Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

24.1: Что такое иммунная система?
СОДЕРЖАНИЕ

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
What is the Immune System?
 
ТРАНСКРИПТ

24.1: Что такое иммунная система?

Обзор

Иммунная система состоит из разнообразных биологических структур и процессов, защищающих организм от болезней. Эти процессы можно разделить на врожденный и адаптивный иммунитет. Чтобы работать эффективно, иммунная система должна обнаруживать патогены, отличая собственные структуры организма от посторонних элементов. Если это определение не удается, возникают аутоиммунные заболевания, при которых иммунная система реагирует на собственные ткани организма.

Врожденная иммунная система действует быстро и неспецифично

Врожденная иммунная система - это первая линия защиты от инфекции. Он включает в себя физические барьеры и множество клеток, которые действуют быстро и неспецифично против элементов, чуждых хозяину (т. е., чужеродных). Примерами физических барьеров у млекопитающих являются кожа, слизистая оболочка желудочно-кишечного тракта и выделения, такие как слизь или слюна. Как только захватчик преодолевает физические барьеры, клетки воспалительного ответа рекрутируются к месту проникновения: тучные клетки выделяют множество химических веществ, которые привлекают другие клетки врожденной иммунной системы и активируют адаптивную иммунную систему. Фагоцитарные клетки, такие как нейтрофилы и макрофаги, поглощают и уничтожают патогены. Естественные клетки-киллеры, особый тип белых кровяных телец, уничтожают инфицированные вирусом клетки. Вместе клетки врожденной иммунной системы уничтожают захватчика или препятствуют его распространению и активируют адаптивную иммунную систему.

Рецепторы распознавания образов позволяют организмам отличать себя от чужого

Как организм может отличить свою ткань (себя) от чужеродного элемента или захватчика (чужого)? Эта способность предоставляется рецепторами распознавания образов (PRR). Эти рецепторы распознают молекулярные структуры, связанные с микробами (MAMP), которые уникальны для бактерий, вирусов, паразитов или грибов. Примерами являются части внешней мембраны бактерий или двухцепочечная РНК вирусов. MAMP не являются специфическими для определенного вида или варианта патогена, но представляют собой отличительную черту широкого класса патогенов (то есть грамотрицательных бактерий или грибов). Таким образом, врожденная иммунная система действует неспецифично против патогенов.

Адаптивная иммунная система очень специфична

Позвоночные животные развили адаптивную иммунную систему, которая хранит «память»; предыдущей атаки и впоследствии может вызвать более сильный ответ против конкретных патогенов. В то время как врожденная иммунная система использует широкий спектр типов клеток, адаптивная иммунная система полагается на два типа белых кровяных телец для нацеливания на патогены: В-клетки и Т-клетки. В то время как Т-клетки являются частью клеточного иммунитета, В-клетки составляют гуморальную ветвь адаптивного иммунитета.

В-клетки могут напрямую разрушать чужеродные частицы или дифференцироваться в плазматические клетки, выделяющие антитела. Затем антитела нацелены на захватчика для разрушения другими клетками. Т-клетки выполняют несколько функций в зависимости от состава их поверхностных рецепторов и химического арсенала. Все Т-клетки несут поверхностные рецепторы, каждый из которых специфичен к одному антигену. После встречи с антигеном Т-клетки могут стимулировать другие части иммунной системы или активно уничтожать инфицированные или раковые клетки. Некоторые В- и Т-клетки остаются доступными еще долго после того, как инфекция была устранена, и при многократном воздействии одного и того же чужеродного элемента вызывают более сильный и быстрый иммунный ответ.

В то время как врожденная иммунная система действует в течение нескольких минут или часов после угрозы или инфекции, адаптивная иммунная система реагирует в течение нескольких дней. Только адаптивная иммунная система & ldquo; обучается & rdquo; (т. е. адаптируется) в течение жизни организма.

Аутоиммунные заболевания

Аутоиммунные заболевания возникают, когда иммунная система не функционирует должным образом. Аутоиммунные заболевания, как правило, развиваются, когда иммунная система не может отличить здоровую ткань организма от постороннего элемента. Обычно один из трех патологических эффектов возникает в результате аутоиммунного заболевания: повреждение или разрушение тканей, изменение роста органа или изменение функции органа.

Одним из примеров такого аутоиммунного заболевания является сахарный диабет 1 типа (СД1). Во время начала СД1, обычно у детей до раннего взросления, иммунные клетки вырабатывают антитела, которые атакуют продуцирующие инсулин клетки поджелудочной железы, так называемые & beta; клетки. Результатом является уничтожение & beta; клетки и, как следствие, неспособность регулировать уровень сахара в крови. СД1 в настоящее время невозможно вылечить, но лечение инсулином, специальная диета и упражнения помогают пациентам справиться с болезнью. Очень важно диагностировать болезнь на ранней стадии и начать лечение до того, как все клетки, продуцирующие инсулин, будут уничтожены.


Литература для дополнительного чтения

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter