Doğuştan bağışıklık sistemi - Innate immune system

Doğuştan bağışıklık sistemi

Doğuştan gelen bağışıklık sistemi iki ana bağışıklık stratejilerinden biri (diğeri ise adaptif bağışıklık sistemi ). Doğuştan gelen bağışıklık sistemi, nispeten daha eski bir evrimsel savunma stratejisidir ve bitkilerde , mantarlarda , böceklerde ve ilkel çok hücreli organizmalarda bulunan baskın bağışıklık sistemi tepkisidir .

Omurgalı doğuştan gelen bağışıklık sisteminin ana işlevleri şunları içerir:

• Sitokinler adı verilen özel kimyasal aracılar dahil olmak üzere kimyasal faktörlerin üretimi yoluyla bağışıklık hücrelerinin enfeksiyon bölgelerine alınması
• Bakterileri tanımlamak, hücreleri aktive etmek ve antikor komplekslerinin veya ölü hücrelerin temizlenmesini desteklemek için kompleman kaskadı aktivasyonu
• Organlarda, dokularda, kanda ve lenfte bulunan yabancı maddelerin özel beyaz kan hücreleri tarafından tanımlanması ve uzaklaştırılması
• Antijen sunumu olarak bilinen bir süreçle adaptif bağışıklık sisteminin aktivasyonu
• Enfeksiyöz ajanlara karşı fiziksel ve kimyasal bir bariyer görevi görmek; birinci basamak fiziksel bariyeri (ikinci basamakla karıştırılmamalıdır) aşan bir çürük veya başka bir yaralanmanın ardından salınan, deri veya ağaç kabuğu gibi fiziksel önlemler ve bir ağaçtan alınan kan veya özsudaki pıhtılaşma faktörleri gibi kimyasal önlemler yoluyla son derece hayati ve son derece hassas sinir sistemini konağın vücuduna zaten erişim kazanmış patojenlerden koruyan kan-beyin bariyeri gibi fiziksel veya kimyasal bariyer .

Anatomik bariyerler

Anatomik engeller fiziksel, kimyasal ve biyolojik engelleri içerir. Epitel yüzeyleri, istilacı organizmalara karşı ilk savunma hattı olarak hareket eden çoğu enfeksiyöz ajana karşı geçirimsiz olan fiziksel bir bariyer oluşturur. Deri epitelinin soyulması (dökülmesi) ayrıca epitel yüzeylere yapışmış olan bakterilerin ve diğer enfeksiyöz ajanların uzaklaştırılmasına yardımcı olur. Kan damarlarının olmaması, epidermisin nemi tutamaması ve dermiste yağ bezlerinin bulunması , mikropların yaşaması için uygun olmayan bir ortam üretir. Gastrointestinal ve solunum yolunda sırasıyla peristalsis veya kirpiklere bağlı hareket, enfeksiyöz ajanların çıkarılmasına yardımcı olur. Ayrıca, mukus enfeksiyöz ajanları yakalar. Bağırsak florası toksik maddeler salgılayan veya hücre yüzeylerine besin veya eki için patojenik bakterilerin ile rekabet ederek, patojenik bakterilerin yerleşmesi önleyebilir. Gözyaşlarının ve tükürüğün kızarma eylemi, gözlerin ve ağzın enfeksiyonunu önlemeye yardımcı olur.

Enflamasyon

Enflamasyon , bağışıklık sisteminin enfeksiyon veya tahrişe karşı ilk tepkilerinden biridir. Enflamasyon, yaralı hücreler tarafından salınan kimyasal faktörler tarafından uyarılır ve enfeksiyonun yayılmasına karşı fiziksel bir bariyer oluşturmaya ve patojenlerin temizlenmesini takiben herhangi bir hasarlı dokunun iyileşmesini desteklemeye hizmet eder.

