Syst??me immunitaire
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Les articles de cette s??lection ??coles ont ??t?? organis??s par sujet du programme d'??tudes gr??ce aux b??n??voles d'enfants SOS. M??res SOS chaque regard apr??s une une famille d'enfants parrain??s .
Le syst??me immunitaire est un syst??me de structures biologiques et processus au sein d'un organisme qui prot??ge contre la maladie . Pour fonctionner correctement, le syst??me immunitaire doit d??tecter une grande vari??t?? d'agents, ?? partir de virus ?? vers parasites, et de les distinguer de la propre sant?? de l'organisme tissu.
Les agents pathog??nes peuvent rapidement ??voluer et de se adapter, et ainsi ??viter la d??tection et la neutralisation par le syst??me immunitaire, toutefois, les m??canismes de d??fense multiples ont ??galement ??volu?? pour reconna??tre et neutraliser les agents pathog??nes. M??me simples organismes unicellulaires tels que les bact??ries poss??dent un syst??me immunitaire rudimentaire, sous la forme de enzymes qui prot??gent contre infections bact??riophages. Autres m??canismes immunitaires de base ont ??volu?? dans les anciens eucaryotes et restent dans leurs descendants modernes, telles que les plantes et les insectes. Ces m??canismes comprennent la phagocytose, appel??es peptides antimicrobiens d??fensines, et la syst??me compl??ment. Vert??br??s ?? m??choires, y compris les humains, ont des m??canismes encore plus sophistiqu??s de d??fense, y compris la capacit?? de se adapter au fil du temps ?? reconna??tre les agents pathog??nes sp??cifiques plus efficacement. Adaptive (ou acquis) cr??e l'immunit?? m??moire immunologique apr??s une premi??re r??ponse ?? un pathog??ne sp??cifique, conduisant ?? une meilleure r??ponse ?? des rencontres ult??rieures avec ce m??me agent pathog??ne. Ce proc??d?? de l'immunit?? acquise est la base de la vaccination .
Les troubles du syst??me immunitaire peut se traduire par les maladies auto-immunes, les maladies inflammatoires et le cancer. Immunod??ficience survient lorsque le syst??me immunitaire est moins active que la normale, ce qui entra??ne des infections r??currentes et de la vie en danger. Chez l'homme, l'immunod??ficience peut soit ??tre le r??sultat d'une les maladies g??n??tiques telles que d??ficit immunitaire combin?? s??v??re, acquis des conditions telles que le VIH / SIDA , ou l'utilisation de m??dicaments immunosuppresseurs. En revanche, les r??sultats de l'auto-immunit?? d'un syst??me immunitaire hyperactif attaquer les tissus normaux comme se ils ??taient des organismes ??trangers. Maladies auto-immunes courantes comprennent La thyro??dite de Hashimoto, la polyarthrite rhumato??de, le diab??te sucr?? de type 1, et le lupus ??ryth??mateux syst??mique. Immunology couvre l'??tude de tous les aspects du syst??me immunitaire.
Histoire de l'immunologie
L'immunologie est une science qui ??tudie la structure et la fonction du syst??me immunitaire. Il provient de la m??decine et au d??but des ??tudes sur les causes de l'immunit?? ?? la maladie. La premi??re r??f??rence connue ?? l'immunit?? ??tait au cours de la la peste d'Ath??nes en 430 av. Thucydide noter que les personnes qui avaient r??cup??r??s dans un combat pr??c??dent de la maladie pourraient soigner les malades sans contracter la maladie une seconde fois. Au 18??me si??cle, Pierre-Louis Moreau de Maupertuis fait des exp??riences avec du venin de scorpion et a observ?? que certains chiens et les souris ??taient ?? l'abri de ce venin. Ceci et d'autres observations de l'immunit?? acquise ont ensuite ??t?? exploit??e par Louis Pasteur dans son d??veloppement de la vaccination et son propos?? th??orie des germes de la maladie. La th??orie de Pasteur ??tait en opposition directe avec les th??ories contemporaines de la maladie, comme le la th??orie de miasmes. Ce ne est que Robert Koch 1891 preuves, pour lequel il a re??u une Prix Nobel en 1905, qui micro-organismes ont ??t?? confirm??s comme la cause de la maladie infectieuse . Les virus ont ??t?? confirm??s comme des agents pathog??nes humains en 1901, avec la d??couverte de la fi??vre jaune virus en Walter Reed.
Immunologie fait une grande avanc??e vers la fin du 19??me si??cle, gr??ce ?? des d??veloppements rapides, dans l'??tude de immunit?? humorale et l'immunit?? cellulaire. Particuli??rement important est le travail de Paul Ehrlich, qui a propos?? la th??orie de la cha??ne lat??rale pour expliquer la sp??cificit?? de la r??action antig??ne-anticorps; ses contributions ?? la compr??hension de l'immunit?? humorale ont ??t?? reconnues par l'attribution d'un prix Nobel en 1908, qui a ??t?? d??cern?? conjointement au fondateur de l'immunologie cellulaire, Elie Metchnikoff.
D??fense par couches
Le syst??me immunitaire prot??ge les organismes de l'infection avec des d??fenses couches d'augmenter la sp??cificit??. En termes simples, les barri??res physiques emp??chent agents pathog??nes tels que les bact??ries et les virus de p??n??trer dans l'organisme. Si un agent pathog??ne viole ces obstacles, le syst??me immunitaire inn?? fournit une r??ponse imm??diate, mais non sp??cifique. Syst??mes immunitaires inn??es sont pr??sents dans toutes les plantes et les animaux . Si pathog??nes ??chappent avec succ??s la r??ponse inn??e, vert??br??s poss??dent une deuxi??me couche de protection, la syst??me immunitaire adaptatif, qui est activ?? par la r??ponse inn??e. Ici, le syst??me immunitaire se adapte sa r??ponse lors d'une infection ?? am??liorer sa reconnaissance de l'agent pathog??ne. Cette r??ponse am??lior??e est alors conserv??e apr??s l'agent pathog??ne a ??t?? ??limin??, sous la forme d'un une m??moire immunologique, et permet au syst??me immunitaire adaptatif de monter plus rapidement et plus fortes attaques chaque fois que cet agent pathog??ne est rencontr??.
