Immun tizimi — organizmni infeksiyalardan, toksinlardan va xavfli o'sma hujayralaridan himoya qiladigan biologik tuzilmalar va jarayonlar tizimidir. Immun tizimi to‘g‘ri ishlashi uchun u turli patogenlarni — viruslardan tortib ko‘p hujayrali parazitlargacha — tanib, ularni organizmning o‘z sog‘lom to‘qimalaridan ajratib olishi kerak. Ko‘plab turlarda ikkita kichik tizim mavjud: tug'ma immun tizimi va orttirilgan (adaptiv) immun tizimi. Har ikkala kichik tizim gumoral hamda hujayraviy mexanizmlarni ishga soladi. Immun tizimining eng qadimgi mexanizmlari hayvonlarga xos bo‘lib, ular jumlasiga fagotsitoz, komplement tizimi va mikroblarga qarshi peptidlar kiradi. Adaptiv immun tizimi evolyutsiya jarayonida jag'li umurtqali hayvonlarda paydo bo'lgan. Adaptiv immun tizimining eng muhim mexanizmlaridan biri — immunologik xotira bo'lib, uning tufayli organizm patogen bilan dastlab uchrashganidan keyin unga qarshi kuchliroq immun javob hosil qiladi. Aynan immunologik xotira vaksinatsiya uchun asos bo‘lib xizmat qiladi.
Immun tizimi faoliyatining buzilishi autoimmun kasalliklar, yallig'lanish kasalliklari va saraton rivojlanishiga olib keladi. Immun tizimi zaif ishlaganda immun tanqisligi holatlari yuzaga keladi va organizm infeksiyalarga nisbatan himoyasizroq bo‘lib qoladi. Immun tanqisligi genetik nuqsonlar tufayli tug‘ma bo‘lishi yoki, masalan, OIV infeksiyasi yoxud immunosupressiv dorilarni qabul qilish natijasida orttirilgan bo‘lishi mumkin.
Immun tizimining faoliyatini o‘rganuvchi fan — immunologiya.
Immun tizimining a'zolari
Immun tizimi limfoid to‘qimadan tashkil topgan va organizmning himoya reaksiyasini amalga oshiruvchi hujayralarni hosil qilishda qatnashadigan a’zolar hamda anatomik tuzilmalardan iborat. Bu hujayralar immunitet hosil qiladi. Insonda 13-haftadan boshlab ( urug‘lanishdan keyingi muddat hisobida) ba’zi o‘zak hujayralar quyidagi a’zolarga ko‘chadi: timus va suyak iligi; ular birlamchi (markaziy) limfoid a’zolar deb ataladi. Barcha qon hujayralari, shu jumladan leykotsitlar umumiy ajdod hujayradan — plyuripotent suyak iligi o‘zak hujayrasidan kelib chiqadi. Limfotsitlar — T-limfotsitlar (T-hujayralar), B-limfotsitlar (B-hujayralar), NK-hujayralar — rivojlanishning dastlabki bosqichlaridayoq alohida hujayra yo'nalishlariga ajraladi, granulotsitlar esa ma'lum vaqt eritrotsitlar va trombotsitlar bilan birga rivojlanadi. Himoya vazifasini bajaradigan granulotsitlarga bazofillar, eozinofillar, neytrofillar kiradi. Ular qon oqimida aylanib yuradi. To‘qimalarda esa makrofaglar joylashadi. Makrofaglarning alohida guruhini mikrogliya hujayralari tashkil etadi. Ular hujayralarning 10 % dan 15 % gachasini tashkil etadi va bosh miyada joylashadi. Mikrogliya hujayralari infeksiya qo‘zg‘atuvchilarini va amiloid blyashkalarini[ingl.] asosan nerv to‘qimasida — bosh miya va orqa miyada— yutadi, shuningdek shikastlangan neyronlarni va keraksiz sinapslarni yo‘q qiladi. T-limfotsitlar timusda yetilish bosqichidan o‘tishi shart, B-limfotsitlar esa suyak iligida to‘liq yetiladi. Yetilgan T- va B-hujayralar differensiatsiyalanish joylarini tark etib, ikkilamchi (periferik) limfoid a’zolarga — taloq, limfa tugunlari, shilliq qavat bilan bog'liq limfoid to'qimalar[ingl.] (MALT) va boshqa a’zolarga o‘tadi.
Himoya darajalari
Immun tizimi organizmni infeksiyalardan bir necha, tobora aniqroq ta'sir ko'rsatadigan darajada himoya qiladi. Organizmda viruslar va bakteriyalar kirishiga to'sqinlik qiladigan fizik to'siqlar mavjud. Patogen bu to'siqlardan o'tsa, u tezkor, ammo nospetsifik javob beradigan tug'ma immun tizimiga duch keladi. Tug'ma immun tizimi o'simliklar va hayvonlarda mavjud. Umurtqalilarda patogen tug‘ma immun himoyani ham yengsa, keyingi himoya chegarasi — adaptiv immun tizimi ishga tushadi. Adaptiv immun tizimi muayyan patogenga qarshi yo‘naltirilgan maxsus immun javob hosil qiladi. Patogen yo‘q qilingach, adaptiv immun tizimi uni immunologik xotira orqali «eslab qoladi». Shuning uchun patogen bilan qayta uchrashilganda organizm unga qarshi tezda maxsus immun javob hosil qila oladi. Quyidagi jadvalda tug‘ma va adaptiv immun tizimlarining asosiy tarkibiy qismlari keltirilgan.
| Tug'ma immun tizimi | Adaptiv immun tizimi |
|---|---|
| Javob nospetsifik | Maxsus immun javob |
| Darhol boshlanadigan, o'rtacha kuchli immun javobni ta'minlaydi | Kechroq yuzaga keladigan kuchli immun javobni ta'minlaydi |
| Hujayraviy va gumoral qismlarga ega | Hujayraviy va gumoral qismlarga ega |
| Immunologik xotira yo'q | Patogen bilan birinchi uchrashuvdan keyin immunologik xotira shakllanadi |
| Deyarli barcha hayot shakllarida mavjud | Faqat jag'li umurtqali hayvonlarda mavjud |
Tug‘ma hamda adaptiv immun tizimlari organizmning «o‘ziniki»ni «begona»dan ajrata olish qobiliyatiga tayanadi. Immunologiyada «o‘ziniki» deganda sog‘lom organizmning tarkibiy qismi bo‘lgan molekulalar tushuniladi. «Begona» molekulalar esa sog‘lom organizmda uchramaydigan, tashqaridan kelib chiqqan molekulalardir. Ayrim begona molekulalar retseptorlar bilan bog‘lanib, immun hujayralari da immun javobni qo‘zg‘atishi mumkin. Bunday molekulalar antigenlar deb ataladi.
Yangi tug‘ilgan chaqaloqlar infeksiyalarga ayniqsa moyil bo‘ladi, chunki tug‘ilishidan oldin ular patogenlar bilan uchrashmagan. Chaqaloq onasidan bir necha turdagi passiv[ingl.] himoyani onasidan oladi. Homiladorlik paytida antitanalarning G sinfi (G immunoglobulinlari, IgG) onadan homilaga bevosita yo'ldosh orqali o'tadi. Shu sababli inson chaqaloqlari tug'ilgandayoq onasi duch kelgan antigenlarga mos antitanalarning yuqori miqdoriga ega bo'ladi. Ona suti yoki og'iz suti ham antitanalarni saqlaydi. Ular chaqaloqning immun tizimi o'z antitanalarini ishlab chiqara boshlaguncha himoyani ta'minlaydi. Chaqaloq organizmi antitanalarni o'zi ishlab chiqarmagani va xotira hujayralarini hosil qilmagani uchun uning immuniteti passiv hisoblanadi. Bunday himoya odatda qisqa muddatli bo'lib, bir necha kundan bir necha haftagacha davom etadi. Passiv immunitetni antitanalarga boy zardobni organizmga yuborish orqali sun'iy ravishda ham hosil qilish mumkin.
