24.9
חיסון הוא מתן חומר אנטיגני מפתוגנים כדי להעניק חסינות נגד מיקרואורגניזם ספציפי. החיסון מקדם את המערכת החיסונית כדי לזהות ולהגביר תגובה חיס…
חיסון, שהוא הזרקה של תרכיב, החומר האנטיגני הנמצא בפתוגנים, מכין את הגוף לזיהומים עתידיים בשל פתוגן מסוים. כאשר תרכיב מוזרק לראשונה, APC תא חיסון מציג-אנטיגן, או, כגון תא דנדריטי, בולע את האנטיגן מהתרכיב, מפרק אותו, ומציג חתיכות של האנטיגן על פני השטח שלו. מפעילים APC-לאחר מכן, תאי ה Th מסייעים, או בקיצור T תאי, ציטוטוקסיים T שבתורם מעוררים תאי, שידועים גם CTLs או B הורגים, ותאי T כתאי.
CTL ברגע שהם מופעלים, תאי מסוגלים לזהות תאים מזוהמים, להיקשר אל התאים, ולשחרר כימיקלים שהורגים את התאים יחד עם פתוגנים מעוגנים. Th לאחר ההפעלה על-ידי, מתפצלים B תאי B לתאי פלזמה ותאי זיכרון. תאי הפלזמה יוצרים נוגדנים שבתורם נקשרים לאנטיגנים שהוצגו על-ידי התרכיב כדי להרוס ולסלקם מהגוף.
לאחר שפונה הזיהום המדומה שנגרם כתוצאה מחיסון, מסוימים T תאי עוברים המרה לתאי זיכרון שיכולים להתפצל ולהתרבות בקלות בכל מקרה של חשיפה מחדש לאותו הפתוגן או לאנטיגנים שלו בעתיד. תאי הזיכרון והנוגדנים שנוצרים כתוצאה מחיסונים מפני פתוגן מסוים, נשארים בגוף למשך חודשים או שנים בכל פעם, בהתאם לחיסון. כאשר אדם נדבק על-ידי אותו פתוגן או אנטיגן שמפניו חוסן, תאי הזיכרון יזהו את האנטיגן ויוכלו להתפצל במהירות ליצירת תגובה חיסונית מהירה יותר.
View the full transcript and gain access to JoVE Core videos
Q1: How do antigen-presenting cells activate the immune system after vaccination?
Antigen-presenting cells (APCs) such as dendritic cells engulf vaccine antigens, degrade them, and display antigen pieces on their surface bound to MHC molecules. APCs then migrate to lymph nodes where they stimulate naive helper T cells and cytotoxic T cells. This activation triggers cell-mediated immune responses that prepare the body to recognize and eliminate the pathogen if encountered later.
Q2: What is the difference between plasma cells and memory B cells after vaccination?
After activation by helper T cells, B cells differentiate into two types. Plasma cells immediately produce antibodies specific to vaccine antigens that bind to and destroy pathogens. Memory B cells persist in the body for months or years, enabling rapid antibody production upon future exposure to the same pathogen, providing long-term immunity.
Q3: How do memory cells provide faster immune protection during reinfection?
Memory T cells and B cells generated during vaccination recognize antigens from previously encountered pathogens. Upon reexposure, these memory cells divide rapidly and mount a quicker, more efficient immune response than the initial vaccination. This accelerated response prevents or reduces disease severity when the actual pathogen is encountered.
Q4: What role do cytotoxic T lymphocytes play in vaccine-induced immunity?
Cytotoxic T lymphocytes (CTLs), also called killer T cells, are activated by helper T cells after vaccination. CTLs detect infected cells, bind to them, and release chemicals that kill the cells along with harbored pathogens. This cell-mediated response is crucial for eliminating virus-infected cells and preventing pathogen spread.
Q5: How does herd immunity protect unvaccinated individuals in a community?
Herd immunity occurs when a high percentage of the population is vaccinated against a pathogen, preventing its transmission throughout the community. Even unvaccinated individuals, including those too young or immunocompromised to receive vaccines, have reduced infection risk because the pathogen cannot find sufficient susceptible hosts to propagate.
Q6: Why does the influenza vaccine need to be reformulated annually?
The influenza virus evolves at an exceptionally rapid rate, with new viral strains emerging frequently. Because existing vaccines target specific viral strains, a new vaccine must be developed each year to match the currently circulating influenza variants and provide effective protection against infection.
Q7: What types of antigens are used in different vaccine formulations?
Vaccines contain antigens derived from specific pathogens in different forms. Inactive vaccines contain intact but non-replicating antigens, while subunit vaccines contain only pathogen fragments. Attenuated vaccines use live weakened pathogens that stimulate immune responses without causing severe disease, and many vaccines include adjuvants to enhance immune responses.