Akut inflamasyon süreci, başta yerleşik makrofajlar , dendritik hücreler , histiyositler , Kupffer hücreleri ve mast hücreleri olmak üzere tüm dokularda halihazırda bulunan hücreler tarafından başlatılır . Bu hücreler , patojenler tarafından geniş ölçüde paylaşılan ancak konakçı moleküllerden ayırt edilebilen ve toplu olarak patojenle ilişkili moleküler modeller (PAMP'ler) olarak adlandırılan molekülleri tanıyan, model tanıma reseptörleri (PRR'ler) olarak adlandırılan, yüzeyde veya hücre içinde bulunan reseptörleri sunar . Bir enfeksiyon, yanık veya diğer yaralanmaların başlangıcında, bu hücreler aktivasyona uğrar (PRR'lerinden biri bir PAMP'yi tanır) ve inflamasyonun klinik belirtilerinden sorumlu inflamatuar aracıları serbest bırakır .

Enflamasyon sırasında üretilen kimyasal faktörler ( histamin , bradikinin , serotonin , lökotrienler ve prostaglandinler ) ağrı reseptörlerini duyarlı hale getirir, kan damarlarında lokal vazodilatasyona neden olur ve fagositleri, özellikle nötrofilleri çeker. Nötrofiller daha sonra ek lökositleri ve lenfositleri çağıran faktörleri serbest bırakarak bağışıklık sisteminin diğer kısımlarını tetikler. Makrofajlar ve doğal bağışıklık sisteminin diğer hücreleri tarafından üretilen sitokinler , inflamatuar yanıta aracılık eder. Bu sitokinler, TNF , HMGB1 ve IL-1'i içerir .

Enflamatuar yanıt, aşağıdaki semptomlarla karakterize edilir:

• yerel olarak artan kan dolaşımı nedeniyle ciltte kızarıklık ;
• ısı, ya lokalize bir enfeksiyon etrafında sıcak bir his ya da sistemik bir ateş gibi artan lokal sıcaklık ;
• soğuk algınlığı sırasında üst boğaz veya romatoid artritten etkilenen eklemler gibi etkilenen dokuların şişmesi ;
• burun akıntısı veya balgamlı öksürük gibi semptomlara neden olabilen mukus üretiminde artış ;
• ağrı, ağrılı eklemler veya boğaz ağrısı gibi lokal ağrı veya vücut ağrıları gibi tüm vücudu etkileyen ; ve
• ilgili organ veya dokuların olası disfonksiyonu.

tamamlayıcı sistem

Kompleman sistemi bir olan biyokimyasal kaskad yardımcı olur, ya da “tamamlayıcıları”, berrak patojenlere karşı antikorların yeteneğini veya diğer hücreler tarafından yok edilmesi için işaretlemek bağışıklık sisteminin. Kaskad , başta hepatositler olmak üzere karaciğerde sentezlenen birçok plazma proteininden oluşur . Proteinler birlikte çalışır:

• inflamatuar hücrelerin alımını tetikler
• Patojenin yüzeyini opsonize ederek veya kaplayarak diğer hücreler tarafından yok edilmek üzere patojenleri "etiketleyin"
• patojenin plazma zarında delikler oluşturarak patojen hücresinin sitoliziyle sonuçlanır ve patojenin ölümüne neden olur
• nötralize edilmiş antijen-antikor komplekslerinden kurtulun.

Üç farklı tamamlayıcı sistem vardır: Klasik, alternatif, Lectin

• Klasik: antikor bakterilere bağlandığında başlar
• Alternatif: "kendiliğinden" başlar
• Lektin: lektinler bakterilerde mannoza bağlandığında başlar

Kompleman şelalesinin elementleri bitkiler , kuşlar , balıklar ve bazı omurgasız türleri dahil olmak üzere memeli olmayan birçok türde bulunabilir .

Beyaz kan hücreleri

Bir tarayıcı elektron mikroskobu , normal dolaşım insan kanı görüntüsü. Kırmızı kan hücreleri, lenfositler , bir monosit , bir nötrofil ve birçok küçük disk şeklindeki trombosit dahil olmak üzere birkaç topuzlu beyaz kan hücresi görülebilir .