Sirtqi to‘siqlar
Organizmga patogenlar kirishiga mexanik, kimyoviy va biologik sirtqi to‘siqlar yo‘l qo‘ymaydi. Mumsimon kutikula o‘rab turadigan barglar va tashqi skelet hasharotlarda, chig‘anoqlar, tuxum po'chog'i va teri kabi tuzilmalar organizmga infeksiya kirishiga to‘sqinlik qiladigan dastlabki mexanik to‘siqlardir. Ammo organizm tashqi muhitdan to‘liq ajralgan holda yashay olmaydi. Shu sababli tashqi muhit bilan to‘g‘ridan-to‘g‘ri aloqada bo‘ladigan a’zolar — o'pka, oshqozon-ichak yo'li va siydik-tanosil tizimi — qo‘shimcha himoya darajasiga muhtoj. Hayvon organizmini tashqi muhitdan epiteliy himoya qiladi. Epiteliy hazm qilish tizimi, nafas yo‘llari va siydik-tanosil yo‘llarini qoplaydi. Tashqi muhitga tutashgan a’zolarni qoplovchi epiteliy shilliq qavat deyiladi. Epiteliy hujayralari bakteriyalarni o‘ldiruvchi yoki ularning o‘sishini susaytiruvchi moddalarni ajratadi (bular haqida keyingi xatboshida batafsil). Mahalliy kimyoviy omillardan tashqari shilliq qavatlarda fagotsitoz qiluvchi hujayralar ham bo‘ladi, ayniqsa ular o‘pka shilliq qavatida ko‘p. Yo‘tal va aksirish patogenlarni nafas yo‘llaridan mexanik tarzda chiqaradi. Ko‘z yoshlari va siydik patogenlarni yuvib chiqaradi, shilliq esa hujayralar tomonidan nafas va hazm yo‘llarida ajratilib, patogenlarni bir-biriga yopishtiradi va harakatsizlantiradi.
Kimyoviy to'siqlarga mikroblarga qarshi peptidlar, masalan, β-defenzinlar kiradi. Ular nafas yo'llari va teri hujayralari tomonidan ajratiladi. Mikroblarga qarshi oqsillar, jumladan lizotsim va fosfolipaza A2 so‘lak, ko‘z yosh va ona sutida uchraydi. Birinchi hayz ko‘rish boshlanganidan keyin qin muhitning kislotalanishi tufayli kimyoviy to‘siq vazifasini bajaradigan moddalarni ajrata boshlaydi. Urug‘ suyuqligida defenzinlar va rux ionlari mavjud bo‘lib, ular mikroblarga qarshi ta’sir ko‘rsatadi. Oshqozonda ovqat bilan kirgan patogenlardan kuchli himoya qiluvchi modda — xlorid kislota, ya’ni oshqozon devorining ayrim hujayralari ajratadigan modda.
Hazm qilish va siydik-tanosil tizimlarining o'z kommensal mikroflorasi mavjud. U biologik to'siq bo'lib xizmat qiladi, chunki raqobat orqali patogen mikroorganizmlarni yashash resurslaridan mahrum qiladi yoki muhitni kislotalab, ularga noqulay sharoit yaratadi. Shunday qilib, bu a'zolarda mikroflora va immun tizimi o'rtasida simbiotik aloqa mavjud. Ammo ko'pchilik antibiotiklar bakteriyalarga tanlab ta'sir etmagani va kasallik qo'zg'atuvchilar bilan birga foydali mikroflorani ham nobud qilgani uchun, antibiotiklardan so'ng bo'shagan joyni zamburug'lar, masalan, achitqisimon zamburug'lar Candida egallab, kandidoz ni keltirib chiqarishi mumkin. Shu sababli antibiotiklardan so'ng normal mikroflorani tiklash uchun prebiotiklar va probiotiklar guruhidagi preparatlar buyuriladi. Sog‘lom mikroflora bakterial gastroenterit, ichakning yallig'lanish kasalliklari, siydik-tanosil infeksiyalari va jarrohlikdan keyingi bakterial asoratlarga qarshi kuchli himoya beradi.
Tug‘ma immun tizimi
Organizmning fizik himoya to'siqlaridan o'tib ketgan mikroorganizmlar va toksinlarga tug'ma immun tizimi qarshilik ko'rsatadi. Tug'ma immun javob odatda patogenlarning patogenni tanib oluvchi retseptorlar tomonidan tanib olinishi bilan boshlanadi. Ular patogenlarning yirik guruhlariga xos molekulalarni, masalan, lipopolisaxarid kabi moddalarni grammanfiy bakteriyalarda aniqlaydi. Tug‘ma immun javob shikastlangan yoki stress[ingl.] holatidagi hujayralaridan keladigan signallar retseptorlar tomonidan tanilganda ham boshlanadi. Tug'ma immun tizimi nospetsifik bo'lib, patogenlarning o'ziga xos belgilaridan qat'i nazar, ularning keng doirasiga qarshi javob beradi. Tug'ma immunitet patogenga qarshi uzoq muddatli himoya bermaydi, ammo aksariyat organizmlarda aynan shu immunitet shakli ustunlik qiladi.
Molekulyar naqshlarni tanib olish
Tug‘ma immun tizimi hujayralari mikrob hujayralari ishlab chiqaradigan molekulalar va molekulyar majmualarni tanib olish uchun molekulyar naqshlarni tanib oluvchi retseptorlardan foydalanadi (ingl. pattern recognition receptors, PRRs). PRR retseptorlarini kodlovchi genlar organizmdagi butun hayot davomida qayta tuzilmaydi va o‘zgarmagan holda qoladi. PRRlar ifodalanadi asosan tug‘ma immunitet hujayralarida, xususan dendrit hujayralar, makrofaglar, neytrofillar hamda epiteliy hujayralarida. PRRlar ikki turdagi molekulyar naqshni taniydi: patogenlar bilan bog'liq molekulyar naqshlar (ingl. pathogen-associated molecular patterns, PAMPs), va shikastlanish bilan bog'liq molekulyar naqshlar (ingl. damage-associated molecular patterns, DAMPs). PAMP naqshlari patogen hujayralarini, DAMP naqshlari esa stressga uchragan yoki shikastlangan organizm hujayralarini aniqlaydi.
Hujayra tashqarisidagi yoki endosomalar ichidagi PAMP naqshlarini taniydigan tuzilmalar — transmembrana oqsillar bo‘lib, ular Tollga o‘xshash retseptorlar (ingl. Toll-like receptors, TLRs) deb ataladi. TLRlarda o‘ziga xos tuzilmaviy motiv[ingl.] bo‘lib, u leysinga boy takrorlar[ingl.] (ingl. Leucine rich repeats (LRR)) deyiladi. Ular TLRlarning tuzilishini saqlashda ham, ishlashida ham muhim. Birinchi TLRlar meva pashshasi Drosophila da aniqlangan. TLRlar sitokinlar sintezi hamda ajralishini qo‘zg‘atadi. Bu sitokinlar tug‘ma yoki adaptiv immunitetning himoya mexanizmlarini faollashtiradi. Odamda 10 ta faol TLR mavjudligi aniqlangan.
Tug'ma immun tizimi hujayralarida infeksiya yoki hujayra shikastlanishidan darak beruvchi xavfli molekulyar naqshlarni sitozol ichida taniydigan retseptorlar mavjud. Ular uchta asosiy sinfga bo‘linadi: NODga o'xshash retseptorlar, RIGga o'xshash retseptorlar va sitozoldagi DNK sensorlari. Sitozoldagi PAMP va DAMP naqshlariga javoban inflammasomalar — ko‘p oqsilli majmualar, ularning ta’sir etuvchi tarkibiy qismi kaspaza 1 hisoblanadi. Inflammasomalar quyidagi yallig‘lanish sitokinlarining faol shakllari hosil bo‘lishini ta’minlaydi: IL-1β va IL-18.
Hujayraviy tarkibiy qismlar
Tug'ma immunitet faoliyatida leykotsitlar eng muhim rol o'ynaydi. Tug'ma immunitet leykotsitlariga fagotsitlar (makrofaglar, neytrofillar, dendrit hujayralar), tug'ma limfoid hujayralar, semiz hujayralar, bazofillar, eozinofillar va tabiiy killerlar kiradi. Bu hujayralar patogen hujayralarini tanib, nobud qiladi. Tug'ma immunitet hujayralari limfoid a'zolarning rivojlanishi va adaptiv immunitetning faollashuvida ham muhim ahamiyatga ega.
