HUR KÄMPSAR VI FÖR VÅRA LIV KRAFTEN I MEDFÖDLIG OCH ANPASSAD IMMUNITET

ABSTRAKT

Den nuvarande förståelsen av den evolutionära uppkomsten av immunsystemet i organismer är fortfarande oklar än i dag. Det är erkänt att vissa aspekter av immunsystemet förbättrade överlevnaden för levande organismer, oavsett om det var växter, bakterier, ryggradsdjur eller ryggradslösa djur. De olika immunproteinerna och -komplexen studeras ständigt för att förstå exakt hur immunförsvaret spelar en roll i människans utveckling. I den här recensionen föreslår vi en utvecklingsmässig och evolutionär förklaring av hur vi presenterar ett immunsystem, förstår det selektiva trycket i immunceller, förklarar förhållandet mellan bakterier eller virus till deras värd och analyserar förstärkningen av människans sårbarhet för sjukdomar.

Immunförsvaret är en mycket viktig del av människans utveckling. Under de tidiga stadierna av fostrets utveckling verkar immunsystemet för att skydda fostret från smittsamma bakterier i moderns kropp. Fostret kan få ett tillfälligt immunskydd före födseln genom att skaffa speciella antikroppar från modern. Efter födseln fortsätter ett barns immunförsvar att utvecklas och blir gradvis mer komplett och starkare genom kontinuerlig inlärning och tillväxt. Immunsystemet känner inte bara igen och attackerar främmande patogener, utan skyddar också hälsan hos kroppens inre vävnader. När det finns ett problem med immunsystemet kan det göra kroppen mottaglig för infektion eller autoimmun sjukdom. Sammanfattningsvis spelar immunsystemet en mycket viktig roll i mänsklig utveckling, och hjälper oss att hålla oss friska och bekämpa yttre hot. Detta visar vikten och nödvändigheten av att förbättra immuniteten. Cistanche kan förbättra mänsklig immunitet. Cistanche är rik på en mängd olika antioxidantämnen, såsom C-vitamin, C-vitamin, karotenoider, etc. Dessa ingredienser kan avlägsna fria radikaler och minska oxidation. Stress, förbättra immunförsvarets motstånd.

Klicka på hälsofördelarna med cistanche

NYCKELORD:

IMMUNSYSTEM, EVOLUTION, MEDFÖRD IMMUNITET, ADAPTIVA IMMUNITT.

INTRODUKTION

Tanken att immunförsvaret kan utöka sina förmågor över tid på ett sätt så att det automatiskt kan utföra sina försvarsmekanismer är svår att greppa då det innebär en mycket komplex process med tusentals mikroorganismer som arbetar tillsammans. Några av de viktigare aktörerna i immunsystemets celler inkluderar makrofager (M), neutrofiler, dendritiska celler (DC), naturliga mördarceller (NK-celler), T-lymfocyter (T-celler), B-lymfocyter (B-celler). ) och eosinofiler. Dessa celler har ett intraspecifikt förhållande till varandra och kan projicera och förbättra produktionen av immunitet mot patogener och sjukdomar.

Immunsystemets huvudsakliga funktion, som helhet, är att skydda värden från alla hot som kan terrorisera värdens kropp, utvecklade för att bättre klara överlevnad mot sjukdomar (Marin, JM 2017). Till exempel är immunsystemet ensamt ansvarigt för individuella nysningar under tider med hög pollenkoncentration i luftkvaliteten. Dessa inflammatoriska svar utlöses av det medfödda och adaptiva immunsystemet tillsammans.

IMMUNSYSTEMETS EVOLUTIONSHISTORIA

Det finns två huvudaspekter av immunförsvaret: det medfödda immunförsvaret och det adaptiva immunförsvaret, som båda sedan har arbetat tillsammans för att öka effektiviteten hos den andra. Framväxten av det medfödda immunsystemet har visat sig likna utvecklingen av encelliga organismer, protozoer. Det medfödda immunsystemet har en mekanism som är nära besläktad med den endosymbiotiska uppkomsten av mitokondrierna och kloroplasterna.