Tüm beyaz kan hücreleri (WBC'ler) lökositler olarak bilinir . Çoğu lökosit, belirli bir organ veya doku ile sıkı bir şekilde ilişkili olmadıkları için vücudun diğer hücrelerinden farklıdır; dolayısıyla işlevleri bağımsız, tek hücreli organizmalarınkine benzer. Çoğu lökosit serbestçe hareket edebilir ve hücresel kalıntılar, yabancı partiküller ve istilacı mikroorganizmalarla etkileşime girebilir ve onları yakalayabilir (makrofajlar, mast hücreleri ve dendritik hücreler daha az hareketli olmasına rağmen). Vücuttaki diğer birçok hücrenin aksine, doğuştan gelen immün lökositlerin çoğu kendi başlarına bölünemez veya çoğalamaz, ancak kemik iliğinde bulunan multipotent hematopoietik kök hücrelerin ürünleridir .

Doğuştan gelen lökositler şunları içerir: doğal öldürücü hücreler , mast hücreleri , eozinofiller , bazofiller ; ve fagositik hücreler içerir makrofajlar , nötrofiller ve dendritik hücrelerin belirlenmesi ve enfeksiyona yol açabilecek patojenleri ortadan kaldırarak, bağışıklık sistemi içinde ve fonksiyonunu.

Mast hücreleri

Mast hücreleri, bağ dokusunda ve mukoza zarlarında bulunan doğuştan gelen bir bağışıklık hücresi türüdür. Yara iyileşmesi ve patojenlere karşı savunma ile yakından ilişkilidirler, ancak sıklıkla alerji ve anafilaksi (ölüme neden olabilen ciddi alerjik reaksiyonlar) ile de ilişkilidirler . Mast hücreleri aktive olduklarında, çeşitli hormonal mediyatörler ve kemokinler veya kemotaktik sitokinler ile birlikte histamin ve heparin açısından zengin karakteristik granülleri çevreye hızla salmaktadır . Histamin , kan damarlarını genişleterek karakteristik inflamasyon belirtilerine neden olur ve nötrofilleri ve makrofajları toplar.

fagositler

'Fagosit' kelimesi kelimenin tam anlamıyla 'yiyen hücre' anlamına gelir. Bunlar, patojenleri veya parçacıkları yutan veya "fagositoz" yapan bağışıklık hücreleridir. Bir partikülü veya patojeni yutmak için, bir fagosit plazma zarının bölümlerini uzatır , zarı partikülün etrafına sarana kadar sarar (yani partikül artık hücrenin içindedir). Hücre içinde bir kez, istilacı patojen içinde bulunan fagozomun bir ile birleştirir, lizozom . Lizozom, partikül veya organizmayı öldüren ve sindiren enzimler ve asitler içerir. Genel olarak fagositler, patojenleri aramak için vücutta devriye gezerler, ancak aynı zamanda sitokinler olarak adlandırılan diğer hücreler tarafından üretilen bir grup yüksek düzeyde özelleşmiş moleküler sinyale tepki verebilirler . Bağışıklık sisteminin fagositik hücreleri arasında makrofajlar , nötrofiller ve dendritik hücreler bulunur .

Konakçının kendi hücrelerinin fagositozu, düzenli doku gelişimi ve bakımının bir parçası olarak yaygındır. Konakçı hücreler, programlanmış hücre ölümü (aynı zamanda apoptoz olarak da adlandırılır ) veya bakteriyel veya viral bir enfeksiyona bağlı hücre hasarı ile öldüğünde , fagositik hücreler etkilenen bölgeden uzaklaştırılmalarından sorumludur. Fagositoz , yeni sağlıklı hücrelerin büyümesi ve gelişmesinden önce ölü hücrelerin çıkarılmasına yardımcı olarak, doku yaralanmasını takiben iyileşme sürecinin önemli bir parçasıdır.

bir makrofaj

makrofajlar

Yunanca "büyük yiyiciler" anlamına gelen makrofajlar, kılcal damarların duvarlarından geçerek ve istilacı patojenlerin peşinde hücreler arasındaki alanlara girerek damar sisteminin dışına hareket edebilen büyük fagositik lökositlerdir . Dokularda, organa özgü makrofajlar, kanda monosit adı verilen fagositik hücrelerden ayrılır . Makrofajlar en etkili fagositlerdir ve önemli sayıda bakteri veya diğer hücre veya mikropları fagosite edebilirler. Bakteri moleküllerinin bir makrofaj yüzeyindeki reseptörlere bağlanması, makrofajın , reaktif oksijen türlerinin salınmasına neden olan bir “ solunum patlaması ” üreterek bakterileri yutmasını ve yok etmesini tetikler . Patojenler ayrıca makrofajı, diğer hücreleri enfeksiyon bölgesine çağıran kemokinler üretmesi için uyarır.