Tug'ma immunitetning ko'pgina hujayralari patogenlarni fagotsitoz orqali, ya'ni yutib olish yo'li bilan yo'q qila oladi. Fagotsitlar patogen hujayralarni izlab organizmni «nazorat qiladi» yoki konsentratsiya gradiyenti bo'ylab sitokinlar ko'rsatgan yo'nalishda infeksiya o'chog'iga ko'chadi. Fagotsit patogen hujayrani yutganda, u maxsus pufakcha — fagosoma ichiga joylashadi. Keyin fagosoma lizozoma bilan qo'shilib, fagolizosoma[ingl.] hosil qiladi. Fagolizosomada patogen hujayra parchalaydigan fermentlar yoki erkin radikallar ta'sirida nobud bo'ladi. Erkin radikallar oksidlanish portlashi[ingl.] natijasida hosil bo'ladi. Fagotsitoz eng qadimgi himoya mexanizmlaridan biri bo'lishi mumkin, chunki fagotsitlar xordalilar da ham, umurtqasizlar da ham mavjud.
Fagotsitlarning eng katta guruhlari — neytrofillar va makrofaglardir. Neytrofillar odatda qonda aylanib yuradi va fagotsitlarning eng ko'p sonli guruhini tashkil qiladi. Ular qondagi barcha leykotsitlarning 50 % dan 60 % gachasini tashkil etadi. O'tkir yallig'lanish bosqichida neytrofillar xemotaksis orqali yallig'lanish o'chog'iga ko'chadi va odatda immun hujayralari orasida infeksiya joyiga birinchi bo'lib yetib keladi. Makrofaglar esa neytrofillardan farqli ravishda to'qimalarda yashaydi va qon tomirlari bo'ylab aylanmaydi. Ular fermentlar, komplement oqsillari va sitokinlar kabi turli moddalarni ajratadi, nobud bo'lgan hujayralar qoldiqlarini yutadi va adaptiv immun javobni faollashtiradigan antigen taqdim etuvchi hujayralar vazifasini ham bajaradi.
Tashqi muhit bilan aloqa qiladigan to'qimalarda dendrit hujayralarga mansub fagotsitlar uchraydi. Dendrit hujayralar teri, burun teshiklari, o'pka, oshqozon va ichak epiteliyida mavjud. Ular nomini dendritlar ga o'xshagan o'simtalaridan olgan. Dendritlar neyronlarning nerv tizimi bilan bog'liq tuzilmalaridir, ammo dendrit hujayralar nerv tizimiga aloqador emas. Dendrit hujayralar T-limfotsitlarga (T-hujayralarga) antigenlarni taqdim etish qobiliyati tufayli tana to'qimalari bilan immun tizimi o'rtasida bog'lovchi bo'g'in bo'lib xizmat qiladi.
Sitoplazmasida donachalar bo'lgan leykotsitlar umumiy nom bilan granulotsitlar deyiladi. Ularga neytrofillar, bazofillar va eozinofillar kiradi. Biriktiruvchi to'qimalar va shilliq qavatlar da sitoplazmasida granulalari bor, yallig‘lanishni boshqaradigan semiz hujayralar joylashadi. Ular allergik reaksiyalar va anafilaksiya rivojlanishida muhim rol o'ynaydi. Eozinofillar va bazofillar ko'p hujayrali parazitlar ga qarshi kurashishga yo'naltirilgan moddalarni ajratadi va allergik reaksiyalarda ham ishtirok etadi.
Tug‘ma limfoid hujayralar immun hujayralarining umumiy ajdod hujayrasidan kelib chiqadi. Ularda molekulyar markerlar[ingl.] miyeloid yoki dendrit hujayralarga xos tarzda ifodalanmaydi, shuningdek, Thamda B-hujayra retseptorlari mavjud emas. Tug‘ma limfoid hujayralarga NK-hujayralar kiradi. Ular mikroblarni bevosita emas, balki ular bilan zararlangan organizm hujayralarini hamda xavfli o‘sma hujayralarini yo‘q qiladi. Odatda zararlangan hujayra yuzasida asosiy gistomoslik majmuasi (MHC) I sinf molekulalari (MHC-I[ingl.]) bo'lmaydi, NK-hujayralar esa ularni oldindan faollashmasdan yo'q qiladi. Sog'lom hujayralarda MHC-I ifodalanadi va ular NK-hujayralarning nishoniga aylanmaydi.
Yallig'lanish
Yallig‘lanish — immun tizimining rivojlanayotgan infeksiyaga dastlabki javoblaridan biri. Uning belgilari qizarish, shish, mahalliy haroratining oshishi va og'riqdan iborat bo'lib, ular yallig'lanish o'chog'iga qon oqimining ko'payishi bilan bog'liq. Shikastlangan va zararlangan hujayralar eykozanoidlar va sitokinlarni ajratib, immun hujayralarini yallig'lanish joyiga jalb qiladi. Eykozanoidlarning bir guruhi — prostaglandinlar— isitma va yallig'lanish bilan bog'liq tomir kengayishini keltirib chiqaradi. Boshqa guruhi — leykotrienlar— ayrim leykotsitlarni yallig'lanish o'chog'iga jalb etadi. Eng keng tarqalgan sitokinlarga interleykinlar kiradi; ular leykotsitlarning o'zaro «muloqoti»ni ta'minlaydi. Xemokinlar xemotaksisni rag'batlantiradi, interferonlar esa zararlangan hujayrada oqsil sintezini to'xtatib, viruslarga qarshi ta'sir ko'rsatadi. Yallig'lanishda sitotoksik omillar va o'sish omillari ham ajraladi. Bu moddalar immun hujayralarini infeksiya o'chog'iga jalb qiladi va patogenlar yo'q qilingach, shikastlangan to'qima bitishiga yordam beradi.
Komplement tizimi
Komplement tizimi begona hujayralar yaxlitligini buzishga qaratilgan biokimyoviy kaskad jarayonidir. Unga patogenlarni yo'q qilishda antitanalar ta'sirini to'ldiruvchi («komplementlovchi») 20 dan ortiq oqsil kiradi. Komplement tizimi tug'ma immunitetning eng muhim gumoral tarkibiy qismidir. U nafaqat umurtqalilarda, balki umurtqasiz hayvonlar va hatto o'simliklarda ham mavjud.
Insonda komplement tizimi tarkibiy qismlari mikrob hujayrasiga allaqachon birikkan antitanalar yoki mikrob yuzasidagi uglevod bo'laklari bilan bog'lanadi. Komplement oqsillari nishonga birikkanda signal kaskadi ishga tushadi. Har bosqichda signal komplement tizimidagi proteazalar faollashuvi orqali kuchayadi. Bu jarayon proteoliz yordamida sodir bo'ladi. Faollashgan proteazalar proteoliz orqali boshqa proteazalarni ham faollashtiradi. Shunday qilib, komplement tizimi musbat qayta aloqa mexanizmi asosida ishlaydi. Natijada komplement tizimining faollashuvi boshqa immun hujayralarini patogenga jalb qiluvchi, qon tomirlari devorlarining o'tkazuvchanligini oshiruvchi va patogenni opsonizatsiya qiluvchi (qoplovchi), ya'ni keyinchalik yo'q qilish uchun belgilovchi peptidlarning ishlab chiqarilishiga olib keladi. Komplement oqsillari mikrob hujayralarining membranalariga kirib, ularning yaxlitligini buzish orqali ham ularni bevosita nobud qilishi mumkin.
Adaptiv immun tizimi
Evolyutsiya jarayonida adaptiv immun tizimi jag'li hayvonlarda paydo bo'lgan. Adaptiv immunitet kuchli, maxsus immun javobni va immunologik xotira shakllanishini ta'minlaydi. U muayyan antigenga xos bo'lib, bu antigenni adaptiv immunitet hujayralari antigenni taqdim etish jarayonida taniydi. Patogen yo'q qilingach, uning antigenlari haqidagi ma'lumotni saqlovchi adaptiv immunitet hujayralari organizmda qoladi va immunologik xotirani ta'minlaydi. Shu tufayli patogen qayta kirganda unga qarshi tezkor maxsus immun javob rivojlanadi.