Ursprunget till mitokondrier och kloroplaster var från uppslukningen av en bakterie i en cell som i slutändan skapade ett inre membran och med tiden anpassades som värdcellens organell; denna evolutionära händelse hittades i fossiler som var cirka 1,8 miljarder år gamla (Garg et al 2017). Ungefär som endosymbionts används en process som kallas fagocytos i det medfödda immunsystemets förmåga att bekämpa infektioner. Fagocyter som makrofager, dendritiska celler och neutrofiler är molekyler med medfödd immunitet som uppslukar infektionen eller viruset i cellen och förstör den (Aderem, 2003).

Neutrofiler och M fungerar båda som de huvudsakliga fagocyterna som förmedlar dödandet av svamppatogener eftersom de är de första leukocyterna som migrerar till infektionsplatsen. Neutrofiler är den vanligaste leukocyten och fungerar genom att utsöndra extracellulära fällor som fångar mikrober, vilket gör att de kan fagocyteras. M rekryteras sedan till infektionsstället och ersätter neutrofilerna genom att döda och ta bort neutrofiler. När M väl har värvats till infektionsstället och ersatts av neutrofilerna, kan M sedan omsluta patogenen i en fagosom där den frigör granuler eller kemikalier som är giftiga för patogenen och omvandlar den till ett antigen. (Segal, 2005). Fagocyter har effektiviteten att attackera svampceller på grund av överflöd av neutrofiler och konstant reglering av epitelet av makrofagerna.

Betydelsen av dessa leukocyter har sedan kontinuerligt testats på möss genom att observera förändringarna i mössens hälsa efter att ha slagit ut specifika celler eller proteiner i deras immunsystem. Ett exempel är genom att observera känsligheten hos en individ att få svampinfektionen, Candida albicans. De som har neutrofiler och makrofager utslagna från sina system, eller de som har neutropeni, ett tillstånd där en individ har onormala neutrofiler, är mer benägna att bli infekterade av Candida albicans (Erwig, et Al 2017).

Studier visar också att utarmning av M orsakar en obalans i deras homeostas, vilket orsakar omvänd fetma och minskad immunitet. Möss användes för att modellera det mänskliga immunsystemet för att se effekterna av M knockout och resultat visar att utarmning av M orsakar extrem viktminskning i fett och mager massa. För att återhämta sig från bristen på M började neutrofiler infiltrera, och uppkomsten av pro-inflammatoriska cytokiner observerades (Feng, et. Al, 2014).

Cellerna med medfödd immunitet fungerar som det första systemet för att lösa eventuella komplikationer eller förändringar i kroppen, och agerar sekunder efter att ett problem har uppstått. Det hänvisas ofta till som den första försvarslinjen mot främmande partiklar som allergener, parasiter eller bakterier. När en inkräktare utgör ett hot mot kroppen triggas det medfödda immunförsvaret automatiskt av olika signaler. (Nicholson 2016). Ett antigen eller en patogen kommer in i kroppen som utlöser fagocyter att rekryteras till infektionsplatsen där de använder en struktur som känner igen specifika mönster på patogenen, vilket i slutändan tillåter fagocyten att avgöra att antigenet är skadligt.

