ساينسوفيليا

شغف العلم الذي لا ينتهي

ما هي ذاكرة الجهاز المناعي ؟ وكيف يعمل جهازنا المناعي - ساينسوفيليا

يناير 02, 2021

 

الذاكرة المناعية

بقلم: رضوه سيد عبد العواض فرغلي
إشراف و مراجعة : دكتورة / ندى مكاوى

ما هي ذاكرة الجهاز المناعي ؟ وكيف يعمل جهازنا المناعي - ساينسوفيليا


مقدمة:

إذا كان جسمك يحارب فيروسًا مرة واحدة ، فمن المحتمل أن يحاول نفس الفيروس مهاجمته مرة أخرى.
من الميزات الرائعة لجهازك المناعي أنه يتذكر العدوى التي حاربها وهذا يجعل من السهل محاربة نفس الفيروس أو البكتيريا للمرة الثانية أو الثالثة أو الرابعة. 

  • الذاكرة المناعية

هي تكيف تطوري حاسم للجهاز المناعي الذي يتوسط استجابات أكثر سرعة وفاعلية لمستضدات سابقة (المستضد Antigen هو عبارة عن الجسم الغريب الذي دخل جسم الإنسان). 
غالبًا ما يُعتقد أن الذاكرة المناعية تتم بوساطة الخلايا التكيفية التقليدية: 
الخلايا البائية والخلايا التائية من نوعيها CD4 و CD8  التي تتمايز لتصبح مجموعات لخلايا "ذاكرة" Immunological memory cells. 
 الخلايا البائية من خلال إنتاجها الأجسام المضادة والخلايا التائية من خلال تحكمها فى مجموعة متنوعة من الآليات تُعدان وسطاء رئيسية للحماية.

توفر الذاكرة المناعية الأساس المنطقي لتطوير لقاحات ضد الميكروبات مثل:

  1.  الجدري ،
  2.  وشلل الأطفال ،
  3.  والدفتيريا ،
  4. والطاعون التي تسببت تاريخيًا في الأوبئة المسؤولة عن تغيير التاريخ الاجتماعي والاقتصادي.

الذاكرة المناعية هي خاصية مهمة أخرى للمناعة التكيفية. هذا يعني أن الجهاز المناعي يمكنه تذكر المستضدات التي قامت بتنشيطه سابقًا وإطلاق تفاعل مناعي أكثر كثافة عند مواجهة نفس المستضد مرة أخرى. 

الاستجابة المناعية الأولية Primary immune response

الاستجابة المناعية التي تحدث عند التعرض الأول لمستضد. بعد فترة كامنة من 3 إلى 14 يومًا اعتمادًا على المستضد ، تظهر أجسام مضادة متخصصة في الدم. هناك ذروة إنتاج lgM ( نوع من الاجسام المضادة) تستمر عدة أيام تليها مباشرة ذروة إنتاج  lgG( نوع آخر من الاجسام المضادة). 
يتوقف إنتاج الأجسام المضادة بعد عدة أسابيع ، لكن خلايا الذاكرة تبقى في الدورة الدموية.

الاستجابات المناعية المختصة بالأجسام المضادة Humoral immune response:

تتفاعل الخلية البائية الناضجة مع المستضد، بعد معالجة المستضد تقدم الخلية البائية الببتيدات المستضدية الناتجة جنبًا إلى جنب مع جزيء MHC (عبارة عن جزيئات تساعد في التعرف على الأجسام الغريبة التي تدخل الجسم وتكسيرها الى قطع صغيرة) من الفئة 2 على غشاءها.
 ترتبط الخلية التائية المساعدة بمركب Ag-MHC  (مركب من المستضد مرتبط بجزئ MHC). 
يتم تحفيز الخلية التائية المساعدة على إفراز الهرمونات المناعية "Cytokines" التي تحفز تنشيط الخلايا البائية و تمييزها الى مجموعتين , مجموعة من خلايا البلازما التي تفرز الأجسام المضادة ومجموعة من خلايا الذاكرة البائية B.

الذاكرة المناعية ومكافحة الأمراض_ساينسوفيليا

 الاستجابات المناعية المختصة بالخلايا Cellular immune response :

الهرمونات المناعية التى تنتج بواسطة الخلايا التائية المساعدة تقوم بتنشيط و تحفيز الخلايا التائية الفاعلة و كذلك الخلايا التائية القاتلة . و يقوم الهرمون المناعى IL-2  بتحفيز تمييز الخلايا التائية الى خلايا الذاكرة التائية T .

الاستجابة المناعية الثانوية secondry immune response: 

عند التعرض لنفس العامل المُمرض بعد الاستجابة المناعية الأولية  تعمل خلايا الذاكرة B و T فى المرة الثانية للتعرض على القضاء على العامل المُمرض بسرعة أكبر من الإستجابة المناعية الأولى للتعرض الأول و كذلك بإنتاج كميات أكبر من الأجسام المضادة أكثر من الذى تم إنتاجه فى المرة الأولى لمنع الإصابة مرة أخرى.