Antigenni tanib olish
Adaptiv immunitet hujayralari leykotsitlarning alohida guruhi — limfotsitlardan iborat bo'lib, ular T-limfotsitlar (T-hujayralar) va B-limfotsitlarga (B-hujayralar) bo'linadi. Limfotsitlar suyak iligidagi gemotsitoblastlardan hosil bo'ladi. So'ng T-hujayralar timusda, B-hujayralar esa suyak iligida yetiladi. T-hujayralar hujayraviy adaptiv immun javobni, B-hujayralar esa gumoral adaptiv immun javobni ta'minlaydi. T- va B-hujayralar yuzasida tegishli T- va B-hujayra retseptorlari bo'lib, ular antigenlarni taniydi. Odatda T-hujayralar antigenlarni dastlabki shaklida taniy olmaydi, ular faqat qayta ishlangan[ingl.] antigen bo'laklarini, ya'ni antigen taqdim etuvchi hujayralar yuzasidagi MHC molekulalari bilan bog'langan qismlarni taniydi. T-killerlar MHC-I bilan bog'langan antigen qismlarini, T-xelperlar va regulyator T-hujayralar esa MHC-II[ingl.] majmuasidagi antigen qismlarini taniydi. T-hujayralarning alohida guruhi — γδ-T-hujayralar[ingl.]— MHC bilan bog'lanmagan, o'zgarmagan antigenlarni taniy oladi. B-hujayra retseptori B-hujayra yuzasiga mahkamlangan antitana molekulasi bo'lib, antigenni qo'shimcha qayta ishlashsiz taniydi. Turli B-hujayra avlodlarining retseptorlari turli antigenlarga mos keladi va ishlab chiqarilishi mumkin bo'lgan barcha antitanalar xilma-xilligini aks ettiradi.
Hujayraviy adaptiv immun javob
T-hujayralarning uch asosiy guruhi bor: T-killerlar, T-xelperlar va regulyator T-hujayralar. T-killerlar zararlangan va shikastlangan hujayralarni yo'q qiladi. B-hujayralardagi kabi, bir avlodga mansub T-hujayralar bitta antigenni taniydi. T-killerlar ularning T-hujayra retseptorlari (ingl. T cell receptors, TCRs) antigen taqdim etuvchi hujayra yuzasidagi MHC-I majmuasiga birikkan antigen bo'lagini taniganda faollashadi. T-killer bu majmuani tanishi uchun TCRdan tashqari koretseptor CD8 ham zarur. Faollashgach, T-killer o'ziga taqdim etilgan antigen bilan bir xil antigenni izlab qon orqali harakatlanadi. Tegishli antigenli hujayraga duch kelganda, u sitotoksik xususiyatli oqsillarni, jumladan perforinlar ni ajratadi. Ular nishon hujayraning membranasiga joylashib, teshiklar hosil qiladi va membrana yaxlitligini buzadi. Boshqa oqsil — proteaza granulizin[ingl.] nishon hujayraga kirganda, apoptoz boshlanadi. T-killerlar zararlangan hujayralarni yo'q qilish orqali viruslarning ko'payishi ni to'xtatishda ayniqsa muhim. T-killerlarning faollashuvi qat'iy nazorat qilinadi: T-hujayra retseptori va antigen deyarli mukammal mos kelishi, shuningdek, boshqa T-hujayralar — T-xelperlardan qo'shimcha signallar kelishi shart.
T-xelperlar adaptiv va orttirilgan immun javoblarni boshqaradi. Ular sitotoksik ta'sirga ega emas: patogen hujayralarini ham, zararlangan hujayralarni ham o'ldirmaydi. T-xelperlar yuzasida MHC-II majmuasidagi antigen qismlarini taniydigan TCR retseptorlari mavjud. T-killerlar singari ular MHC:antigen majmuasini tanish uchun TCRdan tashqari koretseptordan foydalanadi. Biroq u CD8 emas, CD4 bo'lib, T-xelperni faollashtiruvchi signal kaskadlarini boshlaydi. T-xelperlar MHC:antigen majmuasiga T-killerlarga qaraganda kuchsizroq bog'lanadi. T-xelper faollashishi uchun uning yuzasidagi 200—300 ta TCR shu majmua bilan bog'lanishi kerak, T-killer esa atigi bitta retseptor bog'langanda ham faollashadi. Bundan tashqari, T-xelper faollashishi uchun antigen taqdim etuvchi hujayra bilan uzoqroq o'zaro ta'sir kerak. Faollashgan T-xelper ko'plab hujayra turlariga ta'sir qiladigan sitokinlarni ajratadi. Bu signallar makrofaglarning bakteriyalarni o'ldirish xususiyatini va T-killerlar faolligini kuchaytiradi.
Regulyator T-hujayralar ilgari supressor T-hujayralar deb atalgan. Ular effektor T-hujayralarning faoliyatini va ko'payishini bostirib, autoimmun kasalliklarning rivojlanishiga yo'l qo'ymaydi. Kelib chiqishi bo'yicha ular T-xelperlarga yaqin. Regulyator T-hujayralar ham T-xelperlar kabi CD4 koretseptorini ifodalaydi. γδ-T-hujayralar CD4+ va CD8+ T-hujayralarnikidan farq qiladigan muqobil TCR shakliga ega bo'lib, T-xelper, T-killer va NK-hujayralarning xususiyatlarini birlashtiradi.
Gumoral adaptiv immun javob
B-hujayralar antigenlarni o'z yuzasiga mahkamlangan antitanalardan iborat B-hujayra retseptorlari orqali taniydi. Retseptor antigen bilan bog'langanda hujayra ichiga olinadi va antigen B-hujayra ichida proteoliz orqali peptidlarga parchalanadi. Hosil bo'lgan antigen bo'laklari B-hujayra yuzasida MHC-II bilan majmua hosil qilib namoyon bo'ladi. Antigen:MHC-II majmuasi T-xelperni faollashtiradi. T-xelper limfokinlar ajratib, B-hujayrani faollashtiradi. Faollashgan B-hujayra bo'lina boshlaydi, uning plazmatik hujayralar deb ataladigan avlod hujayralari esa dastlab antigenni bog'lagan B-hujayra retseptoriga aynan mos millionlab antitana molekulalarini ajratadi. Antitanalar qon va limfa da aylanadi, o'zlariga mos antigenni ifodalovchi patogen hujayralariga bog'lanib, ularni komplement oqsillari yoki fagotsitlar tomonidan yo'q qilinishi uchun belgilaydi. Antitanalar bakterial toksinlarga bog'lanib, ularni neytrallashi yoki virus va bakteriyalarning retseptorlarga birikishiga raqobatlashib, hujayrani zararlashiga to'sqinlik qilishi ham mumkin.
Fiziologik boshqarilish
Immun tizimi boshqa a'zolar tizimlari, xususan, endokrin va nerv tizimi bilan yaqindan bog‘liq. Immun tizimi to‘qimalar yaxlitligini tiklash va regeneratsiyada ham muhim rol o‘ynaydi.
Gormonlar
Gormonlar immun tizimining sezgirligini boshqaradigan immunomodulyatorlar sifatida ta'sir qiladi. Masalan, ayol jinsiy gormonlari tug'ma va adaptiv immunitetning rag'batlantiruvchilari hisoblanadi. Ayrim autoimmun kasalliklar, jumladan tizimli qizil yugurik, ko'proq ayollarda uchraydi va ularning boshlanishi jinsiy yetilish davriga to'g'ri keladi. Erkak jinsiy gormonlari, xususan, testosteron esa immunitetni bostiruvchi xususiyatga ega. Immun tizimiga boshqa gormonlar, masalan, glyukokortikoidlar, prolaktin, somatotropin va D vitamini hosilalari ham ta’sir ko‘rsatadi.