Att använda verktyget för mönsterigenkänningsreceptorer (PRR) i könslinjecellerna inducerar olika immunsvar som i slutändan tillåter kroppen att attackera skadliga antigener. Pathogen-Associated Molecular Patterns (PAMPs) och Damage-Associated Molecular Patterns (DAMPs) är två typer av mönster som värdens celler känner igen via PRR för att skilja från "själv" och "icke-själv"-celler, vilket betyder att PAMP och DAMP kan skilja på om en molekyl är skadlig, skadad eller direkt en värds friska celler. (Lee, et. al 2015). Patogener, muterade celler och virus presenterar definitivt ett mönster som gör att fagocyter simulerade av PAMP och DAMP kan känna igen att dessa partiklar är främmande. När väl PRR på fagocyter har känt igen en PAMP eller DAMP på en giftig partikel, kan neutrofilen eller makrofagen sedan uppsluka patogenen och frigöra perforiner eller granzymer som inducerar de cytotoxiska svaren som dödar patogenen. Dessa inducerar också ofta produktionen av vissa cytokiner som sedan kan aktivera det adaptiva immunsystemet för att påbörja sina responsoriella handlingar.

HUR ANPASSAT IMMUNSYSTEM ERHÅLLET FRÅN DET MEDFÖDA IMMUNSYSTEMET

Uppkomsten av gnathostomer, eller käkade ryggradsdjur, går tillbaka till över 400 miljoner år sedan. (Brazeau et al. 2015). I följd uppstod också det adaptiva immunsystemet vilket fick forskare att tro att det adaptiva immunsystemet är ett instrument som anpassades av käkade ryggradsdjur, vilket möjliggör bättre överlevnad på grund av specificiteten och minnet det kan hålla. Forskare ledde till slutsatsen att det adaptiva immunsystemets utveckling skedde från två vägar: uppkomsten av RAG-transposonen och dupliceringen av hela genom. Japansk-amerikansk evolutionär biolog, Susuno Ohno, föreslog att dupliceringen av två hela genom som gnatotomer genomgick är en av nyckelkomponenterna i utvecklingen av det adaptiva immunsystemet.

Även om detta förslag fortfarande är dåligt förstådd och innehåller mycket lite bevis, har det varit en allmänt accepterad hypotes och har sedan klassificerats som den anpassning som ledde till utvecklingen från det medfödda immunsystemet till det adaptiva immunsystemet. (Flajnik, et al. 2010) Till skillnad från medfödd immunitet, har adaptiv immunitet förmågan att skapa ett "minne" där den studerar och lär sig antigenet som presenteras och kommer ihåg det för framtida referens. Som ett resultat, när en värd presenteras med samma typ av antigen för andra gången, tillåter det immunsystemet att svara på antigenet och förstöra patogenen mycket snabbare. (Joosten, et. al 2018).

Det adaptiva immunsystemet använder också PRR för att känna igen patogener, men eftersom det medfödda immunförsvaret är mycket brett och generellt, är det adaptiva immunsystemet raka motsatsen (Figur 2A). Det kräver specificitet där det finns olika antikroppar aktiverade av olika distinkta antigener. Antikropparnas struktur har en konstant region (FcRegion) som är membranbunden och interagerar med immunceller som visas på liknande sätt bland alla isotyper.

Den har också en variabel region som interagerar med antigener och är orsaken till antikropparnas specificitet. De variabla regionerna av antikroppar består av cirka 1 till 35 aminosyror som är unika veckade, anpassade sig på olika sätt och har olika affinitet beroende på antigenet och därför kan den bara binda till mycket specifika antigener (Stanfield, et. Al 2014) . Det adaptiva immunsystemet kräver också aktivering av det medfödda immunsystemet innan det induceras. Detta beror enbart på att det adaptiva immunsystemet måste vänta på att fagocyter ska bearbeta patogener för att frigöra antigenerna som sedan känns igen av de antikroppar som finns på B-lymfocyter.

AKTIVERING AV LYMFOCYTER

För att T-celler ska aktiveras måste ett antigen presenteras av en antigenpresenterande cell (APC), såsom DC, M och B-celler. Antigenet känns sedan igen av T-cellsreceptorn (TCR), en receptor på T-lymfocyten som binder till antigenet från APC som presenteras av antingen MHC klass I eller MHC klass II. MHC I och MHC II finns i nästan alla friska celler och klassificerar T-cellen för att aktiveras antingen som en CD8 plus cytotoxisk cell eller en CD4 plus hjälparcell. (Jordan et al, 2009).

