ایمونولوژی ویروسی و پاسخ میزبان

ایمونولوژی ویروسی به بررسی چگونگی شناسایی، کنترل و به خاطر سپردن عفونت ویروسی توسط میزبان و اینکه چگونه ویروس‌ها به نوبه خود این دفاعیات را دستکاری یا از آن‌ها فرار می‌کنند، می‌پردازد. پاسخ میزبان در لایه‌های همپوشان آشکار می‌شود: یک فاز ذاتی سریع که حول اینترفرون‌ها و عوامل مؤثر ضد ویروسی ذاتی ساخته شده است، و یک فاز تطبیقی کندتر از سلول‌های T و آنتی‌بادی‌های اختصاصی آنتی‌ژن که عفونت را پاک کرده و حافظه ایمونولوژیک را ایجاد می‌کند.

Definition

ایمونولوژی ویروسی و پاسخ میزبان، مطالعه مکانیسم‌های ایمنی ذاتی و تطبیقی است که توسط آن‌ها یک میزبان عفونت ویروسی را شناسایی کرده و به آن پاسخ می‌دهد، حافظه ایمونولوژیک حاصل از آن، و استراتژی‌های ویروسی که این دفاعیات را خنثی می‌کنند.

Scope

این حوزه خواننده را با پاسخ ایمنی در برابر ویروس‌ها به عنوان یک سیستم آشنا می‌کند. این حوزه به بررسی حسگری ذاتی و پاسخ اینترفرون، مشارکت سلول‌های T سیتوتوکسیک و کمکی، تولید آنتی‌بادی‌های خنثی‌کننده و ایمنی هومورال، و استراتژی‌های متقابلی که ویروس‌ها برای فرار از شناسایی و پاکسازی استفاده می‌کنند، می‌پردازد. این موضوعات به عنوان دانش مرجع برای درک ایمنی ضد ویروسی و ایمونوپاتولوژی مطرح می‌شوند، نه به عنوان راهنمایی بالینی.

Sub-topics

• پاسخ‌های تطبیقی سلول‌های T و B به ویروس‌ها
• پاسخ ایمنی ذاتی و سیستم اینترفرون
• گیرنده‌های شناسایی الگو و تشخیص ویروسی
• آنتی‌بادی‌های ویروسی و ایمنی هومورال
• راهبردهای فرار ویروسی از سیستم ایمنی

Core questions

• چگونه میزبان عفونت ویروسی را از خودی تشخیص می‌دهد و پاسخی متناسب ایجاد می‌کند؟
• چه چیزی تعیین می‌کند که آیا یک عفونت ویروسی پاک می‌شود، مزمن می‌شود یا باعث ایمونوپاتولوژی می‌شود؟
• چگونه پاسخ‌های ذاتی و تطبیقی در زمان برای کنترل تکثیر ویروسی هماهنگ می‌شوند؟
• ویروس‌ها از چه مکانیسم‌هایی برای فرار یا خنثی کردن ایمنی میزبان استفاده می‌کنند؟

Key concepts

• ایمنی ضد ویروسی ذاتی در مقابل تطبیقی
• پاسخ اینترفرون نوع I
• لنفوسیت‌های T سیتوتوکسیک و محدودیت MHC
• آنتی‌بادی‌های خنثی‌کننده و ایمنی هومورال
• حافظه ایمونولوژیک
• فرار ویروسی از ایمنی
• ایمونوپاتولوژی

Key theories

محدودیت MHC در شناسایی سلول T

زینکرناگل و دوهرتی نشان دادند که سلول‌های T سیتوتوکسیک اختصاصی ویروس، آنتی‌ژن ویروسی را تنها در زمینه مولکول‌های کمپلکس اصلی سازگاری بافتی (MHC) خودی شناسایی می‌کنند، و این اصل را که سلول‌های T پپتید پردازش‌شده ارائه‌شده توسط MHC را می‌بینند نه آنتی‌ژن آزاد را، تثبیت کردند.

