Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

24.2: Hücre Aracılı Bağışıklık Tepkileri
TABLE OF
CONTENTS

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
Cell-mediated Immune Responses
 
TRANSCRIPT

24.2: Cell-mediated Immune Responses

24.2: Hücre Aracılı Bağışıklık Tepkileri

Overview

The cell-mediated immune system is the host’s primary response against invasive bacteria and viruses that cause intracellular infections. It is also essential for fighting against and destroying cancer cells. Furthermore, the cell-mediated immune system plays a role in the rejection of organ transplants or graft tissue.

The Innate Immune System Activates the Adaptive Immune System

Phagocytic cells of the innate immune system, such as macrophages or dendritic cells, are the first to recognize a foreign particle. These cells engulf the foreign particle and digest it. Small molecules of the foreign particle, called antigens, remain intact and are presented at the surface of the phagocytic cell. The presentation is facilitated by proteins of the major histocompatibility complex (MHC), which binds the antigen and protrude from the cell. The phagocytic cell is therefore also called an antigen presenting cell (APC). The MHC-antigen complex activates cells of the adaptive immune system, which eventually fight the source of the foreign particle.

T Cells Carry Out Many Functions in the Adaptive Immune System

T cells are a type of lymphocyte that are named after their location of maturation—the thymus. In the thymus, precursor T cells differentiate into two main types, CD4+ and CD8+ T cells. These cell types are named after the surface receptor that determines the cell’s function. All T cells carry T-cell receptors, but the coreceptor CD4+ or CD8+ confers specificity. A T cell expressing the CD4+ coreceptor can interact with the MHC class II complex on an APC. In contrast, a T cell carrying CD8+ recognizes the antigen-MHC class I complex on an infected or cancer cell. After it identifies such a cell, the CD8+ cell differentiates into a cytotoxic T lymphocyte (CTL) which ultimately destroys the infected or cancer cell.

Let’s turn our attention back to the CD4+ cells. Before a CD4+ cell meets a matching antigen presented by an APC, it is referred to as naive. Once a naive CD4+ T cell becomes activated, it can differentiate into a memory T cell or several variants of helper T cells. Helper T cell type 1 (Th1) produce the cytokinin interferon that triggers pathogen digestion in APCs and stimulates CTL and B cell activity. Th2 cells produce interleukins that primarily promote B cell activity.

The Adaptive Immune System Remembers Pathogen Encounters

Memory T cells are a variant of T cells that remain in the body long after the first attack triggered by a specific antigen. Some human memory T cells primarily rest in the bone marrow and provide long-lasting immunity against systemic pathogens. Others strategically locate to mucous membranes and the lymphatic fluid or bloodstream. Once a memory T cell encounters its antigen, it mounts a faster and stronger immune response compared to the first encounter. Each T cell is only set into action by a single, specific antigen. Likewise, memory T cells will only activate when this particular antigen is reencountered. The more antigens an organism encounters during its lifetime, the larger becomes its arsenal of different T cells that fight successive infections. This effect is also used in vaccinations, that means the controlled introduction of an antigen that triggers the production of B and T cells. If the real pathogen with the same antigen enters the body, the adaptive immune system is already primed by vaccination to fight this infection.

The Adaptive Immune System Can Hinder the Successful Transplantation of Graft Tissue

Skin, liver, and bone tissues, among others, can be transplanted from a healthy donor to a recipient in which the respective tissue is diseased or destroyed. Such tissues are known as graft tissues. The success of such a medical procedure is often dependent on compatibility between the graft tissue and the recipient's immune system. If the host and the graft are incompatible, damage of the graft tissue can be initiated by two pathways. The direct pathway of graft rejection involves APCs in the graft that present antigens to the host’s helper and CTL cells. In the indirect pathway, the host’s APCs recognize the graft as non-self and present graft-derived antigens to helper T cells. In both scenarios, the host’s adaptive immune cells are directed against the graft tissue and contribute to its damage. To improve the success rate of tissue or organ transplantation, parts of the recipient’s immune system are suppressed by medication.

Genel bakış

Hücre aracılı bağışıklık sistemi hücre içi enfeksiyonlara neden invaziv bakteri ve virüslere karşı konak birincil yanıttır. Aynı zamanda mücadele ve kanser hücrelerini yok etmek için gereklidir. Ayrıca, hücre aracılı bağışıklık sistemi organ nakli veya greft dokusunun reddinde rol oynar.

Doğuştan Gelen Bağışıklık Sistemi Adaptif Bağışıklık Sistemini Aktive Eder

Makrofajlar veya dendritik hücreler gibi doğuştan gelen bağışıklık sisteminin fagositik hücreleri yabancı bir parçacığı tanıyan ilk hücrelerdir. Bu hücreler yabancı parçacığı yutuyor ve sindirsin. Antijen adı verilen yabancı parçacığın küçük molekülleri bozulmadan kalır ve fagositik hücre yüzeyinde sunulur. Sunum, antijeni ve çıkıntıyı hücreden bağlayan majör histokompatibilite kompleksinin (MHC) proteinleri tarafından kolaylaştırılır. Bu nedenle fagositik hücre de bir antijen sunan hücre (APC) denir. MHC-antijen kompleksi adaptif bağışıklık sisteminin hücrelerini aktive eder, bu da sonunda yabancı parçacığın kaynağıyla savaşır.