Glyukokortikoidlar immun tizimining eng muhim boshqaruvchilaridir. Ular yallig‘lanishga qarshi oqsillarning ekspressiyasini (masalan, lipokortin I[ingl.], p11[ingl.], SLPI va MAPK-fosfataza) kuchaytiradi va yallig‘lanishni rag‘batlantiruvchi oqsillar hosil bo‘lishini kamaytiradi. Kuchli yallig‘lanishga qarshi ta’siri tufayli glyukokortikoidlar autoimmun kasalliklar, allergiya, sepsis ni davolashda ishlatiladi. Ular T-hujayralar rivojlanishini boshqarishda ham qatnashadi.
T-hujayra patogen bilan uchrashganda o'z yuzasida D vitamini retseptori[ingl.] ni namoyon qiladi. U orqali T-hujayra D vitaminining faol shakli — steroid gormon kalsitriol bilan bog'lanadi. Ammo T-hujayralarning D vitamini bilan aloqasi shu bilan cheklanmaydi. T-hujayralarda CYP27B1[ingl.] geni ifodalanadi. Bu gen kodlaydigan ferment D vitamini hosilasi kalsidiolni kalsitriolga aylantiradi. T-hujayralar faqat kalsitriol bilan bog‘langandan keyin o‘z himoya vazifasini bajara oladi. CYP27B1 geni kalsitriol hosil qila oladigan boshqa hujayralarda — dendrit hujayralar, makrofaglar va keratinotsitlarda ham ifodalanadi.
Yosh o‘tishi bilan gormonlar darajasi asta-sekin kamayishi keksalardagi zaif immunitet bilan bog‘liq bo‘lishi mumkin, deb taxmin qilinadi. Immun tizimi ham endokrin tizimga, ayniqsa qalqonsimon bez gormonlari ga ta'sir qiladi. Yoshga bog'liq immunitet pasayishi keksa odamlarda D vitamini darajasining pasayishi bilan o'zaro bog'liq.
Uyqu va dam olish
Uyqu va dam olish immun tizimiga ta'sir qiladi, xususan, uyqu yetishmasligi uning faoliyatini susaytiradi. Infeksiya vaqtida hosil bo'ladigan interleykin 1 va TNFα[ingl.] kabi sitokinlar qatnashadigan murakkab qayta aloqa tizimi sekin to'lqinli uyqu ni boshqaradi. Shuning uchun infeksiya vaqtida uyqu davri o'zgarib, sekin to'lqinli uyqu ulushi ortishi mumkin.
Uyqu yetishmasligidan aziyat chekadigan odamlarda odatdagiga nisbatan immun javob zaifroq va infeksiyaga javoban antitanalar hosil bo'lishi kamroq bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, yorug'lik va qorong'ilik almashinuvi buzilishi NFIL3[ingl.] oqsilining ishiga xalaqit beradi. Bu oqsil nafaqat sirkad ritmlar bilan birga T-hujayralarning differensiatsiyalanishini ham boshqaradi. Sutkalik ritm va immun tizimi faoliyatidagi buzilishlar quyidagi holatlarga sabab bo‘lishi mumkin: yurak kasalliklari, astma va surunkali og‘riq[ingl.].
Uyqu yetishmasligining immun tizimiga salbiy ta’siridan tashqari, uyqu va sirkad ritmlar tug‘ma va orttirilgan immunitetga ham kuchli boshqaruvchi ta’sir ko‘rsatadi. Sekin to‘lqinli uyqu vaqtida kortizol, adrenalin va noradrenalin darajasi keskin pasayadi. Buning natijasida leptin, somatotropin va prolaktin miqdori ortadi. Bu gormonlar yallig'lanishni rag'batlantiruvchi IL-1, IL-12[ingl.], TNFα va INFγ sitokinlari hosil bo'lishi bilan bog'liq. Ular immun hujayralarini faollashtiradi, ko'payishi va differensiatsiyalanishiga yordam beradi. Asta rivojlanayotgan adaptiv immun javob davomida aynan sekin to'lqinli uyqu paytida hali differensiatsiyalanmagan yoki kam differensiatsiyalangan naiv T-hujayralar[ingl.] va xotira T-hujayralari soni eng yuqori darajaga yetadi. Bundan tashqari, sekin uyqu vaqtida faol hosil bo'ladigan leptin, somatotropin va prolaktin antigen taqdim etuvchi hujayralar hamda T-hujayralar o'zaro ta'sirini qo'llab-quvvatlaydi, T-xelperlar ko'payishini va naiv T-hujayralarning limfa tugunlariga ko'chishini kuchaytiradi. Ushbu gormonlar T-xelperlar javobini faollashtirib, uzoq muddatli immunologik xotira shakllanishiga ham yordam beradi, deb hisoblanadi.
Uyg'oqlik paytida esa T-killerlar va NK-hujayralar soni, shuningdek, kortizol va katexolaminlar kabi yallig'lanishga qarshi moddalar miqdori eng yuqori darajaga yetadi. Uyqu vaqtida immun tizimida yallig'lanishni rag'batlantiruvchi signallar nima uchun faollashishini tushuntiradigan ikkita faraz bor. Birinchidan, kuchli yallig'lanish javobi uyg'oqlik vaqtida yuz bersa, u jiddiy jismoniy va bilish faoliyati buzilishlariga olib kelardi. Ikkinchidan, uyqu paytida yallig'lanish jarayoniga melatonin yordam berishi mumkin. Yallig'lanishda juda ko'p erkin radikallar hosil bo'ladi (oksidlanish stressi), melatonin esa uyqu vaqtida ularning hosil bo'lishiga qarshi turishi mumkin.
Ovqatlanish
Me'yoridan ortiq ovqatlanish immun tizimi ishiga ta'sir qiluvchi diabet va semizlik kabi kasalliklar bilan bog'liq. O'rtacha darajadagi to'yib ovqatlanmaslik hamda ayrim mikroelementlar va oziq moddalar yetishmasligi ham immunitetga salbiy ta'sir qilishi mumkin. Ma'lumotlarga ko'ra, yog' kislotalari ga boy mahsulotlar immunitetga ijobiy ta'sir qiladi. Homiladorlikda homila yetarli oziqlanmasa, bu immun tizimi faoliyatini umr bo'yi buzishi mumkin.
Yaralarning bitishi va regeneratsiya
Immun tizimi, ayniqsa uning tug'ma qismi, shikastlanishdan keyin to'qimalarning tiklanishida muhim rol o'ynaydi. Bu jarayonda makrofaglar va neytrofillar asosiy ishtirokchilardir, biroq γδ-T-hujayralar, tug'ma limfoid hujayralar va regulyator T-hujayralar ham katta ahamiyatga ega. Immun hujayralarining moslashuvchanligi hamda yallig'lanishni rag'batlantiruvchi va unga qarshi signallar muvozanati yaraning bitishidagi eng muhim omillardir. Immun tizimi regeneratsiya jarayonida, xususan, amfibiyalar da ham qatnashadi. Farazlardan biriga ko'ra, regeneratsiya qobiliyati yuqori turlar immun funksiyasi jihatidan regeneratsiya salohiyati past turlarga nisbatan zaifroq bo'ladi.
Inson immun tizimining buzilishlari
Immun tizimidagi buzilishlar uch toifaga bo‘linadi: immun tanqisliklari, autoimmun kasalliklar va o‘ta sezuvchanlik reaksiyalari.
Immun tanqisligi
Immun tizimining bir yoki bir nechta tarkibiy qismi ishlamasa va uning samaradorligi yetarli bo'lmasa, immun tanqisligi paydo bo'ladi. 50 yoshdan keyin immun tizimi faolligi asta-sekin pasayadi, bu jarayon immun qarish[ingl.] (ingl. immunosenescence). Rivojlangan mamlakatlarda immun tizimi faoliyati susayishining asosiy sabablari — semizlik, alkogolizm va giyohvandlik hisoblanadi. Rivojlanayotgan mamlakatlar da immun tizimi faoliyatidagi buzilishlar ko'pincha to'yib ovqatlanmaslik bilan bog'liq. Oziq ratsionida oqsil yetishmasligi hujayraviy immun mexanizmlari va komplement tizimining ishlashini buzadi, sitokinlar va A immunoglobulinlari (IgA) ishlab chiqarilishini kamaytiradi. Ayrim immun tanqisliklari irsiy xususiyatga ega. Masalan, surunkali granulomatoz kasallik[ingl.] da fagotsitlar patogen hujayralarini yetarli darajada samarali yo‘q qila olmaydi. Immun tanqisligiga OIV infeksiyasi yoki ayrim onkologik kasalliklar ham sabab bo‘lishi mumkin.