nötrofiller

bir nötrofil

Nötrofiller, diğer iki hücre tipiyle ( eozinofiller ve bazofiller ; aşağıya bakınız), sitoplazmalarında granüllerin varlığından dolayı granülositler olarak veya ayırt edici loblu çekirdekleri nedeniyle polimorfonükleer hücreler (PMN'ler) olarak bilinirler . Nötrofil granülleri, bakteri ve mantarların büyümesini öldüren veya engelleyen çeşitli toksik maddeler içerir. Makrofajlara benzer şekilde, nötrofiller bir solunum patlamasını aktive ederek patojenlere saldırır . Nötrofil solunum patlamasının ana ürün güçlü oksitleyici maddeler de dahil olmak üzere , hidrojen peroksit , serbest oksijen radikalleri ve hipoklorit . Nötrofiller en bol bulunan fagosit türüdür, normalde dolaşımdaki toplam lökositlerin %50-60'ını temsil eder ve genellikle enfeksiyon bölgesine ilk ulaşan hücrelerdir. Normal, sağlıklı bir yetişkinin kemik iliği, günde 100 milyardan fazla nötrofil üretir ve akut inflamasyon sırasında günde bunun 10 katından fazla nötrofil üretir .

Dentritik hücreler

Dendritik hücreler (DC'ler), dış ortamla, özellikle deriyle (genellikle Langerhans hücreleri olarak adlandırılırlar ) ve burun , akciğerler , mide ve bağırsakların iç mukozal astarı ile temas halinde olan dokularda bulunan fagositik hücrelerdir . Bunlar nöronal dendritlere benzerliklerinden dolayı adlandırılırlar , ancak dendritik hücreler sinir sistemine bağlı değildir . Dendritik hücreler antijen sunumu sürecinde çok önemlidir ve doğuştan gelen ve adaptif bağışıklık sistemleri arasında bir bağlantı görevi görür .

bir eozinofil

Bazofiller ve eozinofiller

Bazofiller ve eozinofiller , nötrofil ile ilgili hücrelerdir (yukarıya bakın). Bir patojen karşılaşmasıyla aktive edildiğinde, histamin salgılayan bazofiller parazitlere karşı savunmada önemlidir ve astım gibi alerjik reaksiyonlarda rol oynar . Aktivasyon üzerine, eozinofiller, parazitleri öldürmede oldukça etkili olan, ancak alerjik bir reaksiyon sırasında dokuya da zarar verebilecek bir dizi oldukça toksik protein ve serbest radikal salgılar . Bu nedenle, eozinofiller tarafından toksinlerin aktivasyonu ve salınımı, herhangi bir uygunsuz doku tahribatını önlemek için sıkı bir şekilde düzenlenir.

Doğal öldürücü hücreler

Doğal öldürücü hücreler (NK hücreleri), istilacı mikroplara doğrudan saldırmayan doğuştan gelen bağışıklık sisteminin bir bileşenidir. Bunun yerine, NK hücreleri, tümör hücreleri veya virüs bulaşmış hücreler gibi tehlikeye atılmış konakçı hücreleri yok eder ve bu tür hücreleri "eksik benlik" olarak bilinen bir durumla tanır. Bu terim , konakçı hücrelerin viral enfeksiyonlarında ortaya çıkabilecek bir durum olan MHC I ( majör histo-uyumluluk kompleksi ) adı verilen bir hücre yüzeyi belirtecinin anormal derecede düşük seviyelerine sahip hücreleri tanımlar . Kendiliğinden kaybolan hücreleri öldürmek için aktivasyona ihtiyaç duymadıkları fikrinden dolayı "doğal katil" olarak adlandırıldılar. Uzun yıllar boyunca, NK hücrelerinin tümör hücrelerini ve enfekte olmuş hücreleri nasıl tanıdığı belirsizdi. Artık bu hücrelerin yüzeyindeki MHC yapısının değiştirildiği ve NK hücrelerinin "eksik benliğin" tanınmasıyla aktif hale geldiği bilinmektedir. Normal vücut hücreleri, bozulmamış kendi MHC antijenlerini ifade ettikleri için NK hücreleri tarafından tanınmaz ve saldırıya uğramaz. Bu MHC antijenleri, özünde NK hücrelerini frenleyen öldürücü hücre immünoglobulin reseptörleri (KIR) tarafından tanınır. NK-92 hücre hattı KIR ifade etmez ve tümör tedavisi için geliştirilmiştir.