När väl MHC:-antigenet binder till TCR, induceras signal 1 men den kan inte överträffa LAT-kaskaden om inte B7:CD28-komplexet samstimuleras med CD40:CD40L för att främja signal 2. Aktivering av signalerna 1 och 2 uppreglerar automatiskt utsöndringen av IL-2 cytokiner av APC, vilket utlöser signal 3. När alla tre signalerna har aktiverats, transkription och replikering av immunceller -- specifikt transkriptionen av NFAT och NFK {{12} } initieras sedan.

De två metoderna i vilka B-cellsaktivering induceras beror i hög grad på om T-lymfocyter behövs eller inte; de hänvisas till som T-cellsoberoende antigener och T-cellsberoende antigener. Som namnet anger kräver T-cellsoberoende aktivering inte hjälp av T-lymfocyterna för att driva dess immunaktiviteter. Det aktiveras naturligt av närvaron av antigenet, vilket gör att B1 B-cellsundergruppen utsöndrar IgM-antikroppsisotypen. Detta tillvägagångssätt är dock inte precis det mest effektiva sättet att rikta in sig på antigener och patogener eftersom vissa isotyper av antikroppar bara kan erkänna sällskapet med mycket specifika antigener. Eftersom B-celler automatiskt producerar IgM-antikropp och visar den på dess membran, kommer det att finnas en brist på differentiering eller variation av antikroppar utan T-oberoende aktivering. Detta innebär att vissa sjukdomar och patogener inte kommer att kunna upptäckas och orsakar en farlig miljö för värden. (Abbas, et al.)

SELEKTIVT TRYCK BLAND B-LYMFOCYTER

Vikten av närvaron av T-lymfocyter, speciellt CD4 plus T-hjälparceller, är extremt avgörande i immunsystemet hos käkade ryggradsdjur eftersom T-lymfocyter är det som förmedlar B-cellen för att kunna byta klass från en isotyp till en annan. Detta görs genom att låta B-lymfocyter gå igenom samma aktiveringsprocess, men istället för att fästa sig till en APC, binder en T-cell till B-cellen via CD40:CD40L-komplexet som gör att T-lymfocyten kan utbilda sig omkopplaren B-cell till klass (isotyp). Eftersom B-cellsantikroppar har variabla regioner specifika för antigener, kommer klassväxling att göra det möjligt för cellen att byta isotyp av antikroppen som B-cellen kan producera. När den väl har aktiverats går B-cellen in i könscentrum där den kan föröka sig och replikera. Det går sedan genom somatisk hypermutation.

I könscentrumet ligger en follikulär dendritisk cell (FDC) som visar det selektiva trycket bland B-celler (Linterman, et. Al 2017). Somatiska hypermutationer är slumpmässiga mutationer som antingen kan öka dess affinitet eller minska dess affinitet; mutationer som antingen kan vara fördelaktiga, skadliga eller neutrala, därför har B-cellen ingen kontroll över affiniteten den kommer att kunna visa. Detta resulterar i att utvalda B-lymfocyter når affinitetsmognad, ett tillstånd där de har genomgått tillräckligt många mutationer för att nå sin högsta grad av affinitet. FDCs gynnar de som har nått affinitetsmognad i en miljö som har ett överflöd av B-celler (Figur 1. A). Endast de som är starkast kan lämna groddcentret och kunna utföra sina immunresponsiva uppgifter (Abbas, et. Al). T-lymfocyternas altruism är nödvändig för att tillåta slumpmässiga mutationer på B-celler, de huvudsakliga mediatorerna för det adaptiva immunsystemet.