Mechanisms

در هنگام عفونت، گیرنده‌های شناسایی الگو در میزبان، ویژگی‌های ویروسی محافظت‌شده مانند اسیدهای نوکلئیک خارجی را شناسایی کرده و تولید اینترفرون نوع I را تحریک می‌کنند، که صدها ژن تحریک‌شده با اینترفرون را القا می‌کند که تکثیر ویروسی را محدود کرده و سلول‌های همسایه را آماده می‌کنند. عوامل مؤثر ذاتی از جمله سلول‌های کشنده طبیعی، کنترل اولیه را فراهم می‌کنند در حالی که ارائه آنتی‌ژن بازوی تطبیقی را فعال می‌کند: سلول‌های T سیتوتوکسیک CD8 سلول‌های آلوده را از طریق شناسایی محدود به MHC کلاس I از بین می‌برند، سلول‌های کمکی CD4 پاسخ را هماهنگ می‌کنند، و سلول‌های B تمایز یافته و آنتی‌بادی‌هایی ترشح می‌کنند که ویروس آزاد را خنثی می‌کنند. زیرمجموعه‌ای از لنفوسیت‌ها به عنوان حافظه باقی می‌مانند و امکان یادآوری سریع‌تر را در مواجهه مجدد فراهم می‌کنند. ویروس‌ها هر لایه را خنثی می‌کنند و پروتئین‌هایی را کدگذاری می‌کنند که سیگنال‌دهی اینترفرون را مسدود می‌کنند، در ارائه آنتی‌ژن تداخل ایجاد می‌کنند، یا عملکرد آنتی‌بادی و کمپلمان را تعدیل می‌کنند.

Clinical relevance

ایمنی ضد ویروسی زیربنای کنترل عفونت‌ها توسط میزبان و منطق واکسن‌ها است، و پاسخ‌های نامنظم می‌توانند خود باعث آسیب بافتی (ایمونوپاتولوژی) شوند. این حوزه چگونگی بروز پاسخ‌های محافظتی و پاتولوژیک را توصیف می‌کند؛ این یک ماده مرجع برای درک دفاع ضد ویروسی است و مبنایی برای تصمیم‌گیری‌های تشخیصی یا درمانی فردی نیست.

History

ایمونولوژی ضد ویروسی با اثبات محدودیت MHC توسط زینکرناگل و دوهرتی در سال 1974 متحول شد، که چگونگی شناسایی سلول‌های آلوده به ویروس توسط سلول‌های T را روشن کرد. دهه‌های بعدی مسیرهای حسگری ذاتی و سیستم اینترفرون را به عنوان خط اول دفاعی ترسیم کردند و مکانیسم‌های متنوعی را که ویروس‌ها از طریق آن‌ها ایمنی میزبان را خنثی می‌کنند، فهرست کردند و تصویری یکپارچه از رقابت میزبان و ویروس را ساختند.

Key figures

• Rolf Zinkernagel
• Peter Doherty
• Shizuo Akira
• Charles Rice
• Hidde Ploegh

Seminal works

• zinkernagel-1974
• akira-2006
• tortorella-2000

Frequently asked questions

تفاوت بین ایمنی ضد ویروسی ذاتی و تطبیقی چیست؟

ایمنی ذاتی ظرف چند ساعت عمل می‌کند، اختصاصی آنتی‌ژن نیست و بر اینترفرون‌ها و عوامل مؤثر مانند سلول‌های کشنده طبیعی متمرکز است؛ ایمنی تطبیقی طی چند روز توسعه می‌یابد، اختصاصی آنتی‌ژن‌های ویروسی است و سلول‌های T، آنتی‌بادی‌ها و حافظه طولانی‌مدت را تولید می‌کند.

چرا برخی عفونت‌های ویروسی با وجود پاسخ ایمنی پایدار می‌مانند؟

بسیاری از ویروس‌ها عملکردهای فرار از ایمنی را کدگذاری می‌کنند که سیگنال‌دهی اینترفرون را کند می‌کنند، در ارائه آنتی‌ژن تداخل ایجاد می‌کنند، یا به طرق دیگر از شناسایی فرار می‌کنند، و به ویروس اجازه می‌دهند با وجود پاسخ مداوم میزبان، پایدار بماند یا نهفتگی ایجاد کند.