| Syst??me immunitaire inn?? | Le syst??me immunitaire adaptatif |
|---|---|
| La r??ponse est non sp??cifique | Agent pathog??ne et antig??ne r??ponse sp??cifique |
| L'exposition conduit ?? la r??ponse maximale imm??diat | Temps de latence entre l'exposition et la r??ponse maximale |
| ?? m??diation cellulaire et composants humoraux | ?? m??diation cellulaire et composants humoraux |
| Aucun m??moire immunologique | L'exposition conduit ?? une m??moire immunologique |
| Trouv?? dans presque toutes les formes de la vie | Trouv?? seulement dans vert??br??s ?? m??choires |
Tant l'immunit?? inn??e et adaptative d??pend de la capacit?? du syst??me immunitaire de distinguer entre le soi et du non-soi mol??cules . En immunologie, mol??cules du soi sont les composants du corps d'un organisme que l'on peut distinguer de substances ??trang??res par le syst??me immunitaire. Inversement, des mol??cules non-auto sont ceux qui sont reconnus comme des mol??cules ??trang??res. Une classe de mol??cules non-autonomes sont appel??s antig??nes (courts pour l'anti corps rateurs gen) et sont d??finis comme des substances qui se lient ?? particulier r??cepteurs immunitaires et provoquer une r??ponse immunitaire.
barri??res de surface
Plusieurs obstacles prot??ger les organismes de l'infection, y compris les barri??res biologiques m??canique, chimique, et. Le cireux cuticule de nombreux feuilles, la exosquelette des insectes , les coquille et de membrane externe de d??p??t les ??ufs, et la peau sont des exemples de barri??res m??caniques qui sont la premi??re ligne de d??fense contre l'infection. Cependant, comme les organismes ne peuvent pas ??tre compl??tement ??tanches ?? leur environnement, d'autres syst??mes agissent pour prot??ger les orifices du corps, comme le les poumons, intestins, et le appareil g??nito-urinaire. Dans les poumons, toux et ??ternuements m??caniquement ??jecter pathog??nes et autres irritants de la voies respiratoires. L'action de rin??age des larmes et urine expulse ??galement m??caniquement pathog??nes, tandis que mucus s??cr??t?? par les voies respiratoires et tractus gastro-intestinal sert ?? pi??ger et enchev??trer micro-organismes.
Les barri??res chimiques prot??gent ??galement contre l'infection. La peau et s??cr??tent des voies respiratoires les peptides antimicrobiens tels que la β- d??fensines. Des enzymes telles que lysozyme et la phospholipase A2 dans salive, les larmes, et le lait maternel sont ??galement antibact??riens. Les s??cr??tions vaginales servent de barri??re chimique suivante m??narche, quand ils deviennent l??g??rement acide , tandis que sperme contient d??fensines et zinc pour tuer les agents pathog??nes. Dans le estomac, acide gastrique et prot??ases servent puissantes d??fenses chimiques contre les pathog??nes ing??r??s.
Dans les g??nito-urinaires et gastro-intestinales, commensal flore constituent des barri??res biologiques entrant en comp??tition avec les bact??ries pathog??nes pour l'alimentation et l'espace et, dans certains cas, en modifiant les conditions dans leur environnement, tels que pH ou du fer disponible. Cela r??duit la probabilit?? que les agents pathog??nes atteindront nombre suffisant pour causer la maladie. Toutefois, puisque la plupart des antibiotiques non ciblent sp??cifiquement les bact??ries et ne affectent pas les champignons, les antibiotiques oraux peuvent conduire ?? une ??prolif??ration?? des champignons et causer des conditions telles que un vaginale candidose (une infection de levure). Il ya de bonnes preuves que la r??introduction de flore probiotique, comme cultures pures de la lactobacilles trouve normalement dans non pasteuris?? yogourt, aide ?? r??tablir un sain ??quilibre des populations microbiennes dans les infections intestinales chez les enfants et en encourageant les donn??es pr??liminaires dans les ??tudes sur la gastro-ent??rite bact??rienne , les maladies inflammatoires de l'intestin, infection des voies urinaires et infections post-chirurgicales.
Syst??me immunitaire inn??
Les micro-organismes ou des toxines qui entrent avec succ??s un organisme rencontrent les cellules et les m??canismes du syst??me immunitaire inn??. La r??ponse inn??e est habituellement d??clench??e lorsque les microbes sont identifi??s par r??cepteurs de reconnaissance des formes, qui reconnaissent composants qui sont conserv??s parmi les grands groupes de micro-organismes, ou se ils sont endommag??s, bless??s ou stress??s cellules envoient des signaux d'alarme, dont beaucoup (mais pas tous) sont reconnus par les m??mes r??cepteurs que ceux qui reconnaissent les agents pathog??nes. D??fenses immunitaires inn??es sont non sp??cifiques, qui signifie que ces syst??mes r??pondent ?? des agents pathog??nes de fa??on g??n??rique. Ce syst??me ne conf??re pas de longue dur??e immunit?? contre un pathog??ne. Le syst??me immunitaire inn?? est le syst??me dominant de d??fense de l'h??te dans la plupart des organismes.
Humorale et barri??res chimiques
Inflammation
L'inflammation est une des premi??res r??actions du syst??me immunitaire ?? une infection. Les sympt??mes de l'inflammation sont la rougeur, gonflement, chaleur, et de la douleur, qui sont caus??s par une augmentation de sang flux dans le tissu. L'inflammation est produite par eicosano??des et cytokines, qui sont lib??r??es par les cellules l??s??es ou infect??es. Les eicosano??des comprennent prostaglandines qui produisent la fi??vre et la dilatation de les vaisseaux sanguins associ??s ?? une inflammation, et leucotri??nes qui attirent certains des globules blancs (leucocytes). Cytokines communs incluent interleukines qui sont responsables de la communication entre les globules blancs; chimiokines qui favorisent chimiotactisme; et les interf??rons qui ont les effets anti-viraux, telles que l'arr??t la synth??se des prot??ines dans la cellule h??te. Les facteurs de croissance et les facteurs cytotoxiques peuvent ??galement ??tre lib??r??s. Ces cytokines et d'autres produits chimiques ?? recruter les cellules immunitaires vers le site d'infection et de favoriser la gu??rison de tissus endommag??s toute la suite de l'??limination des pathog??nes.