γδ T hücreleri

CD1d- sınırlı Natural Killer T hücreleri gibi değişmez T hücre reseptörleri ( TCR'ler ) taşıyan diğer 'geleneksel olmayan' T hücresi alt kümeleri gibi , γδ T hücreleri de onları doğuştan gelen ve adaptif bağışıklık arasındaki sınıra yerleştiren özellikler sergiler. Bir yandan, γδ T hücreleri bir bileşeni kabul edilebilir adaptif bağışıklık bunda da TCR genlerinin yeniden birleşme çeşitlilik oluşturmak ve bir bellek fenotipi geliştirebilecektir. Bununla birlikte, çeşitli alt kümeler, sınırlı bir TCR veya NK reseptörlerinin bir model tanıma reseptörü olarak kullanılabileceği doğuştan gelen bağışıklık sisteminin bir parçası olarak da düşünülebilir . Örneğin, bu paradigmaya göre, çok sayıda Vγ9/Vδ2 T hücresi , mikroplar tarafından üretilen yaygın moleküllere saatler içinde yanıt verir ve yüksek oranda kısıtlanmış intraepitelyal Vδ1 T hücreleri, stresli epitelyal hücrelere yanıt verir.

Diğer omurgalı mekanizmaları

Pıhtılaşma sistemi , bağışıklık sistemi ile örtüşür. Pıhtılaşma sisteminin bazı ürünleri, vasküler geçirgenliği artırma ve fagositik hücreler için kemotaktik ajanlar olarak hareket etme yetenekleriyle spesifik olmayan savunmalara katkıda bulunabilir . Ayrıca pıhtılaşma sisteminin bazı ürünleri doğrudan antimikrobiyaldir . Örneğin, pıhtılaşma sırasında trombositler tarafından üretilen bir protein olan beta-lisin , katyonik bir deterjan görevi görerek birçok Gram pozitif bakterinin parçalanmasına neden olabilir . Birçok akut faz proteinleri ve enflamasyon pıhtılaşma sistemine dahil edilir.

Ayrıca artan laktoferrin ve transferrin seviyeleri, bakteriler için temel bir besin olan demiri bağlayarak bakteri üremesini engeller.

sinirsel düzenleme

Enfeksiyöz ve steril yaralanmaya karşı doğuştan gelen bağışıklık tepkisi, sitokin üretim süresini kontrol eden nöral devreler tarafından modüle edilir. Enflamatuar refleks kontrol dalakta sitokin üretimen bir prototip sinir devredir. Vagus siniri yoluyla dalağa iletilen aksiyon potansiyelleri , sitokin üreten hücrelerde eksprese edilen alfa7 nikotinik asetilkolin reseptörleri ( CHRNA7 ) ile etkileşime girerek sitokin salınımını engelleyen nörotransmitter olan asetilkolinin salınımına aracılık eder . İnflamatuar refleksin motor arkı, kolinerjik anti-inflamatuar yol olarak adlandırılır .

patojen-özgüllük

Doğuştan gelen bağışıklık sisteminin parçaları, farklı patojenler için farklı özgüllüğe sahiptir.

bağışıklık kaçırma

Doğuştan gelen bağışıklık sisteminin hücreleri, vücutta mikroorganizmaların serbestçe büyümesini engeller, ancak birçok patojen, bundan kaçmak için mekanizmalar geliştirmiştir.

