های B و T حافظه
• تحمل مرکزی در مقابل تحمل محیطی
• حذف کلونال و ویرایش گیرنده
• سلول‌های T تنظیم‌کننده و نقاط بازرسی ایمنی
• تمایز خودی از غیرخودی

Key theories

حذف کلونال و تحمل مرکزی

لنفوسیت‌های در حال تکوین که گیرنده‌های آنتی‌ژنی آن‌ها به پپتید-MHC خودی بیش از حد قوی متصل می‌شوند، در طول بلوغ حذف (یا منحرف) می‌شوند و ذخیره‌ای را شکل می‌دهند که قبل از رسیدن سلول‌ها به محیط، عمدتاً خودتحمل‌کننده است.

تحمل محیطی غالب (تنظیم‌کننده)

خودتحملی تنها عدم غیرفعال سلول‌های خودواکنشی نیست، بلکه به طور فعال در محیط توسط سلول‌های T تنظیم‌کننده و نقاط بازرسی مهاری اعمال می‌شود که پاسخ‌هایی را که از انتخاب مرکزی فرار می‌کنند، سرکوب می‌کنند.

Mechanisms

پس از پایان یک پاسخ تطبیقی، بخشی از سلول‌های B و T که با آنتی‌ژن مواجه شده‌اند، به عنوان حافظه باقی می‌مانند و زیرمجموعه‌ای از سلول‌های پلاسمایی به جایگاه‌های بقا در مغز استخوان می‌روند تا تیتر آنتی‌بادی را حفظ کنند، که منجر به یادآوری سریع توصیف‌شده توسط احمد و گری می‌شود. تحمل به صورت لایه‌ای ساخته می‌شود: در تیموس، سلول‌های T در حال تکوین که پپتید-MHC خودی را بیش از حد قوی شناسایی می‌کنند، به صورت منفی انتخاب می‌شوند، فرآیندی که به نمایش گسترده آنتی‌ژن خودی توسط اپیتلیوم تیموسی مدولاری بستگی دارد؛ در محیط، سلول‌های T تنظیم‌کننده، آنرژی، و گیرنده‌های مهاری، سلول‌های خودواکنشی را که از تیموس فرار می‌کنند، مهار می‌کنند. بنابراین، حافظه و تحمل از ماشین‌آلات سلولی همپوشان برای اهداف متضاد استفاده می‌کنند، و تعادل آن‌ها تعیین می‌کند که آیا پاسخ محافظتی، غایب یا پاتولوژیک است.

Clinical relevance

مفاهیم این حوزه زیربنای چگونگی ایجاد محافظت پایدار توسط واکسن‌ها، چرایی فرار برخی عفونت‌های مزمن از حافظه، و چگونگی نقش نارسایی‌های تحمل در بیماری‌های خودایمنی و چگونگی دستکاری عمدی آن در ایمونوتراپی سرطان مبتنی بر نقاط بازرسی و پیوند است. این مدخل این ارتباطات را در سطح مفهومی برای حمایت از درک مکانیسم‌ها توصیف می‌کند؛ این یک منبع برای توصیه‌های تشخیصی یا درمانی نیست.

Evidence & guidelines

چارچوب خلاصه‌شده در اینجا بر اساس دهه‌ها ایمونولوژی تجربی است که در بررسی‌های اصلی سنتز شده است، نه بر اساس کارآزمایی‌های بالینی؛ کارهای ذکر شده، سنتزهای روایی مطالعات سلولی و مولکولی اولیه هستند. ادعاهای کمی در مورد پایداری حافظه یا مکانیسم‌های تحمل باید به مدخل‌های موضوعی فرعی و منابع اولیه آن‌ها ردیابی شوند.

History

ایده اینکه عفونت قبلی محافظت پایدار ایجاد می‌کند، باستانی است، اما کالبدشکافی سلولی آن یک دستاورد قرن بیستم است: نظریه انتخاب کلونال چارچوب چگونگی انتخاب لنفوسیت‌های آنتی‌ژن-خاص و چگونگی پاکسازی کلون‌های خودواکنشی را ارائه داد، اثبات سلول‌های T تنظیم‌کننده مفهوم تحمل غالب را احیا کرد، و مطالعات طول عمر لنفوسیت‌های حافظه و حافظه سرولوژیک چگونگی پایداری محافظت پس از از بین رفتن آنتی‌ژن را روشن کرد. سنتز حافظه و تحمل به عنوان ویژگی‌های جفت‌شده یک ذخیره خودمهارکننده و با آنتی‌ژن مواجه شده، از طریق بررسی‌های ذکر شده در اینجا به بلوغ رسید.

Debates

آیا حافظه سرولوژیک پایدار توسط سلول‌های پلاسمایی با عمر طولانی حفظ می‌شود یا توسط تجدید مداوم؟

اینکه آیا تیتر آنتی‌بادی‌ها به دلیل بقای نامحدود سلول‌های پلاسمایی با عمر طولانی و غیرتقسیم‌شونده در جایگاه‌های مغز استخوان پایدار می‌مانند، یا به دلیل تحریک مکرر سلول‌های B حافظه برای تولید سلول‌های پلاسمایی جدید، سوالی است که پاسخ آن در مورد آنتی‌ژن‌های مختلف متفاوت است.

Key figures

• Rafi Ahmed
• Shimon Sakaguchi
• Ludger Klein
• Stephen Jameson
• David Masopust

Seminal works

• ahmed-gray-1996
• sakaguchi-2008
• klein-2014

Frequently asked questions

حافظه ایمنی و تحمل ایمنی چه ارتباطی با هم دارند؟

هر دو ویژگی‌های ذخیره تطبیقی پس از شکل‌گیری آن توسط آنتی‌ژن هستند: حافظه، پاسخ‌های محافظتی به آنتی‌ژن‌های خارجی را حفظ می‌کند، در حالی که تحمل، پاسخ‌ها به خودی را مهار می‌کند. یک سیستم ایمنی سالم به هر دو نیاز دارد و بسیاری از انواع سلول‌های مشابه در هر دو شرکت می‌کنند.

چرا نارسایی تحمل از نظر بالینی اهمیت دارد؟

هنگامی که تحمل مرکزی یا محیطی از بین می‌رود، لنفوسیت‌های خودواکنشی می‌توانند باعث بیماری خودایمنی شوند؛ برعکس، کاهش عمدی تحمل، اصل پشت ایمونوتراپی سرطان مبتنی بر نقاط بازرسی است. این مدخل این ارتباطات را به صورت مفهومی توصیف می‌کند و توصیه بالینی نیست.