Syst??me du compl??ment
Le syst??me du compl??ment est un cascade biochimique qui se attaque ?? la surface des cellules ??trang??res. Il contient plus de 20 prot??ines diff??rentes et est nomm?? pour sa capacit?? ?? "compl??ter" le meurtre des agents pathog??nes par des anticorps . Le compl??ment est le principal composante humorale de la r??ponse immune inn??e. De nombreuses esp??ces ont des syst??mes compl??ment, y compris les non mammif??res comme les plantes, les poissons et certains invert??br??s .
Chez l'homme, cette r??ponse est activ??e par liaison ?? des anticorps qui se sont fix??s sur ces microbes ou la liaison de prot??ines du compl??ment compl??ment ?? des hydrates de carbone sur les surfaces de microbes. Cette reconnaissance signal d??clenche une r??ponse d'??limination rapide. La vitesse de la r??ponse est le r??sultat d'une amplification du signal qui se produit s??quentielles suivantes activation prot??olytique de mol??cules du compl??ment, qui sont ??galement proteases. Apr??s prot??ines du compl??ment se lient initialement au microbe, ils activent leur activit?? de protease, qui active ?? son tour d'autres proteases du compl??ment, et ainsi de suite. On obtient ainsi un catalyseur cascade qui amplifie le signal initial par contr??l??e commentaire positif. Les r??sultats de la cascade dans la production de peptides qui attirent les cellules immunitaires, augmentent la perm??abilit?? vasculaire, et opsoniser (manteau) la surface d'un agent pathog??ne, marquant pour la destruction. Ce d??p??t du compl??ment peut aussi tuer les cellules directement en perturbant leur membrane plasmique.
Barri??res cellulaires
Leucocytes ( globules blancs) agissent comme des organismes ind??pendants, unicellulaires et sont le deuxi??me bras du syst??me immunitaire inn??. Les leucocytes comprennent la inn??es phagocytes ( macrophages, les neutrophiles, et cellules dendritiques), mastocytes, eosinophiles, basophiles, et cellules tueuses naturelles. Ces cellules identifier et ??liminer les agents pathog??nes, soit en attaquant plus grands agents pathog??nes par contact ou par engloutissant puis tuer les microorganismes. Cellules inn??es sont aussi des m??diateurs importants dans l'activation de la syst??me immunitaire adaptatif.
La phagocytose est une caract??ristique importante de l'immunit?? inn??e cellulaire effectu??e par des cellules appel??es ' phagocytes ??qui engloutissent, ou mangent, pathog??nes ou de particules. Phagocytes patrouillent g??n??ralement le corps recherche d'agents pathog??nes, mais peuvent ??tre appel??s ?? des endroits sp??cifiques par cytokines. Une fois qu'un agent pathog??ne a ??t?? englouti par un phagocyte, il est pi??g?? dans une intracellulaire v??sicule appel??e phagosome, qui fusionne ensuite avec une autre v??sicule appel??e pour former un lysosome phagolysosome. L'agent pathog??ne est tu?? par l'activit?? des digestif enzymes ou suite ?? une explosion respiratoire que les rejets les radicaux libres dans le phagolysosome. Phagocytose ??volu?? comme un moyen d'acqu??rir des ??l??ments nutritifs , mais ce r??le a ??t?? ??tendu pour inclure dans les phagocytes engloutissement des agents pathog??nes comme un m??canisme de d??fense. Phagocytose repr??sente probablement la plus ancienne forme de d??fense de l'h??te, que les phagocytes ont ??t?? identifi??s ?? la fois dans les vert??br??s et les invert??br??s.
Neutrophiles et les macrophages sont des phagocytes qui voyagent dans tout le corps ?? la poursuite de pathog??nes envahisseurs. Les neutrophiles se trouvent normalement dans la circulation sanguine et sont le type le plus abondant de phagocyte, ce qui repr??sente normalement 50% ?? 60% du total des leucocytes circulants. Pendant la phase aigu?? de l'inflammation, en particulier ?? la suite d'une infection bact??rienne, les neutrophiles migrent vers le site de l'inflammation dans un processus appel?? chimiotaxie, et sont g??n??ralement les premi??res cellules ?? arriver sur les lieux de l'infection. Les macrophages sont des cellules polyvalentes qui r??sident dans les tissus et produisent un large ??ventail de produits chimiques y compris les enzymes, prot??ines du compl??ment, et les facteurs r??glementaires tels que interleukine 1. Les macrophages agissent ??galement comme des charognards, d??barrasser le corps des cellules us??s et d'autres d??bris, et comme cellules pr??sentant l'antig??ne qui activent le syst??me immunitaire adaptatif.
Les cellules dendritiques (DC) sont des phagocytes dans les tissus qui sont en contact avec l'environnement ext??rieur; par cons??quent, ils sont situ??s essentiellement dans le peau, nez, les poumons, estomac, et intestins. Ils sont nomm??s pour leur ressemblance avec neuronale dendrites, que tous les deux ont de nombreuses projections de la colonne vert??brale-like, mais les cellules dendritiques sont en aucune fa??on li??s ?? la syst??me nerveux. Les cellules dendritiques servent de lien entre les tissus corporels et les syst??mes immunitaires inn??es et adaptatives, comme ils antig??ne pr??sent ?? Lymphocytes T, l'un des types de cellules cl??s du syst??me immunitaire adaptatif.
Les mastocytes r??sident dans les tissus conjonctifs et muqueuses, et r??gulent la r??ponse inflammatoire. Ils sont le plus souvent associ??es ?? l'allergie et anaphylaxie. Basophiles et les ??osinophiles sont li??s ?? des neutrophiles. Ils s??cr??tent des m??diateurs chimiques qui sont impliqu??s dans la d??fense contre les parasites et jouent un r??le dans les r??actions allergiques telles que l'asthme . Tueuses naturelles ( Cellules) des cellules NK sont des leucocytes qui attaquent et d??truisent des cellules tumorales ou des cellules qui ont ??t?? infect??es par des virus.