Bir strateji, Mycobacterium tuberculosis tarafından uygulandığı gibi hücre içi replikasyon veya Salmonella'da olduğu gibi kompleman ve fagositler tarafından lizisi önleyen koruyucu bir kapsül giymektir . Bacteroides türleri, normalde , memeli gastrointestinal florasının önemli bir bölümünü oluşturan karşılıklı bakterilerdir . Örneğin B. fragilis gibi bazı türler fırsatçı patojenlerdir , periton boşluğu enfeksiyonlarına neden olurlar, bakterileri yutmak için kullanılan fagosit reseptörlerini etkileyerek fagositozu engellerler. Ayrıca konakçı hücreleri taklit edebilirler, böylece bağışıklık sistemi onları yabancı olarak tanımaz. Staphylococcus aureus , fagositin kemokin sinyallerine yanıt verme yeteneğini engeller. M. tuberculosis , Streptococcus pyogenes ve Bacillus anthracis fagositleri doğrudan öldüren mekanizmalar kullanır.

Bakteriler ve mantarlar, bağışıklık hücrelerinden ve proteinlerden koruyan karmaşık biyofilmler oluşturabilir ; biyofilmler, kistik fibrozun karakteristik özelliği olan kronik Pseudomonas aeruginosa ve Burkholderia cenocepacia enfeksiyonlarında mevcuttur .

virüsler

Esas olarak dendritik hücreler tarafından salgılanan Tip I interferonlar (IFN), antiviral konak savunmasında ve bir hücrenin antiviral durumunda merkezi bir rol oynar. Viral bileşenler farklı reseptörler tarafından tanınır: Toll benzeri reseptörler endozomal membranda bulunur ve çift sarmallı RNA'yı (dsRNA) tanır , MDA5 ve RIG-I reseptörleri sitoplazmada bulunur ve sırasıyla uzun dsRNA ve fosfat içeren dsRNA'yı tanır. Sitoplazmik reseptörler MDA5 ve RIG-I bir virüsü tanıdığında, kaspaz alım alanı (CARD) ile CARD içeren adaptör MAVS arasındaki konformasyon değişir. Paralel olarak, endositik bölmelerdeki geçiş ücreti benzeri reseptörler bir virüsü tanıdığında, adaptör protein TRIF'nin aktivasyonu indüklenir. Her iki yol da IKKε/TBK-1 kompleksinin alımı ve aktivasyonunda birleşir, çekirdekte yer değiştiren IRF3 ve IRF7 transkripsiyon faktörlerinin dimerizasyonunu indükler, burada belirli bir transkripsiyon faktörünün mevcudiyeti ile IFN üretimini indükler ve transkripsiyon faktörünü aktive eder 2. IFN salgı vezikülleri yoluyla salgılanır, burada hem salındığı aynı hücredeki (otokrin) hem de yakındaki hücrelerdeki (parakrin) reseptörleri aktive edebilir. Bu, eksprese edilecek yüzlerce interferon ile uyarılan genin indüklenmesine neden olur. Bu, viral protein sentezini inhibe eden protein kinaz R veya viral RNA'yı bozan 2',5'-oligoadenilat sentetaz ailesi gibi antiviral protein üretimine yol açar.

Bazı virüsler, IFN üretimine müdahale eden moleküller üreterek bundan kaçınırlar. Örneğin, İnfluenza A virüsü, konakçı ve viral RNA'ya bağlanabilen, immün sinyal proteinleri ile etkileşime girebilen veya ubiquitination yoluyla aktivasyonlarını bloke edebilen NS1 proteini üretir, böylece tip I IFN üretimini inhibe eder. İnfluenza A ayrıca protein kinaz R aktivasyonunu ve antiviral durumun kurulmasını bloke eder. Dang virüsü ayrıca NS2B3 proteaz kompleksi kullanılarak IRF-3 fosforilasyonunu bloke ederek tip I IFN üretimini de engeller.

