Miễn dịch bẩm sinh và nhận diện
Miễn dịch bẩm sinh là nhánh bảo vệ vật chủ có nguồn gốc tiến hóa cổ xưa, được mã hóa trong dòng mầm, cung cấp phản ứng tức thì, phản ứng rộng rãi đối với vi khuẩn và tổn thương mô. Không giống như hệ thống miễn dịch thích ứng, nó không sắp xếp lại các thụ thể kháng nguyên hoặc xây dựng trí nhớ miễn dịch; thay vào đó, nó nhận diện các mẫu phân tử được bảo tồn thông qua một tập hợp giới hạn các thụ thể và hoạt động trong vòng vài phút đến vài giờ sau khi bị tổn thương.
Definition
Miễn dịch bẩm sinh là tập hợp các cơ chế bảo vệ của vật chủ có sẵn trước khi nhiễm trùng, phản ứng nhanh chóng và theo cách không đặc hiệu kháng nguyên, nhận diện các mẫu phân tử vi khuẩn và nguy hiểm được bảo tồn thông qua các thụ thể được mã hóa trong dòng mầm, và không tạo ra trí nhớ đặc hiệu kháng nguyên lâu dài theo nghĩa cổ điển.
Scope
Lĩnh vực này khảo sát các nền tảng của miễn dịch bẩm sinh: cách vật chủ cảm nhận vi khuẩn và tổn thương thông qua các thụ thể nhận dạng mẫu, cách thác bổ thể đánh dấu và làm tan các mục tiêu, cách các tế bào thực bào nuốt và xử lý vật chất cũng như kết nối với các phản ứng thích ứng, cách các chất trung gian gây viêm và cytokine phối hợp phản ứng, và cách các tế bào lympho bẩm sinh và tế bào tiêu diệt tự nhiên cung cấp chức năng hiệu ứng nhanh chóng. Đây là một định hướng tham khảo cho lĩnh vực này chứ không phải là hướng dẫn lâm sàng.
Sub-topics
Core questions
- Làm thế nào vật chủ phân biệt bản thân với không phải bản thân và với nguy hiểm mà không cần các thụ thể được sắp xếp lại về mặt soma?
- Những mẫu phân tử được bảo tồn nào được cảm nhận, và bởi những họ thụ thể nào?
- Làm thế nào các hệ thống hiệu ứng bẩm sinh (bổ thể, thực bào, cytokine, lympho bẩm sinh) phối hợp một phản ứng nhanh chóng?
- Phản ứng bẩm sinh định hình và hướng dẫn miễn dịch thích ứng như thế nào?
Key concepts
- Các mẫu phân tử liên quan đến mầm bệnh (PAMPs)
- Các mẫu phân tử liên quan đến tổn thương (DAMPs)
- Các thụ thể nhận dạng mẫu (PRRs)
- Nhận dạng không dòng vô tính, được mã hóa trong dòng mầm
- Các phản ứng tức thì và được cảm ứng sớm
- Hướng dẫn miễn dịch thích ứng
Key theories
- Lý thuyết nhận dạng mẫu
- Charles Janeway đề xuất rằng hệ thống miễn dịch bẩm sinh sử dụng một số lượng giới hạn các thụ thể nhận dạng mẫu được mã hóa trong dòng mầm để phát hiện các mẫu phân tử liên quan đến mầm bệnh được bảo tồn, từ đó phân biệt không phải bản thân vi khuẩn và kích hoạt sự đồng kích thích cần thiết để cấp phép cho các phản ứng thích ứng.
Mechanisms
Hệ thống phòng thủ bẩm sinh bắt đầu bằng các hàng rào vật lý và hóa học cùng các tế bào lính gác thường trú. Các cấu trúc vi khuẩn được bảo tồn (PAMPs) và các tín hiệu nguy hiểm của vật chủ (DAMPs) tương tác với các thụ thể nhận dạng mẫu trên và trong tế bào, kích hoạt tín hiệu thúc đẩy viêm, lắng đọng bổ thể, thực bào và sản xuất cytokine. Các sản phẩm này tuyển mộ và kích hoạt các tế bào hiệu ứng, ngăn chặn tổn thương và trình diện kháng nguyên cho các tế bào lympho, từ đó hướng dẫn phản ứng thích ứng chậm hơn. Hệ thống này đánh đổi tính đặc hiệu cao của miễn dịch thích ứng để lấy tốc độ và phạm vi rộng.
Clinical relevance
Miễn dịch bẩm sinh là nền tảng của phản ứng sớm nhất của vật chủ đối với nhiễm trùng và tổn thương, và là cơ sở khái niệm để hiểu về viêm, nhiễm trùng huyết, suy giảm miễn dịch nguyên phát của các thành phần bẩm sinh và tác dụng bổ trợ trong vắc-xin. Mục này mô tả sinh học cung cấp thông tin cho các bối cảnh đó và không phải là cơ sở để chẩn đoán hoặc điều trị cá nhân.
Evidence & guidelines
Các mô tả ở đây dựa trên các bài đánh giá được trích dẫn rộng rãi về miễn dịch bẩm sinh và nhận dạng mẫu; chúng tóm tắt sự hiểu biết miễn dịch đã được thiết lập chứ không phải bằng chứng lâm sàng định lượng hoặc hướng dẫn thực hành.
History
Miễn dịch bẩm sinh từ lâu được coi là một tuyến phòng thủ đầu tiên nguyên thủy, không đặc hiệu, phụ thuộc vào miễn dịch thích ứng. Giả thuyết nhận dạng mẫu năm 1989 của Janeway đã định hình lại nó như một hệ thống phân biệt hướng dẫn các phản ứng thích ứng, và việc xác định sau đó các thụ thể Toll-like và các cảm biến khác đã đặt nhận dạng phân tử vào trung tâm của lĩnh vực này, công trình được công nhận bởi Giải Nobel năm 2011 cho Hoffmann và Beutler.
Key figures
- Charles Janeway
- Ruslan Medzhitov
- Shizuo Akira
- Jules Hoffmann
- Bruce Beutler
Related topics
Seminal works
- medzhitov-1997
- akira-2006
- takeuchi-2010
Frequently asked questions
- Miễn dịch bẩm sinh khác với miễn dịch thích ứng như thế nào?
- Miễn dịch bẩm sinh nhanh, được mã hóa trong dòng mầm và nhận diện các mẫu phân tử được bảo tồn chung cho nhiều vi khuẩn, mà không xây dựng trí nhớ đặc hiệu kháng nguyên lâu dài. Miễn dịch thích ứng chậm hơn, sử dụng các thụ thể được sắp xếp lại về mặt soma để nhận diện rất đặc hiệu và tạo ra trí nhớ.
- Hệ thống miễn dịch bẩm sinh có trí nhớ không?
- Theo nghĩa cổ điển, nó được coi là không có trí nhớ, nhưng nghiên cứu về miễn dịch được huấn luyện cho thấy một số tế bào bẩm sinh có thể thể hiện sự tái lập trình chức năng sau một thách thức trước đó. Mục này coi trí nhớ theo nghĩa cổ điển là một đặc điểm của miễn dịch thích ứng.