Le syst??me immunitaire adaptatif
Le syst??me immunitaire adaptative a ??volu?? au d??but de vert??br??s et permet une plus forte r??ponse immunitaire ainsi que la m??moire immunologique, o?? chaque agent pathog??ne est "rappeler" par un antig??ne de signature. La r??ponse immunitaire adaptative est sp??cifique de l'antig??ne et exige la reconnaissance d'antig??nes ??non-soi?? sp??cifiques au cours d'un processus appel?? pr??sentation de l'antig??ne. Sp??cificit?? d'antig??ne permet la g??n??ration de r??ponses qui sont adapt??es ?? des agents pathog??nes sp??cifiques ou des cellules infect??es par des agents pathog??nes. La possibilit?? de monter ces r??ponses adapt??es est maintenue dans le corps par des "cellules de m??moire??. Si un agent pathog??ne infecter le corps plus d'une fois, ces cellules de m??moire sp??cifiques sont utilis??s pour ??liminer rapidement elle.
Lymphocytes
Les cellules du syst??me immunitaire adaptatif sont des types particuliers de leucocytes, appel??s lymphocytes. Cellules B et Les lymphocytes T sont les principaux types de lymphocytes et sont d??riv??es de des cellules souches h??matopo????tiques dans le la moelle osseuse. Les cellules B sont impliqu??s dans la r??ponse immunitaire humorale, tandis que les cellules T sont impliqu??s dans ?? m??diation cellulaire r??ponse immunitaire.
Les lymphocytes B et les lymphocytes T portent des mol??cules de r??cepteur qui reconnaissent des cibles sp??cifiques. Les cellules T reconnaissent une cible "non-soi", par exemple un agent pathog??ne, seulement apr??s antig??nes (petits fragments de l'agent pathog??ne) ont ??t?? trait??s et pr??sent??s en association avec un r??cepteur "auto" appel??e complexe majeur d'histocompatibilit?? (CMH) mol??cule. Il existe deux principaux sous-types de cellules T: le cellule T tueuse et la lymphocytes T helper. Cellules T tueuses ne reconnaissent les antig??nes coupl??s ?? CMH de classe I mol??cules, tandis que les cellules T auxiliaires ne reconnaissent les antig??nes coupl??s ?? II mol??cules du CMH de classe. Ces deux m??canismes de pr??sentation de l'antig??ne refl??tent les diff??rents r??les des deux types de cellules T. Un troisi??me, sous-type mineur sont les cellules γδ T qui reconnaissent les antig??nes intacts qui ne sont pas li??s ?? des r??cepteurs du CMH.
En revanche, le r??cepteur sp??cifique d'un antig??ne de lymphocyte B est un anticorps mol??cule sur la surface des cellules B, et reconna??t agents pathog??nes entiers sans qu'il soit n??cessaire de traitement de l'antig??ne. Chaque lign??e de cellules B exprime un anticorps diff??rent, de sorte que l'ensemble des B r??cepteurs d'antig??nes de cellules repr??sentent tous les anticorps que le corps peut fabriquer.
Cellules T tueuses
Cellules T tueuses sont un sous-groupe de cellules T qui tuent les cellules infect??es par des virus (et d'autres agents pathog??nes), ou sont par ailleurs endommag?? ou dysfonctionnel. Comme avec les cellules B, chaque type de cellule T reconna??t un antig??ne diff??rent. Cellules T tueuses sont activ??s lorsque leur R??cepteur des cellules T (TCR) se lie ?? l'antig??ne pr??sent dans un complexe sp??cifique avec le r??cepteur du CMH de classe I d'une autre cellule. La reconnaissance de ce complexe CMH: antig??ne est facilit??e par un co-r??cepteur sur la cellule T, appel??e CD8. La cellule T se d??place ensuite dans tout le corps ?? la recherche de cellules o?? les r??cepteurs du CMH I portent cet antig??ne. Lorsqu'un activ??s contacts de cellules T de telles cellules, il lib??re cytotoxines, telles que perforine, qui forment des pores dans la cellule cible de la membrane plasmatique, ce qui permet ions , l'eau et les toxines d'entrer. L'entr??e d'une autre toxine appel??e granulysine (une prot??ase) induit la cellule cible pour subir apoptose. La destruction des cellules T de cellules h??tes est particuli??rement important dans la pr??vention de la replication du virus. L'activation des cellules T est ??troitement contr??l?? et n??cessite g??n??ralement un signal d'activation du CMH / antig??ne tr??s forte, ou d'autres signaux d'activation fournis par les cellules T "helper" (voir ci-dessous).
Les lymphocytes T auxiliaires
Les lymphocytes T auxiliaires r??gulent la fois les r??ponses immunitaires inn??es et adaptatives et aident ?? d??terminer quelles r??ponses immunitaires du corps fait ?? un agent pathog??ne particulier. Ces cellules ne ont pas d'activit?? cytotoxique et ne tuent pas directement les cellules infect??es ou pathog??nes claires. Ils contr??lent la place de la r??ponse immunitaire en dirigeant d'autres cellules pour effectuer ces t??ches.
Les cellules T auxiliaires expriment des r??cepteurs de cellules T (TCR) qui reconnaissent un antig??ne li?? ?? des mol??cules du CMH de classe II. Le complexe CMH: antig??ne est ??galement reconnu par la cellule auxiliaire de Co-r??cepteur CD4, qui recrute des mol??cules ?? l'int??rieur de la cellule T (par exemple, Lck) qui sont responsables de l'activation de la cellule T. Les lymphocytes T auxiliaires ont une association plus faible avec le complexe CMH: antig??ne que celle observ??e pour les cellules T tueuses, ce qui signifie de nombreux r??cepteurs (environ 200-300) sur le lymphocyte T auxiliaire doit ??tre li?? par un CMH: antig??ne afin d'activer la cellule d'aide, tandis que les cellules T tueuses peuvent ??tre activ??s par l'engagement d'une seule MHC: mol??cule antig??ne. l'activation des cellules T Helper n??cessite ??galement une plus longue dur??e de contact avec une cellule pr??sentatrice d'antig??ne. L'activation d'un lymphocyte T auxiliaire repos am??ne ?? lib??rer des cytokines qui influent sur l'activit?? de nombreux types de cellules. signaux de cytokines produites par les cellules T auxiliaires am??liorer la fonction microbicide des macrophages et l'activit?? des cellules T tueuses. De plus, l'activation de cellule T assistante provoque une r??gulation positive de mol??cules exprim??es sur la surface de la cellule T, comme ligand de CD40 (??galement appel?? CD154), qui fournissent des signaux de stimulation suppl??mentaires g??n??ralement n??cessaire pour activer les cellules B productrices d'anticorps.