diğer türlerde

prokaryotlar

Bakteriler (ve belki de diğer prokaryotik organizmalar), kendilerini bakteriyofajlar gibi patojenlerden korumak için kısıtlama modifikasyon sistemi adı verilen benzersiz bir savunma mekanizması kullanırlar . Bu sistemde bakteriler , istilacı bakteriyofajların viral DNA'sının belirli bölgelerine saldıran ve onları yok eden kısıtlama endonükleazları adı verilen enzimler üretir . Konağın kendi DNA'sının metilasyonu , onu "kendi" olarak işaretler ve endonükleazlar tarafından saldırıya uğramasını önler. Kısıtlama endonükleazları ve kısıtlama modifikasyon sistemi, yalnızca prokaryotlarda bulunur.

omurgasızlar

Omurgasızlar , lenfositlere veya antikor bazlı bir hümoral bağışıklık sistemine sahip değildir ve ilk omurgalılarla birlikte çok bileşenli, adaptif bir bağışıklık sisteminin ortaya çıkması muhtemeldir. Bununla birlikte, omurgasızlar, omurgalı bağışıklığının bu yönlerinin öncüleri gibi görünen mekanizmalara sahiptir. Örüntü tanıma reseptörleri , neredeyse tüm organizmalar tarafından mikrobiyal patojenlerle ilişkili molekülleri tanımlamak için kullanılan proteinlerdir. Ücret benzeri reseptörler , insanlar da dahil olmak üzere tüm koelomatlarda (vücut boşluğuna sahip hayvanlar) bulunan büyük bir örüntü tanıma reseptörü sınıfıdır . Kompleman sistemi , yukarıda ele alındığı gibi, bir organizmadan açık patojenleri yardımcı bağışıklık sisteminin bir biyokimyasal a ve yaşamın en formda bulunur. Çeşitli böcekler, yengeçler ve solucanlar dahil olmak üzere bazı omurgasızlar, profenoloksidaz (proPO) sistemi olarak bilinen kompleman yanıtının değiştirilmiş bir formunu kullanır .

Antimikrobiyal peptitler ,tüm yaşam sınıflarında bulunan doğuştan gelen bağışıklık tepkisininevrimsel olarak korunmuş bir bileşenidir ve omurgasız sistemik bağışıklığının ana biçimini temsil eder. Birkaç böcek türü, defensinler ve sekropinler olarak bilinen antimikrobiyal peptitler üretir .

proteolitik kaskadlar

Omurgasızlarda, örüntü tanıma reseptörleri (PRR'ler) , proteinleri parçalayan ve hemolenf pıhtılaşması ve melanizasyon dahil olmak üzere omurgasızların doğuştan gelen bağışıklık sisteminin birçok mekanizmasını kontrol eden proteolitik basamakları tetikler . Proteolitik kaskadlar, omurgasız bağışıklık sisteminin önemli bileşenleridir, çünkü gen değişikliklerine dayanmadıkları için diğer doğuştan gelen bağışıklık reaksiyonlarından daha hızlı açılırlar. Kaskadlar boyunca farklı proteinler kullanılsa da, proteolitik kaskadların hem omurgalılarda hem de omurgasızlarda aynı şekilde işlev gördüğü bulunmuştur.

pıhtılaşma mekanizmaları

Eklembacaklıların dolaşım sistemindeki sıvıyı oluşturan hemolenfte, diğer hayvanlarda kanın yaptığı gibi, patojen istilacıları jel benzeri bir sıvı çevreler. Omurgasızların pıhtılaşmasında rol oynayan çeşitli farklı proteinler ve mekanizmalar vardır. Kabuklu olarak, transglütaminaz kan hücreleri ve mobil plazma proteinlerinden transglutaminaz plazma pıhtılaşma proteini 210 kDa alt birimi ile polimerize pıhtılaşma sistemi oluşturmaktadır. Öte yandan, at nalı yengeci türlerinin pıhtılaşma sisteminde, proteolitik kaskadların bileşenleri, lipopolisakkaritler gibi yabancı moleküller girdiğinde salınan hemosit granüllerinde aktif olmayan formlarda depolanır .

Bitkiler

İnsanları enfekte eden her patojen sınıfının üyeleri aynı zamanda bitkileri de enfekte eder. Kesin patojenik türler, enfekte türlere göre değişse de, bakteriler, mantarlar, virüsler, nematodlar ve böceklerin tümü bitki hastalığına neden olabilir . Hayvanlarda olduğu gibi, böcekler veya diğer patojenler tarafından saldırıya uğrayan bitkiler, enfeksiyonla savaşan veya bitkinin böcekler ve diğer otoburlar için daha az çekici olmasını sağlayan savunma amaçlı kimyasal bileşiklerin oluşumuna yol açan bir dizi karmaşık metabolik tepki kullanır . (bkz: otçullara karşı bitki savunması ).

Omurgasızlar gibi, bitkiler de ne antikor veya T-hücre tepkileri üretirler ne de patojenleri saptayan ve onlara saldıran hareketli hücrelere sahiptirler. Ek olarak, enfeksiyon durumunda, bazı bitkilerin parçaları, çok az hayvanın yapabileceği şekillerde tek kullanımlık ve değiştirilebilir olarak kabul edilir. Bir bitkinin bir kısmını duvarla kapatmak veya atmak, bir enfeksiyonun yayılmasını durdurmaya yardımcı olur.

Çoğu bitki bağışıklık tepkisi, bir bitki boyunca gönderilen sistemik kimyasal sinyalleri içerir. Bitkiler, korunmuş mikrobiyal imzaları tanımak için model tanıma reseptörlerini kullanır. Bu tanıma, bir bağışıklık tepkisini tetikler. Korunmuş mikrobiyal imzaların ilk bitki reseptörleri pirinçte (XA21, 1995) ve Arabidopsis'te (FLS2, 2000) tanımlandı. Bitkiler ayrıca oldukça değişken patojen efektörlerini tanıyan bağışıklık reseptörleri taşırlar. Bunlar, proteinlerin NBS-LRR sınıfını içerir. Bir bitkinin bir kısmı bir mikrobiyal veya viral patojen ile enfekte olduğunda, spesifik elisitörler tarafından tetiklenen uyumsuz bir etkileşim durumunda , bitki , enfeksiyon bölgesindeki hücrelerin hızlı programlanmış hücre ölümüne maruz kaldığı lokalize bir aşırı duyarlı tepki (HR) üretir. hastalığın bitkinin diğer kısımlarına yayılmasını önlemek için. HR, hücre ölümü sırasında hücre parçalanmasını düzenleyen bir sistein proteazı olan VPEy'nin kaspaz -1 benzeri proteolitik aktivitesinin gerekliliği gibi hayvan piroptozuyla bazı benzerliklere sahiptir .

R genleri tarafından kodlanan "direnç" (R) proteinleri bitkilerde yaygın olarak bulunur ve patojenleri tespit eder. Bu proteinler , hayvanların doğuştan gelen bağışıklığında kullanılan NOD Benzeri Reseptörlere ve Toll benzeri reseptörlere benzer alanlar içerir . Sistemik kazanılmış direnç (SAR), tüm bitkiyi geniş bir bulaşıcı ajan yelpazesine karşı dirençli kılan bir tür savunma tepkisidir. SAR, salisilik asit veya jasmonik asit gibi kimyasal habercilerin üretimini içerir . Bunlardan bazıları bitki boyunca ilerler ve diğer hücrelere, örneğin yapraklar gibi, enfekte olmayan kısımları korumak için savunma bileşikleri üretmeleri için sinyal verir. Salisilik asidin kendisi, SAR ifadesi için vazgeçilmez olmasına rağmen, sistemik yanıttan sorumlu transloke sinyal değildir. Son kanıtlar, sinyalin bitkinin uzak kısımlarına iletilmesinde jasmonatların bir rolü olduğunu göstermektedir. RNA susturma mekanizmaları, virüs replikasyonunu engelleyebildiklerinden, bitki sistemik yanıtında da önemlidir. Jasmonik asit tepki , böcekler tarafından zarar yapraklarda uyarılmış ve üretimini kapsamaktadır olan metil jasmonat .

Ayrıca bakınız

• apoptoz
• Doğuştan lenfoid hücre
• NOD benzeri reseptör

Referanslar

Dış bağlantılar

• InnateDB , proteinlerin veri tabanı ve doğuştan gelen bağışıklık sistemindeki etkileşimleri