24.9
Szczepienia
Przegląd
Szczepienia polegają na podaniu materiału antygenowego pochodzącego z patogenów w celu nadania odporności przeciwko określonemu mikroorganizm…
Szczepienie, podanie szczepionki, materiał antygenowy z patogenów przygotowuje organizm na przyszłe infekcje określonym patogenem.
Kiedy szczepionka jest podawana po raz pierwszy, antygen prezentujący komórkę odpornościową lub APC, taki jak komórka dendrytyczna, pochłania antygen ze szczepionek, rozkłada go i wyświetla fragmenty antygenu na swojej powierzchni.
APC następnie aktywują limfocyty T pomocnicze lub w skrócie Th, które wyzwalają cytotoksyczne limfocyty T lub CTL, znane również jako limfocyty T zabójców i limfocyty B.
Po aktywacji CTL są w stanie wykryć zainfekowane komórki, związać się z komórkami i uwolnić substancje chemiczne, które zabijają komórki wraz z przenoszonymi patogenami.
Po aktywacji przez Th, limfocyty B dzielą się na komórki B osocza i pamięci. Komórki plazmatyczne wytwarzają przeciwciała, które wiążą się z antygenami wprowadzonymi przez szczepionkę, aby je zniszczyć i wyeliminować z organizmu.
Po usunięciu pozorowanej infekcji wywołanej szczepionką, niektóre limfocyty T przekształcają się w komórki pamięci, które mogą łatwo dzielić się i rosnąć, gdy w przyszłości nastąpi ponowna ekspozycja na ten sam patogen lub jego antygeny.
Komórki pamięci i przeciwciała wytworzone przez szczepionki przeciwko określonemu patogenowi pozostają w organizmie przez miesiące lub lata, w zależności od szczepionki.
Kiedy dana osoba zostanie zarażona tym samym patogenem lub antygenem, przeciwko któremu została zaszczepiona, komórki pamięci rozpoznają antygen i mogą szybko się podzielić, aby wytworzyć szybszą odpowiedź immunologiczną.
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.