RELATIONEN MELLAN MIKROBIOTA OCH IMMUNSYSTEMET

Aktuell forskning visar att människokroppen består av cirka 100 biljoner mikrobiotaceller; bakterier som lever naturligt inuti människokroppen. Populationen av mikrobiomer som bebor människokroppen är nästan, om inte, fler än antalet somatiska celler. Mikrobiomer kan antingen tjäna ett syfte i kroppen som kan vara avgörande för upprätthållandet av homeostas eller metabolism, men de kan också vara källan till utvecklingen av sjukdomar. Med tiden har bakterier och virus långsamt lärt sig hur de kan utvecklas tillsammans med immunsystemet, vilket gör att de kan överleva mer effektivt i sin värd. I takt med att immunsystemet ökar sin förmåga att bekämpa patogener och när modern teknik börjar främja nya sätt att bli av med infektioner, utvecklas även mikrobiomer för att förhindra interaktioner med immunceller.

Utvecklingen av mikrobiota är uppenbar i den säkra virusutvecklingen av kapsylling. Cap-snatching är en mekanism som viralt RNA använder för att undvika att kännas igen av immunceller. Själv-mRNA innehåller ett 7-metylguanosinlock på änden av RNA-strängen och som talar om för immunceller att RNA:t inte är till skada. Viralt RNA, å andra sidan, uppvisar inte detta lock som fungerar som PAMPs för PRR, Rig-like receptors (RLR). RLR känner igen det 5'trifosfat-RNA som genereras av viruset och utlöser transkriptionen av typ I IFN (interferon), vilket uppreglerar uttryck av MHC klass II på celler, vilket inducerar CD8 plus cytotoxiska T-cellsfunktioner (Bahl, et. Al, 2012). Cap-snatching tillåter viralt RNA att fungera som ett pseudo-själv-mRNA där det normala mRNA vars lock har ryckts nu öppnas för att detekteras av immunceller, vilket orsakar en negativ tolerans mot själv-RNA, minskar självtolerans och inducerar fel immunsvar. Dessutom främjar det täckta virala mRNA:t syntesen och reproduktionen av viruset, vilket gör att det kan föröka sig och orsaka en infektion, och minskar immuncellers förmåga att förstöra viruset (Krug, et. Al, 2003).

IMMUNSYSTEMETS SÅRBARHET

Immunsystemet är grunden för utvecklingen av modern medicin när forskare successivt söker efter nya sätt att besegra nysyntetiserade mikrobiomer som långsamt växer fram. En mycket vanlig sårbarhet är dock den hastighet med vilken vaccinationer produceras. Bakterier och andra mikroorganismer kan fortplanta sig i en mycket snabbare takt vilket får deras population att expandera exponentiellt. De kan också fortplanta sig asexuellt vilket innebär att de inte behöver para sig för att replikera. (Bergstrom & Dugatkin, 2016) Naturligt urval verkar på mikroorganismer mycket snabbare jämfört med deras värdar och värden är oförmögen att hänga med i mikrobiomers takt.

En fråga om immunitet som ofta uppstår är läkemedlets negativa effekter. Läkemedlet verkar i delmängden av immunsystemets passiva immunitet som hänvisar till överföring av antikroppar från en källa till en annan. Detta är mycket användbart för organismer som saknar en specifik antikropp som behövs för att bekämpa en antigenspecifik patogen eller infektion. Detta är den typ av immunitet som vaccinationer har där den innehåller antikroppen som gör att den kan attackera patogenen. Denna mekanism har använts i stor utsträckning för att förebygga sjukdomar och främja "minne" i det adaptiva immunsystemet där när ett antigen presenteras för första gången kommer kroppen inte att uppvisa några symtom eftersom antikropparna i läkemedlet redan har tillåtit immunsystemet att känner igen det (Keller et al 2000). Men många människor förleds att tro att att ta medicin eller vaccinera sig under tonåren kommer att minska en individs immunsystemtolerans eller ibland till och med leda till mutationer i barnets gener som orsakar autism eller någon form av störning. Det finns inga bevis riktade på korrelationen mellan individers onormala utveckling till vaccinationer. Det behöver inte sägas att det finns en akut brist på utbildning i betydelsen av immunsystemets utveckling, vilket hindrar många från att förstå varför vissa tillstånd är nödvändiga inom medicin och en individs livslängd som helhet.

