Иммунология

редактировать
Раздел медицины, изучающий иммунную систему
Иммунология
MRSA, проглатывание Neutrophil.jpg
СистемаИммунология
ПодразделенияГенетические (иммуногенетические)
Значимые заболеванияРевматоидный артрит Воспаление
Значимые тесты
СпециалистИммунолог

Иммунология - это раздел биологии, который охватывает изучение иммунных систем во всех организмах. Иммунология составляет графики, измеряет и контекстуализирует физиологическое функционирование иммунной системы как при состоянии здоровья, так и при заболеваниях; сбои в работе иммунной системы при иммунологических расстройствах (таких как аутоиммунные заболевания, гиперчувствительность, иммунодефицит и отторжение трансплантата ); и физические, химические и физиологические характеристики компонентов иммунной системы in vitro, in situ и in vivo. Иммунология находит применение во многих областях медицины, особенно в области трансплантации органов, онкологии, ревматологии, вирусологии, бактериологии, паразитологии, психиатрии и дерматологии.

Термин был введен русским биологом Ильей Ильичем Мечниковым, который продвинул исследования в области иммунологии и получил Нобелевскую премию за свою работу в 1908 году. Он приколол маленькие шипы к личинкам морских звезд и заметил необычные клетки окружающие шипы. Это была активная реакция организма, пытающегося сохранить свою целостность. Именно Мечников первым наблюдал феномен фагоцитоза, при котором организм защищается от инородного тела.

До обозначения иммунитета от этимологического корня «иммунитет», что на латинском означает «освобожденный», первые врачи характеризовали органы, которые впоследствии были признаны важными компоненты иммунной системы. Важными лимфоидными органами иммунной системы являются тимус, костный мозг и главные лимфатические ткани, такие как селезенка, миндалины, лимфатические сосуды, лимфатические узлы, аденоиды и печень. Когда состояние здоровья ухудшается до состояния неотложной помощи, части органов иммунной системы, включая тимус, селезенку, костный мозг, лимфатические узлы и другие лимфатические ткани, могут быть хирургическим иссечены для исследования, пока пациенты еще живы.

Многие компоненты иммунной системы обычно клеточные по природе и не связаны с каким-либо конкретным органом, а скорее встроены или циркулируют в различных тканях, расположенных по всему телу..

Содержание

  • 1 Классическая иммунология
  • 2 Клиническая иммунология
  • 3 Иммунология развития
  • 4 Экоиммунология и поведенческий иммунитет
  • 5 Иммунотерапия
  • 6 Диагностическая иммунология
  • 7 Онкологическая иммунология
  • 8 Репродуктивная иммунология
  • 9 Теоретическая иммунология
  • 10 См. Также
  • 11 Ссылки
  • 12 Внешние ссылки

Классическая иммунология

Классическая иммунология связана с областями эпидемиологии и медицина. Он изучает взаимосвязь между системами организма, патогенами и иммунитетом. Самое раннее письменное упоминание об иммунитете восходит к чуме в Афинах в 430 году до нашей эры. Фукидид отметил, что люди, выздоровевшие от предыдущего приступа болезни, могут выхаживать больного, не заразившись вторично. Многие другие древние общества ссылаются на это явление, но только в XIX и XX веках эта концепция превратилась в научную теорию.

Изучение молекулярных и клеточных компонентов, составляющих иммунную систему, включая их функции и взаимодействие, является центральной наукой иммунологии. Иммунная система была разделена на более примитивную врожденную иммунную систему и у позвоночных приобретенную или адаптивную иммунную систему. Последний далее подразделяется на гуморальный (или антитело ) и клеточно-опосредованный компоненты.

Иммунная система обладает способностью узнавать себя и не узнавать себя. Антиген - это вещество, которое вызывает иммунный ответ. Клетки, участвующие в распознавании антигена, - это лимфоциты. Как только они узнают, они секретируют антитела. Антитела - это белки, которые нейтрализуют болезнетворные микроорганизмы. Антитела не убивают патогены напрямую, но вместо этого идентифицируют антигены как мишени для разрушения другими иммунными клетками, такими как фагоциты или NK-клетки.