cellules T γδ
cellules γδ T poss??dent une alternative R??cepteur de cellule T (TCR) par opposition ?? (αβ) des cellules CD4 + et CD8 + et part des caract??ristiques des cellules T auxiliaires, les cellules T cytotoxiques et des cellules NK. Les conditions qui produisent des r??ponses des cellules T γδ sont pas pleinement compris. Comme d'autres sous-ensembles de cellules T ??non conventionnelles?? portant TCR invariants, comme CD1d-restreints Cellules T tueuses naturelles, les cellules T γδ cheval sur la fronti??re entre l'immunit?? inn??e et adaptative. D'une part, les cellules T γδ sont une composante de comme ils l'immunit?? adaptative r??organiser g??nes TCR pour produire la diversit?? de r??cepteur et peut ??galement d??velopper un ph??notype de m??moire. D'autre part, les diff??rents sous-ensembles font ??galement partie du syst??me immunitaire inn??, en tant que r??cepteurs TCR NK ou restreintes peuvent ??tre utilis??s comme r??cepteurs de reconnaissance des formes. Par exemple, un grand nombre de cellules Vγ9 / V??2 T humains r??agissent en quelques heures ?? mol??cules communes produites par des microbes et des cellules T + Vδ1 tr??s restreintes dans la ??pith??liums r??pondent aux cellules ??pith??liales stress??s.
les lymphocytes B et les anticorps
Un cellules B identifie lorsque des anticorps pathog??nes sur sa surface de liaison ?? un antig??ne ??tranger particulier. Le complexe antig??ne / anticorps est absorb?? par la cellule B et trait??es par prot??olyse en peptides. La cellule de B affiche ensuite ces peptides antig??niques sur leur surface des mol??cules du CMH de classe II. Cette combinaison de l'antig??ne de MHC et attire une cellule T auxiliaire correspondante, ce qui lib??re lymphokines et active la cellule B. Comme la cellule activ??e B commence ensuite ?? diviser, sa prog??niture ( plasmocytes) s??cr??tent des millions d'exemplaires de l'anticorps qui reconna??t cet antig??ne. Ces anticorps circulent dans le plasma sanguin et lymphe, se lient ?? des agents pathog??nes exprimant l'antig??ne et les marquer pour destruction par l'activation du compl??ment ou pour l'absorption et la destruction par les phagocytes. Les anticorps peuvent ??galement neutraliser les d??fis directement, en se liant ?? des toxines bact??riennes ou en interf??rant avec les r??cepteurs que les virus et les bact??ries utilisent pour infecter les cellules.
Syst??me immunitaire adaptative Alternative
Bien que les mol??cules classiques du syst??me immunitaire adaptatif (par exemple, des anticorps et R??cepteurs des cellules T) ne existent que chez les vert??br??s ?? m??choires, un distincte Mol??cule d??riv??e de lymphocytes a ??t?? d??couverte dans primitive vert??br??s sans m??choires, comme le lamproie et myxine. Ces animaux ont une large gamme de mol??cules appel??es r??cepteurs des lymphocytes variables (VLR) qui, comme les r??cepteurs d'antig??nes des vert??br??s ?? m??choires, sont produites ?? partir de seulement un petit nombre (une ou deux) de g??nes. Ces mol??cules sont cens??es lier pathog??ne les antig??nes d'une mani??re similaire ?? des anticorps, et avec le m??me degr?? de sp??cificit??.
M??moire immunologique
Lorsque les cellules B et les cellules T sont activ??s et commencent ?? r??pliquer, certains de leurs descendants deviennent des cellules de m??moire ?? long terme. Tout au long de la dur??e de vie d'un animal, ces cellules de m??moire se souviennent chaque agent pathog??ne sp??cifique rencontr?? et peuvent monter une r??ponse forte si l'agent pathog??ne est d??tect??. Ce est ??adaptative?? car il se produit pendant la dur??e de vie d'un individu comme une adaptation ?? l'infection par ce pathog??ne et pr??pare le syst??me immunitaire pour les d??fis futurs. M??moire immunologique peut ??tre sous la forme soit passive m??moire ?? court terme ou m??moire active ?? long terme.
M??moire passive
Nouveau N?? les nourrissons ne ont pas une exposition ant??rieure ?? des microbes et sont particuli??rement vuln??rables ?? l'infection. Plusieurs couches de protection passive sont fournies par la m??re. Pendant la grossesse , un type particulier d'anticorps, appel?? IgG, est transport?? de la m??re ?? l'enfant directement ?? travers la placenta, les b??b??s afin humains ont des niveaux ??lev??s d'anticorps, m??me ?? la naissance, avec la m??me gamme de sp??cificit??s antig??niques que leur m??re. Le lait maternel ou colostrum contient ??galement des anticorps qui sont transf??r??s ?? l'intestin du nourrisson et prot??gent contre les infections bact??riennes jusqu'?? ce que le nouveau-n?? peut synth??tiser ses propres anticorps. C'est parce que l'immunit?? passive f??tus ne fait pas r??ellement toutes les cellules de m??moire ou des anticorps-il les emprunte seulement. Cette immunit?? passive est g??n??ralement de courte dur??e, d'une dur??e de quelques jours ?? plusieurs mois. En m??decine, l'immunit?? passive protectrice peut ??galement ??tre transf??r??s artificiellement d'un individu ?? un autre via riche en anticorps s??rum.
M??moire active et la vaccination
M??moire active ?? long terme est acquise suite ?? une infection par l'activation des cellules B et T. L'immunit?? active peut ??galement ??tre g??n??r??e artificiellement, par la vaccination . Le principe de la vaccination (??galement appel?? la vaccination) est d'introduire une un antig??ne d'un agent pathog??ne en vue de stimuler le syst??me immunitaire et le d??veloppement immunit?? sp??cifique contre ce pathog??ne particulier sans provoquer de maladie associ?? ?? cet organisme. Cette induction intentionnelle d'une r??ponse immunitaire est r??ussie car elle exploite la sp??cificit?? naturelle du syst??me immunitaire, ainsi que son inductibilit??. Avec les maladies infectieuses reste une des principales causes de d??c??s dans la population humaine, la vaccination repr??sente la manipulation plus efficace de l'humanit?? du syst??me immunitaire a d??velopp??.