الذاكرة المناعية ومكافحة الأمراض_ساينسوفيليا

 ما هي خلايا الذاكرة ( البائية و التائية)؟

خلية الذاكرة هي الخلايا الليمفاوية البائية أو التائية الخاصة بالمستضد  والتي لا تتمايز إلى خلايا مستجيبة أثناء الاستجابة المناعية الأولية ( أي دخول العامل الممرض أول مرة) ، ولكن يمكن أن تصبح على الفور خلايا فعالة عند إعادة التعرض لنفس العامل الممرض.
 أثناء الإستجابة المناعية الأولية لا تستجيب خلايا الذاكرة للمستضدات ولا تساهم في الدفاعات. عندما يتم إزالة العدوى وتهدأ المنبهات المسببة للأمراض لم تعد هناك حاجة للمستجيبات ، وتخضع لموت الخلايا المبرمج. في المقابل تستمر خلايا الذاكرة في الدوران و التكاثر لسنين. 

خلايا الذاكرة  التائية: 

خلايا الذاكرة التائية هي خلايا خاصة بمستضد تبقى لفترة طويلة بعد القضاء على العدوى في الإستجابة المناعية الأولى. 

خلايا الذاكرة التائية هي إما CD4 + أو CD8 + الخاص بالفيروس اعتمادًا على نوع المستضد الذي تمت مواجهته .

تشمل خلايا الذاكرة التائية أنواعًا فرعية: 

  1. خلايا الذاكرة المركزية التائية (خلايا Tcm) 
  2. خلايا الذاكرة التائية المستجيبة (خلاياTem  وTemra ) كأنواع فرعية.

خلايا الذاكرة البائية:

الخلايا الذاكرة البائية هي نوع فرعي من الخلايا البائية التي تتشكل بعد الإصابة الأولية. 

في أعقاب العدوى الأولى (الاستجابة الأولية) التي تنطوي على مستضد معين  تتكاثر الخلايا البسيطة المستجيبة (تلك التي لم تتعرض أبدًا للمستضد) لإنتاج مستعمرة من الخلايا. يتمايز معظمهم في خلايا البلازما ، والتي تسمى أيضًا الخلايا البائية المستجيبة (التي تنتج الأجسام المضادة) وتتخلص من العدوى. أما الباقي فهو خلايا ذاكرة يمكنها التكاثر لسنوات أو حتى مدى الحياة.

تكون خلايا الذاكرة البائية التي يتم إنتاجها أثناء الإستجابة المناعية الأولية خاصة بالمستضد المعني أثناء التعرض الأول. في الإستجابة الثانوية تستجيب خلايا الذاكرة البائية الخاصة بالمستضد أو المستضدات المماثلة. 

عندما تواجه خلايا الذاكرة البائية مستضدها المحدد فإنها تتكاثر وتتمايز إلى خلايا بلازما ، والتي بدورها تنتج الأجسام المضادة التى تتفاعل بعد ذلك مع المستضد وتزيله. 

يعتبر تمايز خلايا الذاكرة البائية إلى خلايا بلازما أسرع بكثير من التمايز بواسطة الخلايا البائية البسيطة ( المسؤولة عن الإستجابة المناعية الأولية) مما يسمح لخلايا الذاكرة البائية بإنتاج استجابة مناعية ثانوية أسرع و أكثر كفاءة. 

 تعد كفاءة وتراكم إستجابة خلايا الذاكرة البائية أساس اللقاحات.

أنواع الذاكرة المناعية:

  • الذاكرة المناعية السلبية:

الأطفال حديثو الولادة معرضون بشكل خاص للعدوى لأنهم لا يتعرضون مسبقًا لمسببات الأمراض. أثناء الحمل يتم نقل IgG ( وهو نوع معين من الأجسام المضادة) إلى الطفل من الأم عبر المشيمة ، لذلك حتى الأطفال لديهم مستويات عالية من الأجسام المضادة مع خصائص مستضد مماثلة للأم. 

 حتى حليب الثدي يحتوي على أجسام مضادة تنتقل إلى الجهاز الهضمي للرضيع وتحمي من الإلتهابات البكتيرية حتى يصبح الطفل قادرًا على صنع الأجسام المضادة الخاصة به. نظرًا لأن الجنين لا يصنع أي خلايا ذاكرة أو أجسامًا مضادة فإن هذا يسمى الذاكرة المناعية السلبية. 

المناعة السلبية قصيرة العمر ، تتراوح من يومين إلى شهرين.

عندما ينضج الرضيع تعمل الغدة التيموسية ونخاع العظم على تكوين مخزون من الخلايا الليمفاوية الناضجة التي تشكل الأساس لنظام المناعة التكيفي (و هي نظام المناعة التي تكون خاملة حتى يأتي شيئ ينشطها) الشخصي للرضيع. 