T Hücreleri Adaptif Bağışıklık Sisteminde Birçok Fonksiyon Yürütmektedir

T hücreleri olgunlaşma konumlarını sonra adlandırılmış lenfosit türüdür- timus. Timusda öncüt T hücreleri CD4+ ve CD8+ T hücreleri olmak üzere iki ana tipe ayrılır. Bu hücre tipleri hücrenin işlevini belirleyen yüzey reseptörü sonra adlandırılır. Tüm T hücreleri T-hücre reseptörlerini taşır, ancak coreceptor CD4+ veya CD8+ özgüllük verir. CD4+ coreceptor ifade eden bir T hücresi Bir APC üzerinde MHC sınıf II kompleksi ile etkileşime olabilir. Buna karşılık, CD8+ taşıyan bir T hücresi enfekte veya kanser hücresi üzerinde antijen-MHC sınıf I kompleksi tanır. Böyle bir hücre tanımlar sonra, CD8+ hücre sonuçta enfekte veya kanser hücresi yok bir sitotoksik T lenfosit (CTL) içine farklılaşır.

Dikkatimizi CD4+ hücrelerine çevirelim. Bir CD4+ hücre bir APC tarafından sunulan eşleşen bir antijen karşılar önce, naif olarak adlandırılır. Naif bir CD4+ T hücresi etkinleştirildiğinde, bir bellek T hücresi ne de yardımcı T hücrelerinin çeşitli türevleri olarak ayırt edebilirsiniz. Yardımcı T hücre tip 1 (Th1) AKICs patojen sindirimini tetikler ve CTL ve B hücre aktivitesini uyarır sitokin interferon üretmek. Th2 hücreleri öncelikle B hücre aktivitesini teşvik interlökinler üretmek.

Adaptif Bağışıklık Sistemi Patojen Karşılaşmaları Hatırlar

Bellek T hücreleri belirli bir antijen tarafından tetiklenen ilk saldırıdan çok sonra vücutta kalan T hücrelerinin bir çeşididir. Bazı insan hafıza T hücreleri öncelikle kemik iliğinde dinlenmek ve sistemik patojenlere karşı uzun süreli bağışıklık sağlar. Diğerleri stratejik mukoza ve lenfatik sıvı veya kan dolaşımına bulmak. Bir kez bir bellek T hücre antijeni karşılaşır, ilk karşılaşmaile karşılaştırıldığında daha hızlı ve daha güçlü bir bağışıklık yanıtı bağlar. Her T hücresi yalnızca tek bir özel antijen tarafından harekete geçirilir. Aynı şekilde, bellek T hücreleri sadece bu özel antijenle tekrar karşılaştığında aktive olur. Bir organizma nın yaşamı boyunca ne kadar çok antijenle karşılaşırsa, ardışık enfeksiyonlarla savaşan farklı T hücrelerinin cephaneliği de o kadar büyük olur. Bu etki aynı zamanda aşılarda kullanılır, bu B ve T hücrelerinin üretimini tetikleyen bir antijen kontrollü giriş anlamına gelir. Aynı antijen ile gerçek patojen vücuda girerse, adaptif bağışıklık sistemi zaten bu enfeksiyonla savaşmak için aşı tarafından astarlanmış.

Adaptif Bağışıklık Sistemi Greft Dokusunun Başarılı Naklini Engelleyebilir

Deri, karaciğer ve kemik dokuları, diğerlerinin yanı sıra, sağlıklı bir donörden ilgili dokunun hastalıklı veya yok olduğu bir alıcıya nakledilebilir. Bu tür dokular greft dokuları olarak bilinir. Böyle bir tıbbi prosedürün başarısı genellikle greft dokusu ve alıcının bağışıklık sistemi arasındaki uyumluluk bağlıdır. Eğer konak ve greft uyumsuzsa, greft dokusunun hasarı iki yol ile başlatılabilir. Greft reddi doğrudan yolu konağın yardımcısı ve CTL hücrelerine antijenler mevcut greft AAPS içerir. Dolaylı yol, konağın AKIK'leri grefti kendi kendine olmayan ve mevcut greftten türetilmiş antijenler olarak tanırlar. Her iki senaryoda da, konağın adaptif bağışıklık hücreleri greft dokusuna karşı yönlendirilir ve hasarına katkıda bulunur. Doku veya organ naklibaşarı oranını artırmak için, alıcının bağışıklık sisteminin parçaları ilaç ile bastırılır.


Suggested Reading

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

Waiting X
simple hit counter