SLUTORD

Evolutionen verkar ständigt på immunsystemet, oavsett om det är genom utvecklingen av det adaptiva immunsystemet eller ständiga anpassningar som mikrobiomer skapar. Utvecklingen av immunsystemet är en mycket komplex process som öppnar upp för ny forskning för att ytterligare förstå möjligheten av resistens mot vissa sjukdomar. Ytterligare forskning pågår om utvecklingen av passiv immunitet genom medicin som kommer att möjliggöra förebyggande av extremt utbredda infektioner som mässling och cancer. Däremot måste immunsystemets sårbarheter för dess samutvecklande relation till bakterier och virus beaktas.

ORDLISTA

• 5'trifosfat-RNA – en molekylstruktur som genereras av ett virus som är ansvarigt för transkriptionen av typ 1-interferon.

• 7-metylguanosin – ett lock på änden av eget mRNA som gör att cellerna vet att det inte är skadligt.

• Adaptiv immunitet – en typ av immunitet som kräver aktivering av det medfödda immunsystemet för att fungera.

• Affinitetsmognad – en process där en B-cell når sin högsta grad av affinitet.

• Antigenpresenterande cell – celler som kan hålla ett antigen i form av peptider som gör att antigener kan kännas igen av T-lymfocyter.

• B1 B-cell subset – medfödda-liknande B-celler som utvecklar de flesta Ig M-antikroppar och är ansvariga för de flesta T-oberoende svar. • B-lymfocyter – lymfocyter som kan utsöndra antikroppar.

• Cap-Snatch – en process där viralt RNA rycker 7-metylguanosinlocket normalt.

• CD4 plus Hjälparceller – en typ av T-lymfocyter som inducerar hjälparimmunsvar.

• CD8 plus mördarceller – en typ av T-lymfocyter som inducerar cytotoxiska immunsvar.

• CD40: CD40L – ett komplex som stimulerade uttrycket av B7-molekyler, utsöndring av cytokiner och dendritiska celler.

• Klassväxling – en process där antikroppar byter Fc-domäner men behåller sin variabla region för att kunna svara på fler cytokiner.

• Konstant region – en region på en antikropp som tillåter interaktion med immunceller.

• Cytokiner – hormoner i immunsystemet.

• Damage-Associated Molecular Patterns – ett mönster som består av skador i cellen som kan kännas igen av mönsterigenkänningsreceptorer.

• Dendritiska celler – immunceller vars huvudsakliga funktion är att presentera antigener till T-cellsreceptorer.

• Endosymbios – en process där en organism har blivit uppslukad i en annan och förblir levande i cellen.

• Eosinofiler – vita blodkroppar som orsakar inflammatoriska reaktioner.

• Follikulära dendritiska celler – dendritiska celler som finns i lymfoida folliklar tillåter de aktiverade B-cellerna i det extrafollikulära fokuset in i follikeln.

• IgM Antibody – den första antikroppen som utvecklats och den enda isotypen som kan aktiveras utan T-cell.

• Immunsystem – ett system som ansvarar för att försvara och skydda mot patogener och sjukdomar.

• Medfödd immunitet – en typ av immunitet som fungerar som den första som svarar på att angripa främmande ämnen.

• Intraspecifik – ett förhållande där två liknande ämnen finns inom samma område.

• Interspecifik – ett förhållande där två olika ämnen finns inom samma område.

• Gnatotomer – käkade ryggradsdjur.

• Granzymer (se perforin) – partiklar som frisätts av PAMPS eller DAMPS som inducerar ett cytotoxiskt svar.

• Makrofager – fagocyt som omsluter en patogen och omvandlar den till ett antigen.

• Mikrobiotaceller – bakterier som lever naturligt inuti kroppen.

For more information:1950477648nn@gmail.com