La plupart virale vaccins sont bas??s sur direct virus att??nu??s, tandis que de nombreux vaccins bact??riens sont bas??s sur composants acellulaires de micro-organismes, y compris toute responsabilit?? les composants de la toxine. Depuis de nombreux antig??nes d??riv??s de vaccins acellulaires ne induisent pas fortement la r??ponse adaptative, la plupart des vaccins bact??riens sont fournis avec suppl??mentaire des adjuvants qui activent le cellules de la pr??sentation de l'antig??ne du syst??me immunitaire inn?? et maximiser immunog??nicit??.
Troubles de l'immunit?? humaine
Le syst??me immunitaire est une structure remarquablement efficace qui incorpore sp??cificit??, inductibilit?? et d'adaptation. Les ??checs de d??fense de l'h??te ne se produisent, cependant, et se r??partissent en trois grandes cat??gories: les immunod??ficiences, l'auto-immunit??, et les hypersensibilit??s.
Immunod??ficiences
Immunod??ficiences se produisent lorsque l'un ou plusieurs des composants du syst??me immunitaire sont inactifs. La capacit?? du syst??me immunitaire ?? r??pondre ?? des agents pathog??nes est diminu??e ?? la fois les jeunes et les personnes ??g??es, avec des r??ponses immunitaires commencent ?? diminuer ?? environ 50 ans en raison de immunos??nescence. En pays d??velopp??s, l'ob??sit??, l'alcoolisme et la consommation de drogues sont des causes fr??quentes de la fonction immunitaire pauvres. Cependant, la malnutrition est la cause la plus fr??quente de l'immunod??ficience en pays en voie de d??veloppement. Les r??gimes qui ne ont pas suffisamment de prot??ines sont associ??es ?? un d??ficit immunitaire ?? m??diation cellulaire, activit?? compl??mentaire, la fonction phagocytaire, Des concentrations en anticorps IgA, et la production de cytokines. En outre, la perte de la thymus ?? un ??ge pr??coce par mutation g??n??tique ou les r??sultats de l'ablation chirurgicale de l'immunod??ficience s??v??re et une forte sensibilit?? ?? l'infection.
Immunod??ficiences peuvent ??galement ??tre h??rit??s ou ' acquise ??. La maladie granulomateuse chronique, o?? phagocytes ont une capacit?? r??duite ?? d??truire les agents pathog??nes, est un exemple d'un h??ritage ou cong??nitale, un d??ficit immunitaire. SIDA et certains types de cancer la cause d'immunod??ficience acquise.
L'auto-immunit??
L'hyperactivit?? des r??ponses immunitaires comprennent l'autre extr??mit?? du dysfonctionnement immunitaire, en particulier le maladies auto-immunes. Ici, le syst??me immunitaire ne parvient pas ?? bien faire la distinction entre soi et non-soi, et les attaques partie du corps. Dans des circonstances normales, de nombreuses cellules T et les anticorps r??agissent avec les peptides "auto". L'une des fonctions des cellules sp??cialis??es (situ?? dans le thymus et moelle osseuse) est de pr??senter jeunes lymphocytes avec des auto-antig??nes produits dans tout le corps et pour ??liminer les cellules qui reconnaissent des auto-antig??nes, ce qui emp??che l'auto-immunit??.
Hypersensibilit??
Hypersensibilit?? est une r??ponse immunitaire qui endommage les propres tissus du corps. Ils sont divis??s en quatre classes (de type I - IV) sur la base des m??canismes impliqu??s et l'??volution dans le temps de la r??action d'hypersensibilit??. Hypersensibilit?? de type I est une imm??diate ou r??action anaphylactique, souvent associ??e ?? l'allergie . Les sympt??mes peuvent aller d'un l??ger inconfort ?? mort. Hypersensibilit?? de type I est m??di??e par IgE, ce qui d??clenche la d??granulation de les mastocytes et basophiles lors r??ticul?? par l'antig??ne. Hypersensibilit?? de type II survient lorsque les anticorps se lient ?? des antig??nes sur les propres cellules du patient, les marquant pour la destruction. Cela se appelle aussi d??pendante des anticorps (ou cytotoxique) hypersensibilit??, et est m??di??e par IgG et Anticorps IgM. Les complexes immuns (les agr??gats de prot??ines du compl??ment, les antig??nes, et des anticorps IgG et IgM) d??pos??s dans divers tissus de type III d??clenchent des r??actions d'hypersensibilit??. Hypersensibilit?? de type IV (??galement connu sous le nom de type hypersensibilit?? retard??e ou ?? m??diation cellulaire) prend g??n??ralement entre deux et trois jours ?? se d??velopper. R??actions de type IV sont impliqu??s dans de nombreuses maladies auto-immunes et infectieuses, mais peuvent ??galement impliquer dermatite de contact ( sumac v??n??neux). Ces r??actions sont m??di??s par Lymphocytes T, monocytes, et macrophages.
Autres m??canismes
Il est probable que plusieurs composants du syst??me immunitaire adaptatif se pose avec les premiers vert??br??s comme les invert??br??s ne g??n??rent pas de lymphocytes ou une r??ponse humorale ?? base d'anticorps. De nombreuses esp??ces, toutefois, utilisent des m??canismes qui semblent ??tre des pr??curseurs de ces aspects de l'immunit?? des vert??br??s. Les syst??mes immunitaires apparaissent m??me dans les formes structurellement plus simples de la vie, avec des bact??ries en utilisant un m??canisme de d??fense unique, appel?? le syst??me de modification de restriction de se prot??ger contre des agents pathog??nes viraux, appel??s bact??riophages. Procaryotes poss??dent ??galement l'immunit?? acquise, gr??ce ?? un syst??me qui utilise s??quences CRISPR de conserver des fragments de g??nomes de phage qu'ils ont ??t?? en contact avec le pass??, ce qui leur permet de bloquer la r??plication du virus ?? travers une forme de l'interf??rence ARN.
r??cepteurs de reconnaissance de motifs sont des prot??ines utilis??es par presque tous les organismes pour identifier des mol??cules associ??es ?? des agents pathog??nes. Les peptides antimicrobiens appel??s d??fensines sont une composante ??volutif conserv?? de la r??ponse immunitaire inn??e trouv?? chez tous les animaux et les plantes, et repr??sentent la principale forme d' invert??br??s syst??mique l'immunit??. Le syst??me compl??ment et les cellules phagocytaires sont ??galement utilis??s par la plupart des formes de vie invert??br??s. Les ribonucl??ases et le voie de l'interf??rence ARN sont conserv??s dans tous les eucaryotes , et on pense qu'ils jouent un r??le dans la r??ponse immunitaire au virus.