Autoimmun kasalliklar
Autoimmun kasalliklarda immun tizimi haddan tashqari faollashib, organizmning o‘z oqsillariga hujum qiladi. Shuning uchun «o‘ziniki»ni «begona»dan ajratish mexanizmi buziladi. Odatda organizmning o‘z oqsillarini taniy oladigan T-hujayralar maxsus mexanizmlar yordamida yo‘q qilinadi. Autoimmun shikastlanish mexanizmlari odatdagi adaptiv immun javobdagi mexanizmlardan farq qilmaydi. Eng ko‘p uchraydigan autoimmun kasalliklarga quyidagilar kiradi: revmatoid artrit, insulinga bog'liq qandli diabet, autoimmun tireoidit.
O'ta sezuvchanlik
O'ta sezuvchanlik — muayyan antigenga nisbatan haddan tashqari kuchli immun javob. U davomiyligi va asosiy mexanizmlariga ko'ra bir necha turga ajratiladi. I turdagi o'ta sezuvchanlik odatda allergiya bilan bog'liq darhol yuz beradigan anafilaktik reaksiyalarni o'z ichiga oladi. Bu reaksiyalar yengil noqulaylikdan o'limgacha olib kelishi mumkin. I turdagi o'ta sezuvchanlikning asosini E immunoglobulinlari (IgE) tashkil etadi, ular bazofillar va semiz hujayralardagi granulalarning ajralishini boshlaydi. II turdagi o'ta sezuvchanlikda organizmning o'z oqsillarini taniydigan antitanalar bo'ladi va ular ushbu oqsillarni ifodalovchi hujayralarni yo'q qilish uchun belgilaydi. II tur antitanaga bog'liq yoki sitotoksik o'ta sezuvchanlik deb ham ataladi. Uning asosini G (IgG) va M (IgM) immunoglobulinlari tashkil etadi. Antigenlar, komplement oqsillari, IgG va IgM to'plamlaridan iborat immun majmualar III turdagi o'ta sezuvchanlik reaksiyalarini boshlaydi. IV turdagi, ya'ni kechikkan o'ta sezuvchanlik 2—3 kun davomida rivojlanadi. U ko'plab autoimmun va yuqumli kasalliklarda kuzatiladi. Uning asosini T-hujayralar, monotsitlar va makrofaglar tashkil etadi.
Tibbiy muolajalar
Immunosupressiya
Immunosupressiv preparatlar (immunodepressantlar) autoimmun kasalliklar va ortiqcha yallig'lanishni davolashda, shuningdek, transplantat ning a'zo ko'chirib o'tkazilgandan keyin rad etilishining oldini olishda ishlatiladi. Yallig'lanish ta'sirini nazorat qilish uchun yallig'lanishga qarshi preparatlar keng qo'llanadi. Eng kuchli yallig'lanishga qarshi vositalar qatoriga glyukokortikoidlar kiradi. Biroq ularning markaziy semizlik, giperglikemiya, osteoporoz kabi ko'plab jiddiy nojo'ya ta'sirlari bor. Shu bois ularni qabul qilish qat'iy nazorat qilinishi kerak. Yallig'lanishga qarshi preparatlarning kichik dozalari ko'pincha sitotoksik va immunosupressiv dorilar bilan, masalan, metotreksat va azatioprin bilan birga qo'llanadi. Sitotoksik preparatlar faollashgan T-hujayralar ham kiradigan bo'linuvchi hujayralarni nobud qilib, immun javobni bostiradi. Biroq boshqa to'qimalarning bo'linuvchi hujayralari ham zarar ko'radi, shu sababli sitotoksik preparatlar ko'plab nojo'ya ta'sirlarga ega. Masalan, siklosporin kabi immunosupressiv preparatlar T-hujayralarning hujayra tashqarisidagi qo'zg'atuvchilarga javobini ularning signal uzatish yo'llarini to'sish orqali susaytiradi.
Vaksinatsiya
Faol immunitetni vaksina yordamida sun’iy hosil qilish mumkin. Vaksinatsiya yoki immunizatsiyaning asosiy tamoyili — kasallikni boshdan kechirmasdan muayyan patogenga qarshi maxsus immunitet shakllantirish maqsadida uning antigenini organizmga kiritishdir. Butun patogen o‘rniga antigen yordamida immun javobni tanlab faollashtirish immun tizimining tabiiy o‘ziga xosligiga tayanadi. Vaksinatsiya ko‘plab yuqumli kasalliklardan himoya qiladigan eng muvaffaqiyatli usullardan biridir. Ko‘pchilik vaksinalar orasida virusli infeksiyalarga qarshi mo‘ljallanganlari tirik, kuchsizlantirilgan virusni saqlaydi; ko‘plab bakterial kasalliklarga qarshi vaksinalar esa mikroorganizmlarning hujayraviy bo‘lmagan tarkibiy qismlariga, masalan, toksinlarning zararsiz bo‘laklariga asoslanadi. Hujayraviy bo‘lmagan vaksinalardagi ko‘p antigenlar yetarli darajada kuchli adaptiv immun javob hosil qila olmagani uchun aksariyat antibakterial vaksinalarga adyuvantlar qo'shiladi. Ular tug'ma immunitetning antigen taqdim etuvchi hujayralarini faollashtirib, vaksinaning immunogenligini oshiradi.
Immunogenlikni bashorat qilish
Organizm massasi 500 Da dan ortiq yirik peptid va oqsil preparatlari yuborilgach, ayniqsa ular katta dozalarda takror yuborilsa, neytrallovchi immun javob hosil qilishi mumkin. Ba'zan preparatning o'zi emas, balki u bilan birga yuborilgan modda immunogen bo'ladi. Bu holat saratonga qarshi taksol preparatida ham ba'zan kuzatiladi. Oqsil va peptidlarning immunogenligini baholash uchun hisoblash usullari yaratilgan. Ular ayniqsa antitanalar va boshqa peptid tabiatli moddalarga asoslangan dorilarni ishlab chiqishda, shuningdek, mutatsiyalar ning virus qobig'i oqsillari ga ta'sirini va uning virulentligini o'rganishda muhim. Immunogenlikni baholashning ilk usullari epitoplar da gidrofil aminokislota qoldiqlari ulushi gidrofob qoldiqlarnikidan ancha ko'p ekanligi haqidagi kuzatuvga asoslangan. So'nggi yondashuvlar mashinaviy o'qitish dan va ma'lum epitoplar (odatda yaxshi o'rganilgan virus oqsillari) ma'lumotlar bazasidan o'quv tanlanmasi[ingl.] sifatida foydalanishga tayanadi. Immunogenlikni bioinformatik usullar bilan o'rganadigan soha immunoinformatika[ingl.] .
Immunologik tolerantlik
« immunologik tolerantlik » deganda muayyan antigenga immun javobning bo‘lmasligi tushuniladi. Tolerantlik paydo bo‘lishi mumkin bo‘lgan antigenlar to‘plami maxsus immun javob yuzaga keladigan antigenlardan deyarli farq qilmaydi. Rivojlanishning ayrim bosqichlarida muayyan antigenlarga nisbatan javob bermaslik ontogenez uchun ham, sutemizuvchilarda homiladorlik ning normal kechishi uchun ham zarur (homiladorlikdagi immunologik tolerantlik). Ba'zi antigenlarga tolerantlik organizm rivojlanishining ilk davrlarida shakllanadi. Tolerantlikni ontogenezning dastlabki bosqichlarida, xususan, immun tizimi hali to'liq shakllanmagan yangi tug'ilgan organizmga antigen yuborish orqali sun'iy keltirib chiqarish ham mumkin. Dastlabki rivojlanish davri va katta yoshda shakllanadigan tolerantlikning hujayraviy va molekulyar mexanizmlari ko'pincha turlicha bo'ladi. Masalan, yangi tug'ilgan sichqonlarda makrofaglar kam bo'ladi, shu sababli immun tizimi samarali javob hosil qila olmaydi. Immunologik tolerantlik rivojlanishida regulyator T-hujayralar muhim rol o'ynaydi: ular T-xelperlar faoliyatini bostiradi.
O'smalar immunologiyasi
Patogenlarga qarshi kurashishdan tashqari, immun tizimi xavfli o‘sma hujayralarini aniqlash va yo‘q qilishda muhim rol o‘ynaydi. Xavfli o‘zgarishga uchragan o‘sma hujayralari odatda sog‘lom hujayralarda uchramaydigan antigenlarni yuzasida ifodalaydi. Immun tizimi bunday antigenlarni begona deb qabul qilib, xavfli hujayralarga qarshi immun javobni boshlaydi. O‘sma antigenlari turli kelib chiqishga ega: ular onkogen viruslar, masalan, inson papilloma virusi dan kelib chiqadi. Bu virus bachadon bo'yni saratoni va boshqa a'zolar saratoniga sabab bo'ladi. Boshqa o'sma antigenlari esa aslida organizmning o'z oqsillari bo'lib, odatda hujayralarda kam miqdorda, o'sma hujayralarida esa ancha ko'p miqdorda mavjud. Masalan, tirozinaza fermenti melanin sintezi uchun kerak. Bu oqsilning ko'p ifodalanishi melanotsitlar ning xavfli hujayralarga aylanishiga olib keladi. O'sma antigenlarining uchinchi manbai — hujayralarning o'sishi va tirik qolishini odatda boshqaradigan, ko'pincha mutatsiyaga uchrab onkogenlar.
ga aylangan oqsillardir. O'smaga qarshi immun javob asosan T-killerlarning o'sma hujayralarini yo'q qilishidan iborat, ba'zida T-xelperlar ham qatnashadi. Virus oqsillari kabi o'sma antigenlari ham MHC-I bilan birga taqdim etiladi, shu tufayli T-killerlar xavfli hujayralarni taniydi. NK-hujayralar ham o'sma hujayralarini yo'q qiladi, ayniqsa ularda MHC-I normal darajadan kam ifodalanganda; bu o'smalarda tez-tez kuzatiladi. Ba'zan organizmda o'sma antigenlariga qarshi antitanalar hosil bo'ladi va xavfli hujayralar komplement tizimi tomonidan nobud qilinadi.
Ayrim o'smalar immun javobdan qochishga muvaffaq bo'ladi. Ularning hujayralari MHC-I ni kam ifodalaydi, shuning uchun T-killerlar ularni tanimaydi. Ba'zi o'sma hujayralari immun javobni bostiradigan moddalarni, masalan, TGFβ sitokinini ajratadi; u makrofaglar va limfotsitlar faolligini pasaytiradi. Bundan tashqari, o'sma antigenlariga immunologik tolerantlik shakllanib, immun tizimi xavfli hujayralarni taniy olmay qolishi mumkin.
Makrofaglar boshqa makrofaglarni jalb qilish uchun ajratadigan TNFα kabi sitokinlar tufayli o'sma o'sishiga ko'maklashishi mumkin. Shuningdek, gipoksiya, ya'ni o'sma ko'pincha mavjud bo'ladigan kislorod yetishmaydigan sharoit va makrofaglar ajratadigan sitokinlar birgalikda o'smaning metastazlanishini faollashtirishi mumkin.
Evolyutsiya
Ko'p tarkibli adaptiv immun tizimi ehtimol jag'li umurtqalilarda rivojlangan, chunki umurtqasizlarda limfotsitlar ham, antitanalar ham mavjud emas. Shunga qaramay, ko'pgina organizmlarda ishlash tamoyili umurtqalilarning adaptiv immunitetiga o'xshash himoya tizimlari mavjud. Immun tizimining funksional muqobillari hatto bakteriyalar va arxeylar da ham uchraydi. Masalan, restriksiya-modifikatsiya tizimi yoki CRISPR/Cas tizimi viruslardan himoyalanish uchun xizmat qiladi. CRISPR/Cas ni orttirilgan immunitet shakli deb ham qarash mumkin, chunki bakteriya yoki arxey genomiga ilgari uchragan viruslarning ketma-ketliklari qo'shiladi. Shu tufayli ayni virus qayta yuqqanida tezkor maxsus himoya reaksiyasi boshlanadi. CRISPR/Cas tizimida virus ko'payishi komplementar o'zaro ta'sir orqali to'xtatiladi. Bunda qisqa RNKlar CRISPR speyserlari joylashgan lokus dan o'qiladi, begona nuklein kislotalar bilan bog'lanadi va keyin Cas oqsillari ularni parchalaydi. Prokariotlar da viruslarga qarshi boshqa himoya mexanizmlari ham bor. Immun tizimining ayrim tarkibiy qismlari bir hujayrali eukariotlar da ham uchraydi, lekin ular kam o'rganilgan.
Tug'ma immunitetning ayrim tarkibiy qismlari, masalan, molekulyar naqshni taniydigan retseptorlar deyarli barcha organizmlarda mavjud. Mikroblarga qarshi peptidlar o'simliklar va hayvonlarda uchraydi; umurtqasizlarda ular tizimli immunitetning asosiy shaklidir. Umurtqasiz hayvonlarning aksariyatida komplement tizimi va fagotsitlar ham bor. Viruslardan himoyalanishda ribonukleazalar hamda RNK interferensiyasi mexanizmi asosiy rol o'ynaydi; ular deyarli barcha eukariotlarda saqlangan.
Hayvonlardan farqli ravishda o'simliklarda fagotsitoz qila oladigan hujayralar yo'q. Shunga qaramay, ularda butun organizm bo'ylab kimyoviy signallar uzatilishiga asoslangan immun tizimi mavjud. O'simliklarning alohida hujayralari ham PAMP naqshlariga javob berishi mumkin. O'simlik to'qimasining bir qismi zararlanganda mahalliy o'ta sezuvchanlik reaksiyasi yuzaga keladi. Zararlangan hudud hujayralari apoptozga uchraydi va patogenni boshqa hujayralarga o'tkaza olmay qoladi. Butun o'simlik tizimli orttirilgan chidamlilik[ingl.] deb ataladigan himoya reaksiyasi orqali patogenga qarshilik hosil qilishi mumkin. Virus infeksiyasiga qarshi o'simliklarning tizimli javobida virus replikatsiyasini to'sadigan RNK interferensiyasi muhim rol o'ynaydi.
Immun tizimining klassik adaptiv molekulalari, masalan, immunoglobulinlar va T-hujayra retseptorlari faqat jag‘li umurtqalilarda uchraydi. Biroq boshqa organizmlarda muqobil adaptiv immun tizimlari bo‘lishi mumkinligi taxmin qilinadi. Masalan, ibtidoiy jag‘siz umurtqalilar — minogalar va miksinalar Ularda quyidagicha ataladigan o'zgaruvchan limfotsit retseptorlari[ingl.] (ingl. variable lymphocyte receptors, VLRs) mavjud. Ular bir yoki ikki gen orqali kodlanadi. VLRlar antigenlarni antitanalarga o‘xshash tarzda, ularga yaqin o‘ziga xoslik bilan bog‘laydi.
Patogenlarning qarshi choralari
Har qanday patogenning muvaffaqiyati organizm immun tizimining to'siqlarini qanchalik yenga olishiga bog'liq. Shu bois patogenlarda immun tizimi ta'siridan qochish yoki uni izdan chiqarishga yordam beradigan bir qancha mexanizmlar rivojlangan. Bakteriyalar ko'pincha organizmning himoya to'siqlarini ularni parchalovchi fermentlarni chiqarish orqali, masalan, sekretsiya tizimlari ning II turi yordamida yengib o'tadi. III tur sekretsiya tizimi bakteriya hujayrasini xo'jayin organizm hujayrasiga ichi bo'sh naychalar orqali bog'laydi. Natijada patogen oqsillari bevosita xo'jayin hujayrasiga yetkaziladi. Ko'pincha bunday oqsillar xo'jayinning himoya mexanizmlarini ishdan chiqarishga xizmat qiladi.