لأن الذاكرة السلبية تأتي من الأجسام المضادة بدلاً من الخلايا البائية نفسها ، فإن الأطفال لا يرثون الذاكرة المناعية طويلة المدى من الأم. حتى إذا تلقى الرضيع أجسامًا مضادة خاصة بأمراض معينة من أمه ، فلن يتمكن الرضيع من تقوية الذاكرة طويلة المدى .

  • الذاكرة النشطة والتحصين :

بعد الإصابة بالعدوى تُكتسب الذاكرة النشطة طويلة الأمد عن طريق تنشيط الخلايا البائية والتائية. تستمد خلايا الذاكرة من الخلايا الأصلية البائية و التائية وتخضع لانتقاء نسيلي بعد الإصابة  مما يزيد من تقارب إرتباط المستضد. 

بعد الإصابة مرة أخرى فإن الإستجابة المناعية الثانوية عادةً ما تقضي على العامل الممرض قبل ظهور أعراض العدوى. 

أثناء الاستجابة المناعية الثانوية تتكاثر خلايا الذاكرة التائية بسرعة إلى خلايا تائية مساعدة نشطة وخلايا سامة قاتلة خاصة بهذا المستضد ، بينما تنتج خلايا الذاكرة البائية بسرعة أجسامًا مضادة لتضعف العامل الممرض.

  تكون الذاكرة النشطة طويلة المدى لسنين.

الفرق بين الإستجابة المناعية الأولية و الإستجابة المناعية الثانوية: 

 

الإستجابة المناعية الأولية

 

الإستجابة المناعية الثانوية

1- يحدث هذا نتيجة الاتصال الأولي مع مستضد.

يحدث هذا نتيجة التعرض الثاني واللاحق لنفس المستضد

2-الخلية المستجيبة هي خلية بائية وخلية تائية العادية.

خلية الإستجابة هي خلايا الذاكرة البائية و الذاكرة التائية.

3- غالبًا ما تكون مرحلة التأقلم (التي لا يظهر فيه أعراض) للجسم الممرض أطول (4-7 أيام) ، وأحيانًا تصل إلى أسابيع أو شهور.

تكون مرحلة التأخر أقصر (1-4 أيام) بسبب وجود خلية ذاكرة.

4- يصل مستوى الاجسام المضادة إلى ذروته خلال 7 إلى 10 أيام

يصل مستوى الاجسام المضادة إلى الذروة خلال 3 إلى 5 أيام.

5- يستغرق وقتا أطول لتأسيس مناعة.

يستغرق وقتًا أقصر لتأسيس المناعة.

6- أول جسم مضاد ينتج بشكل أساسي هو IgM. على الرغم من إنتاج كمية صغيرة من IgG أيضًا.

يتم إنتاج الجسم المضاد IgG بشكل أساسي. على الرغم من أنه في بعض الأحيان يتم إنتاج كمية صغيرة من IgM. يتم إنتاج الغلوبولين المناعي الأخرى مثل IgA وفي حالة الحساسية IgE.

7- تعتمد كمية الاجسام المضادة المنتجة على طبيعة المستضد. تنتج عادة بكميات قليلة.

عادة ما يتم إنتاج أجسام مضادة أكثرمن 100-1000 مرة.

8- ينخفض مستوى الاجسام المضادة بسرعة.

يظل مستوى الاجسام المضادة مرتفعًا لفترة أطول.

9- تقارب الجسم المضاد أقل بالنسبة لمستضده.

الأجسام المضادة لها انجذاب أكبر للمستضد.

10- تظهر الاستجابة الأولية بشكل رئيسي في الغدد الليمفاوية والطحال.

تظهر الاستجابة الثانوية بشكل رئيسي في نخاع العظام ، تليها الغدد الليمفاوية والطحال.


التطعيم:

إعتمادا على إكتشاف و فهم و دراسة خصية الذاكرة المناعية, كان البدء فى التفكير و العمل على تطوير اللقاحات و هو عبارة عن التلقيح بالنوع الضعيف أو الخامل من الجسم الممرض للحماية من مرض معين أو سلالة مرضية عن طريق تحفيز تطوير الذاكرة المناعية ضد هذا العامل الممرض.

التلقيح ضد العامل الممرض يمكن أن يولد ذاكرة مناعية تستمر مدى الحياة. الهدف من التطعيم هو تحصين الناس بشكل حميد من الجسم الممرض وتحفيز الذاكرة المناعية. 
أي إصابة بمسببات الأمراض الحقيقية ستلبي استجابة مناعية ثانوية تنهي المرض. 

 كان فيروس الجدري في يوم من الأيام قاتلًا فعالًا للبشرية (من 1850 إلى 1979 ) مات حوالي مليار شخص بسبب الجدري خفضت برامج التطعيم العالمية تدريجيًا من إنتشار الفيروس إلى النقطة التي توقف عندها التطعيم الشامل في عام 1972 في الولايات المتحدة وفي عام 1979 تم القضاء على فيروس الجدري في جميع أنحاء العالم .


المراجع:










التعليقات على الموضوع

ليست هناك تعليقات

الاشتراك في: تعليقات الرسالة ( Atom )