Гуморальный ответ (антитела) определяется как взаимодействие между антителами и антигенами. Антитела - это специфические белки, высвобождаемые из определенного класса иммунных клеток, известных как В-лимфоциты, в то время как антигены определяются как все, что вызывает образование антител (анти тело генераторы генераторы). Иммунология основана на понимании свойств этих двух биологических объектов и клеточного ответа на них.

Теперь становится ясно, что иммунные реакции способствуют развитию многих распространенных заболеваний, которые традиционно не рассматриваются как иммунологические, включая метаболические, сердечно-сосудистые, рак и нейродегенеративные состояния, такие как болезнь Альцгеймера. Кроме того, иммунная система напрямую влияет на инфекционные заболевания (туберкулез, малярия, гепатит, пневмония, дизентерия, гельминтозы). Следовательно, исследования в области иммунологии имеют первостепенное значение для достижений в области современной медицины, биомедицинских исследований и биотехнологии.

Иммунологические исследования продолжают становиться все более специализированными, исследуя неклассические модели иммунитета и функции клеток, органов и систем, ранее не связанные с иммунной системой (Yemeserach 2010).

Клиническая иммунология

Клиническая иммунология - это исследование заболеваний, вызванных нарушениями иммунной системы (отказ, аберрантное действие и злокачественный рост клеточных элементов системы).). Он также включает заболевания других систем, где иммунные реакции играют роль в патологии и клинических проявлениях.

Заболевания, вызванные нарушениями иммунной системы, делятся на две широкие категории:

Другие нарушения иммунной системы включают в себя различные гиперчувствительность (например, астму и другие аллергии ), которые неадекватно реагируют на другие безвредные соединения.

Наиболее известным заболеванием, поражающим саму иммунную систему, является СПИД, иммунодефицит, характеризующийся подавлением CD4 + («помощников») Т-клеток, дендритные клетки и макрофаги, вызываемые вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ).

Клинические данные унологи также изучают способы предотвращения попыток иммунной системы уничтожить аллотрансплантатов (отторжение трансплантата ).

Иммунология развития

Способность организма реагировать на антигены зависит от возраста человека, антигена тип, материнские факторы и область, в которой представлен антиген. Новорожденные считаются находящимися в состоянии физиологического иммунодефицита, поскольку как их врожденные, так и адаптивные иммунологические ответы значительно подавлены. После рождения иммунная система ребенка положительно реагирует на белковые антигены, но не на гликопротеины и полисахариды. Фактически, многие инфекции, передаваемые новорожденным, вызываются микроорганизмами с низкой вирулентностью, такими как Staphylococcus и Pseudomonas. У новорожденных опсоническая активность и способность активировать каскад комплемента очень ограничены. Например, средний уровень C3 у новорожденного составляет примерно 65% от уровня, обнаруженного у взрослого. Фагоцитарная активность также сильно нарушена у новорожденных. Это связано с более низкой опсонической активностью, а также со сниженной повышающей регуляцией рецепторов интегрина и селектина, которые ограничивают способность нейтрофилов <229.>для взаимодействия с молекулами адгезии в эндотелии. Их моноциты работают медленно и имеют пониженное производство АТФ, что также ограничивает фагоцитарную активность новорожденного. Хотя общее количество лимфоцитов значительно выше, чем у взрослых, клеточный и гуморальный иммунитет также нарушен. Антигенпрезентирующие клетки у новорожденных имеют пониженную способность активировать Т-клетки. Кроме того, Т-клетки новорожденного плохо пролиферируют и продуцируют очень небольшие количества цитокинов, таких как IL-2, IL-4, IL-5, IL-12 и IFN-g, что ограничивает их способность активировать гуморальный ответ, а также фагоцитарная активность макрофагов. В-клетки развиваются на ранних этапах беременности, но не полностью активны.

Художественное впечатление о моноцитах.

