ایمنی ذاتی و شناسایی

ایمنی ذاتی، بازوی دفاعی میزبان است که از نظر تکاملی باستانی و رمزگذاری شده در خط زاینده است و پاسخی فوری و با واکنش‌پذیری گسترده به میکروب‌ها و آسیب بافتی ارائه می‌دهد. برخلاف سیستم ایمنی تطبیقی، گیرنده‌های آنتی‌ژن را بازآرایی نمی‌کند و حافظه ایمونولوژیک ایجاد نمی‌کند؛ در عوض، الگوهای مولکولی حفاظت‌شده را از طریق مجموعه‌ای محدود از گیرنده‌ها شناسایی می‌کند و ظرف چند دقیقه تا چند ساعت پس از یک آسیب عمل می‌کند.

Definition

ایمنی ذاتی مجموعه‌ای از دفاع‌های میزبان است که قبل از عفونت وجود دارند، به سرعت و به شیوه‌ای عمدتاً غیر اختصاصی برای آنتی‌ژن پاسخ می‌دهند، الگوهای مولکولی میکروبی و مرتبط با خطر حفاظت‌شده را از طریق گیرنده‌های رمزگذاری شده در خط زاینده شناسایی می‌کنند و حافظه آنتی‌ژن-اختصاصی ماندگار به معنای کلاسیک ایجاد نمی‌کنند.

Scope

این بخش به بررسی مبانی ایمنی ذاتی می‌پردازد: چگونه میزبان میکروب‌ها و آسیب را از طریق گیرنده‌های شناسایی الگو حس می‌کند، چگونه آبشار کمپلمان اهداف را نشانه‌گذاری و لیز می‌کند، چگونه فاگوسیت‌ها مواد را بلعیده و پردازش می‌کنند و به پاسخ‌های تطبیقی پل می‌زنند، چگونه واسطه‌های التهابی و سیتوکین‌ها پاسخ را هماهنگ می‌کنند، و چگونه سلول‌های لنفوئیدی ذاتی و سلول‌های کشنده طبیعی عملکرد مؤثر سریعی را ارائه می‌دهند. این یک جهت‌گیری مرجع برای این حوزه است تا یک راهنمای بالینی.

Sub-topics

• سیستم کمپلمان و مسیرهای فعال‌سازی
• واسطه‌های التهابی و پیام‌رسانی سیتوکین
• سلول‌های لنفوئیدی ذاتی و سلول‌های کشنده طبیعی
• گیرنده‌های شناسایی الگو و حس‌گری میکروبی
• فاگوسیتوز، پردازش و ارائه آنتی‌ژن

Core questions

• چگونه میزبان خود را از غیرخود و از خطر بدون گیرنده‌های بازآرایی شده سوماتیک تشخیص می‌دهد؟
• کدام الگوهای مولکولی حفاظت‌شده حس می‌شوند و توسط کدام خانواده‌های گیرنده؟
• چگونه سیستم‌های مؤثر ذاتی (کمپلمان، فاگوسیت‌ها، سیتوکین‌ها، لنفوسیت‌های ذاتی) یک پاسخ سریع را هماهنگ می‌کنند؟
• چگونه پاسخ ذاتی ایمنی تطبیقی را شکل می‌دهد و هدایت می‌کند؟

Key concepts

• الگوهای مولکولی مرتبط با پاتوژن (PAMPs)
• الگوهای مولکولی مرتبط با آسیب (DAMPs)
• گیرنده‌های شناسایی الگو (PRRs)
• شناسایی غیرکلونال، رمزگذاری شده در خط زاینده
• پاسخ‌های فوری و القا شده اولیه
• هدایت ایمنی تطبیقی

Key theories

نظریه شناسایی الگو

چارلز جانوی پیشنهاد کرد که سیستم ایمنی ذاتی از تعداد محدودی از گیرنده‌های شناسایی الگو که در خط زاینده رمزگذاری شده‌اند، برای شناسایی الگوهای مولکولی مرتبط با پاتوژن حفاظت‌شده استفاده می‌کند، در نتیجه غیرخود میکروبی را تشخیص داده و تحریک مشترک لازم برای مجوز دادن به پاسخ‌های تطبیقی را آغاز می‌کند.