Contrairement aux animaux, les plantes manquent de cellules phagocytaires, mais les r??ponses immunitaires nombre de plantes impliquent signaux chimiques syst??miques qui sont envoy??s dans une usine. Cellules v??g??tales individuelles r??pondent ?? des mol??cules associ??s aux agents pathog??nes connus sous le nom Pathog??ne associ?? motifs ou PAMP mol??culaires. Quand une partie d'une plante est infect??e, l'usine produit une localis??e r??ponse hypersensible, par lequel les cellules au site de l'infection subissent rapide apoptose afin de pr??venir la propagation de la maladie ?? d'autres parties de la plante. La r??sistance acquise syst??mique (SAR) est un type de r??ponse d??fensive utilis??e par les plantes qui rend la plante enti??re r??sistant ?? un agent infectieux particulier. M??canismes silencieux ARN sont particuli??rement importants dans cette r??ponse syst??mique car ils peuvent bloquer la r??plication du virus.
Tumeur immunologie
Un autre r??le important du syst??me immunitaire est d'identifier et d'??liminer tumeurs. Les cellules transformées de tumeurs expriment des antigènes qui ne se trouvent pas sur les cellules normales. Pour le système immunitaire, ces antigènes étrangers apparaissent, et leur présence provoque des cellules du système immunitaire à attaquer les cellules tumorales transformées. Les antigènes exprimés par des tumeurs ont plusieurs sources; certains sont dérivés de virus oncogenes tels que le virus du papillome humain, ce qui provoque le cancer du col, tandis que d'autres sont propres protéines de l'organisme qui se produisent à de faibles niveaux dans les cellules normales mais atteignent des niveaux élevés dans les cellules tumorales. Un exemple est une enzyme appel??e tyrosinase qui, lorsqu'il est exprimé à des niveaux élevés, transforme certaines cellules de la peau (par exemple les melanocytes) dans les tumeurs dites mélanomes. Une troisième source possible d'antigènes tumoraux sont des protéines normalement importants pour la régulation de la croissance cellulaire et la survie, qui mutent généralement en molécules du cancer induisant appelés oncogènes.
La principale réponse du système immunitaire à des tumeurs est de détruire les cellules anormales à l'aide des cellules T tueuses, parfois avec l'aide des cellules T auxiliaires. Les antigènes tumoraux sont présentés sur les molécules du CMH de classe I d'une manière similaire aux antigènes viraux. Ceci permet aux cellules T tueuses de reconnaître la cellule tumorale comme anormal. Les cellules NK tuent aussi les cellules tumorales d'une manière similaire, en particulier si les cellules tumorales ont moins I molécules du CMH de classe sur leur surface que la normale; ce phénomène est commun avec les tumeurs. Parfois, les anticorps sont produits contre des cellules tumorales permettant leur destruction par la syst??me compl??ment.
De toute évidence, certaines tumeurs échappent au système immunitaire et finissent par devenir des cancers. Les cellules tumorales ont souvent une réduction du nombre de molécules du CMH de classe I à leur surface, ce qui évite la détection de lymphocytes T tueurs. Certaines cellules tumorales libèrent également des produits qui inhibent la réponse immunitaire; par exemple en sécrétant la cytokine TGF-??, qui supprime l'activité de macrophages et lymphocytes. En outre, tolérance immunologique peut se développer contre des antigènes tumoraux, de sorte que le système immunitaire attaque les plus les cellules tumorales.
Paradoxalement, les macrophages peuvent favoriser la croissance de la tumeur lorsque les cellules tumorales envoient des cytokines qui attirent les macrophages, qui génèrent alors des cytokines et des facteurs de croissance qui favorisent le développement de la tumeur. En outre, une combinaison de l'hypoxie dans la tumeur et une cytokine produite par les macrophages induit les cellules tumorales à diminuer la production d'une protéine qui bloque la métastase et assiste de ce fait la propagation des cellules cancéreuses.
Régulation physiologique
Les hormones peuvent agir comme des immunomodulateurs, en modifiant la sensibilité du système immunitaire. Par exemple, hormones sexuelles féminines sont connus immunostimulateurs des deux réponses immunitaires adaptatives et innées. Certaines maladies auto-immunes telles que le lupus érythémateux grève préférentiellement les femmes, et leur apparition coïncide souvent avec pubert??. Par contre, les hormones sexuelles mâles tels que la testostérone semblent être immunosuppresseur. D'autres hormones semblent réguler le système immunitaire ainsi, notamment la prolactine, hormone de croissance et la vitamine D .
Quand une cellule T rencontre un étranger pathogène, elle étend un récepteur de la vitamine D. Ceci est essentiellement un dispositif de signalisation qui permet à la cellule T à se lier à la forme active de la vitamine D , l'hormone stéroïde calcitriol. Les cellules T ont une relation symbiotique avec la vitamine D. Non seulement la cellule T étendre un récepteur de la vitamine D, en substance demandant de se lier à la version stéroïde hormonal de la vitamine D , le calcitriol, mais la cellule T exprime le gène CYP27B1, qui est le gène responsable de la conversion de la version pré-hormone de la vitamine D , dans la version calcidiol stéroïde hormonal, le calcitriol. Seulement après la liaison de calcitriol peuvent cellules T remplir leur fonction prévue. D'autres cellules du système immunitaire qui sont connues pour exprimer CYP27B1 et ainsi activer la vitamine D, calcidiol sont les cellules dendritiques, les kératinocytes et macrophages.
On suppose que la baisse progressive des niveaux d'hormones avec l'âge est partiellement responsable de réponses immunitaires affaiblies chez les personnes vieillissantes. Inversement, certaines hormones sont régies par le système immunitaire, notamment l'activité de l'hormone thyroïdienne. La baisse liée à l'âge dans la fonction immunitaire est également liée à la baisse des niveaux de vitamine D chez les personnes âgées. Comme les gens vieillissent, deux choses se produisent qui affectent négativement leurs niveaux de vitamine D. D'abord, ils restent à l'intérieur plus en raison de niveaux d'activité ont diminué. Cela signifie qu'ils obtiennent moins de soleil et donc produisent moins de cholécalciférol via rayonnement UVB . Deuxièmement, comme une personne vieillit, la peau devient moins aptes à produire de la vitamine D.
Le système immunitaire est affecté par le sommeil et le repos, et la privation de sommeil est préjudiciable à la fonction immunitaire. Rétroaction complexe boucles impliquant des cytokines, comme l'interleukine-1 et facteur de nécrose tumorale-?? produite en réponse à l'infection, semble aussi jouer un rôle dans la régulation du mouvement d'oeil non-rapide ( REM) du sommeil. Ainsi, la réponse immunitaire à l'infection peut entraîner des changements dans le cycle du sommeil, y compris une augmentation de sommeil lent par rapport au sommeil paradoxal.
Nutrition et alimentation
La suralimentation est associée à des maladies telles que le diabète et l'obésité, qui sont connus pour affecter la fonction immunitaire. Plus de malnutrition modérée, ainsi que certaines carences spécifiques en oligo-éléments et en nutriments, peuvent aussi altérer la réponse immunitaire.
Les aliments riches en certainsacides graspeuvent favoriser un système immunitaire sain. De m??me, malnutrition f??tale peut entraîner une déficience permanente du système immunitaire.
Manipulation en médecine
Grandes m??dicaments (> 500 Da) peut provoquer une réponse immunitaire neutralisant, en particulier si les médicaments sont administrés de façon répétée ou à des doses plus élevées. Ceci limite l'efficacité des médicaments à base de peptides et de protéines plus grandes (qui sont typiquement plus grandes que 6000 Da). Dans certains cas, le médicament lui-même est non immunogène, mais elle peut être co-administré avec un composé immunogène, comme cela est parfois le cas pour le Taxol. Des méthodes de calcul ont été développées pour prédire l'immunogénicité des peptides et des protéines, qui sont particulièrement utiles dans la conception d'anticorps thérapeutiques, à évaluer la virulence susceptibles de mutations dans des particules d'enveloppe virale, et la validation des traitements médicamenteux proposés à base de peptides. Les premières techniques se sont principalement fondées sur l'observation que hydrophiles acides aminés sont surreprésentés dans les régions d'épitopes que les acides aminés hydrophobes; Toutefois, les développements les plus récents reposent sur ??????des techniques d'apprentissage machine en utilisant des bases de données d'épitopes connus existants, protéines du virus habituellement bien étudiés, comme un ensemble de formation. Une base de données accessible au public a été établi pour le catalogage des épitopes de pathogènes connus pour être reconnaissables par les cellules B. Le domaine émergent de la bioinformatique études d'immunogénicité à base est appelée immunoinformatique . Immunoproteomics est l'étude des grands ensembles de protéines ( protéomique) impliquées dans la réponse immunitaire.
Manipulation par des agents pathogènes
Le succès de tout agent pathogène dépend de sa capacité à échapper à la réponse immunitaire de l'hôte. Par conséquent, les agents pathogènes ont évolué plusieurs méthodes qui leur permettent d'infecter un hôte avec succès, tout en évitant la détection ou la destruction par le système immunitaire. Les bactéries à surmonter les obstacles physiques souvent en sécrétant des enzymes qui digèrent la barrière, par exemple, en utilisant un système de sécrétion de type II. En variante, en utilisant un système de sécrétion de type III, on peut insérer un tube creux dans la cellule hôte, fournissant un chemin direct pour les protéines se déplacer à partir de l'agent pathogène à l'hôte. Ces protéines sont souvent utilisés pour arrêter défenses de l'hôte.
Une stratégie d'évasion utilisée par plusieurs agents pathogènes pour éviter le système immunitaire inné est de cacher à l'intérieur des cellules de leur hôte (également appelé intracellulaire pathogenèse). Ici, un agent pathogène passe le plus clair de son cycle de vie à l'intérieur des cellules hôtes, où il est à l'abri de tout contact direct avec les cellules immunitaires, des anticorps et de complément. Quelques exemples de pathogènes intracellulaires comprennent les virus, l' intoxication alimentaire bactérie Salmonella et les eucaryotes parasites qui causent le paludisme ( Plasmodium falciparum ) et la leishmaniose ( Leishmania spp. ). D'autres bactéries, telles que Mycobacterium tuberculosis , vivent à l'intérieur d'une capsule de protection qui empêche la lyse par le complément. De nombreux agents pathogènes sécrètent des composés qui diminuent ou détourner la réponse immunitaire de l'hôte. Certaines bactéries forment des biofilms pour se protéger contre les cellules et les protéines du système immunitaire. Ces biofilms sont présents dans de nombreuses infections réussies, par exemple, les chroniques de Pseudomonas aeruginosa et Burkholderia cenocepacia infections caractéristiques de la fibrose kystique . D'autres bactéries produisent des protéines de surface qui se lient à des anticorps, ce qui les rend inefficaces; des exemples comprennent Streptococcus (protéine G), Staphylococcus aureus (protéine A), et Peptostreptococcus magnus (protéine L).
Les mécanismes utilisés pour échapper au système immunitaire adaptatif sont plus compliquées. L'approche la plus simple consiste à modifier rapidement non essentiels (épitopes des acides aminés et / ou sucres) sur la surface de l'agent pathogène, tout en gardant epitopes essentiels caché. Cela se appelle variation antigénique. Un exemple est le VIH, qui mute rapidement, de sorte que les protéines sur son enveloppe virale qui sont essentiels pour l'entrée dans sa cellule cible de l'hôte sont en constante évolution. Ces changements fréquents dans les antigènes peuvent expliquer les échecs de vaccins dirigés à ce virus. Le parasite Trypanosoma brucei utilise une stratégie similaire, changer constamment un type de protéine de surface pour un autre, lui permettant de rester une longueur d'avance de la réponse d'anticorps. Masquage des antigènes avec des molécules hôtes est une autre stratégie commune pour éviter la détection par le système immunitaire. Dans le VIH, l'enveloppe qui recouvre le virion est formée à partir de la membrane la plus externe de la cellule hôte; ces virus "auto-masqué" font qu'il est difficile pour le système immunitaire de les identifier comme des structures "non-auto".