Материнские факторы также играют роль в иммунном ответе организма. При рождении большая часть присутствующего иммуноглобулина представляет собой материнский IgG. Поскольку IgM, IgD, IgE и IgA не проникают через плаценту, они практически не обнаруживаются при рождении. Некоторое количество IgA содержится в грудном молоке. Эти пассивно приобретенные антитела могут защищать новорожденного до 18 месяцев, но их реакция обычно недолговечна и имеет низкую аффинность. Эти антитела также могут вызывать отрицательный ответ. Если ребенок подвергается воздействию антитела к определенному антигену до воздействия самого антигена, то у ребенка будет подавленный ответ. Пассивно приобретенные материнские антитела могут подавлять антительный ответ на активную иммунизацию. Точно так же ответ Т-клеток на вакцинацию отличается у детей по сравнению со взрослыми, и вакцины, которые вызывают ответы Th1 у взрослых, не всегда вызывают такие же ответы у новорожденных. Через шесть-девять месяцев после рождения иммунная система ребенка начинает сильнее реагировать на гликопротеины, но обычно не наблюдается заметного улучшения их реакции на полисахариды, пока они не станут хотя бы одним годовалый. Это может быть причиной различных временных рамок, указанных в графиках вакцинации.

В подростковом возрасте человеческий организм претерпевает различные физические, физиологические и иммунологические изменения, запускаемые и опосредованные гормонами, из которых наиболее значимые у женщин - 17-β-эстрадиол (эстроген ), а у мужчин - тестостерон. Эстрадиол обычно начинает действовать в возрасте 10 лет, а тестостерон - несколько месяцев спустя. Есть свидетельства того, что эти стероиды не только действуют непосредственно на первичные и вторичные половые признаки, но также влияют на развитие и регуляцию иммунной системы, включая повышенный риск развития опушения и аутоиммунитета после полового созревания. Есть также некоторые доказательства того, что рецепторы клеточной поверхности на В-клетках и макрофагах могут определять половые гормоны в системе.

Было показано, что женский половой гормон 17-β-эстрадиол регулирует уровень иммунологического ответа, в то время как некоторые мужские андрогены, такие как тестостерон, по-видимому, подавляют стрессовую реакцию на инфекцию. Однако другие андрогены, такие как DHEA, усиливают иммунный ответ. Как и у женщин, мужские половые гормоны, по-видимому, в большей степени контролируют иммунную систему в период полового созревания и после полового созревания, чем в течение остальной части взрослой жизни мужчин.

Физические изменения в период полового созревания, такие как инволюция тимуса, также влияют на иммунологический ответ.

Экоиммунология и поведенческий иммунитет

Экоиммунология, или экологическая иммунология, исследует взаимосвязь между иммунной системой организма и его социальной, биотической и абиотической средой.

Более поздние экоиммунологические исследования были сосредоточены на защите хозяина от патогенов, традиционно считающейся «неиммунологической», такой как избегание патогенов, самолечение, симбионт -опосредованная защита и компромиссы плодовитости. Поведенческий иммунитет, фраза, придуманная Марком Шаллером, конкретно относится к психологическим факторам избегания патогенов, таким как отвращение, вызываемое раздражителями, встречающимися вокруг инфицированных патогенами людей, например запахом рвота. В более широком смысле «поведенческий» экологический иммунитет был продемонстрирован у многих видов. Например, бабочка-монарх часто откладывает яйца на некоторые токсичные виды молочая при заражении паразитами. Эти токсины уменьшают рост паразитов в потомстве инфицированного монарха. Однако, когда неинфицированные бабочки-монархи вынуждены питаться только этими ядовитыми растениями, они страдают от потери пригодности в виде сокращения продолжительности жизни по сравнению с другими неинфицированными бабочками-монархами. Это указывает на то, что откладывание яиц на ядовитых растениях является дорогостоящим поведением у монархов, которое, вероятно, эволюционировало для снижения тяжести паразитарной инфекции.