Mechanisms

دفاع ذاتی با موانع فیزیکی و شیمیایی و سلول‌های نگهبان مقیم آغاز می‌شود. ساختارهای میکروبی حفاظت‌شده (PAMPs) و سیگنال‌های خطر میزبان (DAMPs) با گیرنده‌های شناسایی الگو در سطح و درون سلول‌ها درگیر می‌شوند و سیگنال‌دهی را فعال می‌کنند که التهاب، رسوب کمپلمان، فاگوسیتوز و تولید سیتوکین را به حرکت درمی‌آورد. این خروجی‌ها سلول‌های مؤثر را جذب و فعال می‌کنند، آسیب را مهار می‌کنند و آنتی‌ژن را به لنفوسیت‌ها ارائه می‌دهند، در نتیجه پاسخ تطبیقی کندتر را هدایت می‌کنند. این سیستم سرعت و گستردگی را به جای اختصاصیت دقیق ایمنی تطبیقی معامله می‌کند.

Clinical relevance

ایمنی ذاتی زیربنای اولین پاسخ میزبان به عفونت و آسیب است و مبنای مفهومی برای درک التهاب، سپسیس، نقص‌های ایمنی اولیه اجزای ذاتی و عملکرد کمکی در واکسن‌ها است. این مدخل زیست‌شناسی را توصیف می‌کند که چنین زمینه‌هایی را روشن می‌سازد و مبنایی برای تشخیص یا درمان فردی نیست.

Evidence & guidelines

توضیحات اینجا بر اساس بررسی‌های گسترده‌ای از ایمنی ذاتی و شناسایی الگو است؛ آنها درک ایمونولوژیک تثبیت شده را خلاصه می‌کنند تا شواهد بالینی کمی یا دستورالعمل‌های عملی.

History

ایمنی ذاتی مدت‌ها به عنوان یک خط دفاعی اولیه، غیر اختصاصی و فرعی نسبت به ایمنی تطبیقی در نظر گرفته می‌شد. فرضیه شناسایی الگو جانوی در سال 1989 آن را به عنوان یک سیستم تمایزدهنده که پاسخ‌های تطبیقی را هدایت می‌کند، بازتعریف کرد و شناسایی بعدی گیرنده‌های Toll-like و سایر حسگرها، شناسایی مولکولی را در مرکز این حوزه قرار داد، کاری که با جایزه نوبل سال 2011 به هافمن و بوتلر به رسمیت شناخته شد.

Key figures

• Charles Janeway
• Ruslan Medzhitov
• Shizuo Akira
• Jules Hoffmann
• Bruce Beutler

Seminal works

• medzhitov-1997
• akira-2006
• takeuchi-2010

Frequently asked questions

ایمنی ذاتی چه تفاوتی با ایمنی تطبیقی دارد؟

ایمنی ذاتی سریع است، در خط زاینده رمزگذاری شده است و الگوهای مولکولی حفاظت‌شده مشترک بین بسیاری از میکروب‌ها را شناسایی می‌کند، بدون اینکه حافظه آنتی‌ژن-اختصاصی ماندگار ایجاد کند. ایمنی تطبیقی کندتر است، از گیرنده‌های بازآرایی شده سوماتیک برای شناسایی بسیار اختصاصی استفاده می‌کند و حافظه ایجاد می‌کند.

آیا سیستم ایمنی ذاتی حافظه دارد؟

به طور کلاسیک تصور می‌شد که فاقد حافظه است، اما تحقیقات در مورد ایمنی آموزش‌دیده نشان می‌دهد که برخی از سلول‌های ذاتی می‌توانند پس از یک چالش قبلی، برنامه‌ریزی مجدد عملکردی از خود نشان دهند. این مدخل حافظه را به معنای کلاسیک به عنوان ویژگی ایمنی تطبیقی در نظر می‌گیرد.