Ayrim patogenlar, masalan, hujayra ichida yashovchilar, xo'jayin hujayralari ichida «yashirinib», immun javobdan qochadi. Ular hayot siklining katta qismini xo'jayin hujayralari ichida o'tkazadi. Bu yerda ular immun hujayralari, antitanalar va komplement tizimi ta'siridan himoyalangan bo'ladi. Hujayra ichki patogenlarga viruslar, ayrim bakteriyalar (masalan, Salmonella) va hatto eukariotlar (bezgak plazmodiysi Plasmodium falciparum va protistlar turkumi Leishmania) kiradi. Ayrim bakteriyalar, masalan, Mycobacterium tuberculosis, kapsulalar ichida yashaydi. Kapsulalar ularni komplement oqsillari ta'sirida lizisga uchrashdan saqlaydi. Ko'pgina patogenlar immun javobni yo'qqa chiqaradigan yoki noto'g'ri yo'naltiradigan moddalar ajratadi. Ayrim patogen bakteriyalar biofilmlar hosil qiladi. Biofilm ichida barcha bakteriya hujayralari immun tizimi ta'siridan ishonchli himoyalangan bo'ladi. Bunday tuzilmalarni inson kasalliklarini keltirib chiqaradigan Pseudomonas aeruginosa va Burkholderia cenocepacia[ingl.] kabi mikroorganizmlar hosil qiladi. Boshqa bakteriyalar antitanalarni bog'lab, ularni faolsizlantiradigan yuzaki oqsillarni sintez qiladi. Masalan, G oqsili Streptococcus turkumidagi bakteriyalarda, Streptococcus, A oqsili Staphylococcus aureus da, L oqsili esa Peptostreptococcus magnus.
da mavjud. Adaptiv immun javobdan qochish mexanizmlari murakkabroq. Ularning eng soddasi antigen o'zgaruvchanligi bo'lib, yuzaki epitoplarning muhim bo'lmagan qismlari tez o'zgarishi mumkin. Masalan, OIV ning nishon hujayraga kirishi uchun zarur bo'lgan virus qobig'i oqsillari doimo o'zgaradi. Antigenlarning tez-tez o'zgarishi bu virusga qarshi vaksina yaratishdagi muvaffaqiyatsizliklarni tushuntirishi mumkin. Bir hujayrali eukariot parazit Trypanosoma brucei[ingl.] ham yuzaki oqsillarni shunga o'xshash tarzda o'zgartirib, immun tizimidan bir qadam oldinda bo'la oladi. Yana bir keng tarqalgan usul — antigenlarni niqoblash. Masalan, OIV virionlari hujayradan ajralayotganda o'zini xo'jayin hujayra membranasidan olingan lipid qobiq bilan o'raydi. Natijada immun tizimi ularni begona tuzilmalar sifatida tanishi qiyinlashadi.
O'rganilish tarixi
Immunitet mavjudligiga oid eng qadimgi qaydlar 430-yilga taalluqli (miloddan avvalgi), o‘sha paytda Afinada keng tarqalgan epidemiya — vabo bilan bog‘liq edi. Fukidid avvalgi vabo tarqalishida kasal bo‘lib tuzalgan odamlar keyingi avj olishda qayta kasallanmay, bemorlarni parvarishlashi mumkinligini kuzatgan. X asrda fors tabibi Abu Bakr Muhammad ar-Roziy adaptiv immunitet haqidagi tushunchani ilk bor kiritdi va boshdan kechirilgan chechak kasalligi qayta kasallanishdan himoya qilishini tasvirladi. Uning tasavvuriga ko'ra, dastlabki kasallik paytida organizmdan qon orqali «ortiqcha namlik» ajralib chiqishi takror kasallanishning oldini oladi. Shunga qaramay, ar-Roziy nazariyasi o'sha davrda chechak haqida mavjud ayrim kuzatuvlarni izohlay olgan.
XVIII asrda Pyer Lui de Mopertyui bir qator tajribalarni chayon zahari bilan o‘tkazdi va ayrim itlar hamda sichqonlar unga chidamli ekanini aniqladi. Immunitet haqidagi tasavvurlar rivojiga Lui Paster katta hissa qo'shdi. U vaksinatsiya tamoyillari va kasalliklarning mikrob nazariyasini ishlab chiqdi. Paster nazariyasi o'sha davrdagi kasalliklar haqidagi qarashlarga, ayniqsa keng tarqalgan miazma nazariyasiga zid edi. Pasterning qarashlarini 1891-yilda Robert Kox tasdiqladi. U 1905-yilda fiziologiya yoki tibbiyot bo'yicha Nobel mukofoti ni yuqumli kasalliklarning mikrob sababini aniqlagani uchun olgan. Inson kasalliklarida viruslarning roli 1901-yilda Uolter Rid sariq isitma virusini aniqlaganida ko'rsatildi.
XIX asr oxirida immunologiya jadal rivojlandi. O'sha davrda immunitetning hujayraviy va gumoral asoslari faol o'rganildi. Ayniqsa, Paul Erlix ning hissasi muhim bo'ldi. U antigen va antitana o'rtasidagi o'zaro ta'sirning o'ziga xosligini tushuntirish uchun yon zanjirlar nazariyasi[ingl.] ni taklif qildi. XIX asr oxiri va XX asr boshlarida immunitetning hujayraviy hamda gumoral nazariyalari o'rtasida bahs ketdi. Hujayraviy nazariyani Ilya Mechnikov himoya qilgan; u immun hujayralarining fagotsitoz qilish qobiliyatini kashf etdi. Gumoral nazariya tarafdorlari, jumladan Paul Erlix va Emil Adolf fon Bering immunitetning tarkibiy qismlari maxsus hujayralar emas, balki organizm suyuqliklarida erigan erkin molekulalar ekanini ta'kidlagan. Gumoral immunitet mexanizmlarini o'rgangani uchun Erlix 1908-yilda fiziologiya yoki tibbiyot bo'yicha Nobel mukofotini Mechnikov bilan birga olgan.
1950-yillarda Frenk Makfarleyn Bernet immun tizimining klonal seleksiya nazariyasi ni ishlab chiqdi. Bernetga ko'ra, immun javobning boshlanishi «o'ziniki» (sog'lom organizmning immun javobni boshlamaydigan tarkibiy qismlari) va «begona»ni (immun javobni faollashtiradigan patogenlar hamda transplantatlarni) ajratishga asoslanadi. Keyinchalik Bernet nazariyasi asosiy gistomoslik majmuasi va uning T-hujayralarni ikki bosqichda faollashtirishdagi roli haqidagi yangi kashfiyotlarga muvofiq takomillashtirildi.
Adabiyotlar
- Burmester G.-R., Petsutto A. Ko'rgazmali immunologiya. — M.: BINOM. Bilimlar laboratoriyasi, 2014. — 320 bet. — ISBN 978-5-9963-1731-8.
- Galaktionov V. G. Immunologiya. — M.: «Akademiya» nashriyot markazi, 2004. — 528 bet. — ISBN 5-7695-1260-1.
- Kenneth Murphy, Casey Weaver. Janeway's Immunobiology. — Garland Science, 2017. — ISBN 978-0-8153-4505-3.
Havolalar
- Immune System Arxiv nusxasi 2-may 2019-yilda quyidagi saytda saqlangan: Wayback Machine quyidagi manbadan: Hartford universiteti (ingl.)
- Microbiology and Immunology quyidagi manbadan: Janubiy Karolina universiteti (ingl.)
- Immun tizimi : Ichimizdagi qaysi vositalar organizmni xavflardan himoya qiladi : qo'llanma / Ilmiy maslahatchi: Nikolay Nikitin (tibbiyot fanlari doktori, MDU biologiya fakulteti virusologiya kafedrasi professori). — Postnauka. — 2023.