Симбионт-опосредованная защита также наследуется от поколения хозяев, несмотря на негенетическая прямая основа для передачи. Тля, например, полагается на несколько разных симбионтов для защиты от ключевых паразитов и может вертикально передавать своих симбионтов от родителей к потомству. Следовательно, симбионт, который успешно обеспечивает защиту от паразита, с большей вероятностью будет передан потомству-хозяину, позволяя коэволюцию с паразитами, атакующими хозяина, аналогично традиционному иммунитету.

Иммунотерапия

Использование компонентов или антигенов иммунной системы для лечения заболевания или расстройства известно как иммунотерапия. Иммунотерапия чаще всего используется для лечения аллергии, аутоиммунных заболеваний, таких как болезнь Крона и ревматоидный артрит, а также некоторых раковых заболеваний. Иммунотерапия также часто используется для пациентов с ослабленным иммунитетом (например, ВИЧ пациентов) и людей, страдающих другими иммунодефицитными состояниями. Сюда входят регулирующие факторы, такие как IL-2, IL-10, GM-CSF B, IFN-α.

Диагностическая иммунология

Специфичность связи между антителом и антигеном сделала антитело превосходным инструментом для обнаружения веществ с помощью различных диагностических методов. Антитела, специфичные к желаемому антигену, можно конъюгировать с изотопной (радио) или флуоресцентной меткой или с ферментом, формирующим окраску, для его обнаружения. Однако сходство между некоторыми антигенами может привести к ложноположительным результатам и другим ошибкам в таких тестах из-за перекрестной реакции антител с антигенами, которые не совпадают с точным соответствием.

Иммунология рака

Исследование Взаимодействие иммунной системы с раковыми клетками может привести к диагностическим тестам и методам лечения, которые помогут найти рак и бороться с ним. Иммунология занимается изучением физиологических реакций, характерных для иммунного состояния.

Репродуктивная иммунология

Эта область иммунологии посвящена изучению иммунологических аспектов репродуктивного процесса, включая принятие плода. Этот термин также использовался клиниками репродуктивного здоровья для решения проблем фертильности, повторяющихся выкидышей, преждевременных родов и опасных осложнений, таких как преэклампсия.

Теоретическая иммунология

Иммунология в повседневной практике является строго экспериментальной, но она также характеризуется постоянным теоретическим подходом. Многие теории были предложены в иммунологии с конца девятнадцатого века до настоящего времени. В конце XIX - начале XX века развернулась битва между «клеточной» и «гуморальной» теориями иммунитета. Согласно клеточной теории иммунитета, представленной, в частности, Эли Мечников, именно клетки - точнее, фагоциты - ответственны за иммунные ответы. Напротив, гуморальная теория иммунитета, проводимая Робертом Кохом и Эмилем фон Берингом, среди прочих, утверждала, что активные иммунные агенты были растворимыми компонентами (молекулами), обнаруженными в организме " юморов », а не его клеток.

В середине 1950-х годов Макфарлейн Бернет, вдохновленный предложением Нильса Джерна, сформулировал клональный отбор теория (CST) иммунитета. На основе CST Бернет разработал теорию того, как иммунный ответ запускается в соответствии с различием «я» / «чужой»: составляющие «я» (составляющие тела) не вызывают деструктивных иммунных ответов, в то время как «чужие» сущности (например, патогены, аллотрансплантат) вызывают деструктивный иммунный ответ. Позднее теория была изменена, чтобы отразить новые открытия, касающиеся гистосовместимости или сложной «двухсигнальной» активации Т-клеток. Теория иммунитета «я / не-я» и словарь «я / не-я» подвергались критике, но остаются очень влиятельными.

В последнее время в иммунологии было предложено несколько теоретических основ, включая «аутопоэтический » взгляды, «когнитивные иммунные» взгляды, «модель опасности » (или «теория опасности») и теория «прерывности». Модель опасности, предложенная Полли Матцингер и коллегами, оказала большое влияние, вызвала множество комментариев и дискуссий.

См. Также

Ссылки

Внешние ссылки

На Викиверситет вы можете узнать больше и научить других о иммунологии в Департаменте иммунологии
Последняя правка сделана 2021-05-23 12:14:41
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте