معلومات عن ذاكرة الجهاز المناعي الفطرية

الذاكرة المناعية الفطرية هي الآلية المهمة للدفاع الموجودة عن الكائنات المتعددة الخلايا. الجهاز المناعي الفطري أقدم من الجهاز المناعي المكتسب، الذي تطور ليحمي المضيف من البيئة المحيطة حيث توجد العديد من العوامل المعدية والتوكسين ومن ضمنها البكتيريا، الفطريات، الفيروسات وغيرها.

الجهاز المناعي هو جهاز متطور ويقسم إلى قسمين:

• يتكون الجهاز المناعي الفطري أو غير النوعي من تفعيل الآليات الموجودة مسبقًا في الجلد والغشاء المخاطي.
• يستهدف الجهاز المناعي النوعي كائنًا حيًا أو مستضدًا معروفًا مسبقًا، وعند دخول الممرض، يتم التعرف عليه في البداية من قبل الجهاز المناعي الفطري، ثم يتم تنشيط الاستجابة المناعية التكيفية.

الدفاع المناعي الطبيعي هو الخط الأول في منع العدوى ومحاربة العوامل الممرضة. هذه الآلية غير المحددة تستغرق وقتًا سريعًا يتراوح بين دقائق وساعات ، بينما تستغرق الاستجابة التكيفية وقتًا يتراوح بين أيام وأسابيع.

مكونات الجهاز المناعي الفطري

يتألف الجهاز المناعي الفطري من عدة مركبات مختلفة

• الحواجز الجسدية كالجلد والأغشية المخاطية.
• تشمل الحواجز التشريحية إنزيمات الخلايا الجلدية والبلعمية، والبالعات مثل العدلات والوحيدات والبلاعم. كما تشمل البروتينات المرتبطة بالالتهاب في المصل.
• الحبيبات السطحية والخلايا البلعمية المضادة للميكروبات.
• هي مستقبلات الخلايا التي تشعر بالكائنات الحية الدقيقة وتعطي إشارات دفاعية
• تفرز الخلايا الالتهابية والسيتوكينات فور دخول العامل الممرض

تهدف هذه الاستجابة المناعية إلى منع العدوى، والقضاء على مسببات الأمراض، وتحفيز الاستجابة المناعية المكتسبة.

صفات الذاكرة المناعية الفطرية

تمتاز بقدرتها على التعرف على المكونات الهيكلية لمسببات الأمراض الميكروبية، التي لا توجد إلا في هذه الكائنات الحية الدقيقة وتغيب في الخلايا المضيفة العادية، وتتوسط هذه العملية مجموعة متنوعة من البروتينات الموجودة في الخلايا المضيفة مثل PRRs.

يشير هذا الخاصية إلى أن المناعة الفطرية قد تحدد مجموعات الكائنات الحية الدقيقة، بينما يمكن للمناعة التكيفية تمييز مستضدات مختلفة من نفس الكائن الحي، مما يشير إلى أن المناعة الفطرية ليست محددة. كما أن الخلايا المناعية الفطرية لا تولد ذاكرة مناعية بعد التعرف على العامل الممرض، بينما تقوم المناعة المكتسبة بالتعرف على الأنماط الجزيئية الثابتة نسبيا في معظم العوامل الميكروبية

آليات قتل الجراثيم في المناعة الفطرية

هناك العديد من المكونات التي يمكنها التخلص من العوامل المرضية في الجسم، بما في ذلك:

• الليزوزيم، الذي يوجد في اللعاب والدموع والمفرزات الأنفية، قادر على التأثير على نمو الميكروبات.
• يتم تدمير العديد من الميكروبات في الجهاز الهضمي عن طريق حمض الهيدروكلوريك والبروتينات الهضمية مثل البنكرياسين والببتيداز.
• تشمل المركبات الحيوية مثل الأحماض الدهنية والصفراء، الترانسفيرين، اللاكتوفيرين والفيبرونيكتين التي يمكنها التحكم في نمو البكتيريا ومنع دخول العوامل الممرضة عبر الغشاء المخاطي.

نظام التخثر يساعد في تكوين خثرات الدم اللازمة لوقف النزيف في الأنسجة المصابة، كما يسهم في تحفيز الاستجابة المناعية الفطرية عن طريق منع انتشار الجراثيم. يمكن للفيبرينوجين، وهو أحد مكونات نظام التخثر، اكتشاف الكائنات الحية الدقيقة وإيقاف عملها.

تفعيل ذاكرة الجهاز المناعي الفطري

يتم بدء تنشيط الجهاز المناعي الفطري عن طريق تعرفه على الجزيئات القابلة للذوبان، التي ترتبط بمصفوفة خارج الخلية أو تنتشر في الدم كجزيئات قابلة للذوبان. أحد الجزيئات المسؤولة عن التعرف على الأنماط القابلة للذوبان هو MBL، وهو مصنوع أساسا في الكبد ويفرز في الدورة الدموية. يتم إنتاج كميات صغيرة من MBL في الكلى والغدة الصعترية واللوزتين والأمعاء الدقيقة والمهبل، وتم الكشف عن mRNA المسؤول عن ذلك

بروتين ال MBL يوجد في أعضاء أخرى كالبشرة، الدماغ، والرئتين. في الرئة تم العثور على MBL في غسل الشعب الهوائية السنخية وكذلك على العضلات الملساء في الشعب الهوائية بعد الإصابة. في الجلد والدماغ، لوحظ MBL فقط بعد إصابات الحروق والرضوض. ال MBL يعمل كأوبونسين وينشط المكمل من خلال مسار تكملة الليكتين. يتم تنشيط مسار الليكتين أيضًا بواسطة ficolins، والتي تشبه هيكليًا MBL وتدور في الدم.

يتكون جهاز المناعة الفطري من خطوتين للعمل

• أولا، تحديد الهدف، مثل عوامل المرض أو الأنسجة والخلايا التالفة
• يتم تنفيذ هذا عن طريق تنسيق المركبات الخلطية والجزيئات الفعالة في الخلية لتحييد الهدف المحدد والقضاء عليه

الذاكرة المناعية الفطرية للكائنات الحية

مفهوم الذاكرة المناعية الفطرية، أي تغيير في استجابة الخلايا المناعية الفطرية التي تعرضت سابقا لمحفزات مختلفة، معروف جيدا في النباتات والفقاريات وأيضا في اللافقاريات. الذاكرة المناعية الفطرية تختلف عن الذاكرة المكتسبة بعدة طرق، بما في ذلك نقص إعادة ترتيب الجينات، ومشاركة إعادة البرمجة الجينية، ونوع الخلايا المعنية (الخلايا الفطرية مقابل الخلايا الليمفاوية T و B)، والمستقبلات المشاركة في التعرف على مسببات الأمراض / المستضدات (مستقبلات التعرف على النمط الانتقائي (PRR) مقابل مستضدات الخلايا التائية والخلايا البائية). بشكل عام، الذاكرة المناعية الفطرية تعتبر ظاهرة قصيرة المدى غير محددة على عكس الذاكرة المكتسبة ذات المدى الطويل والمحددة بشكل محدد.

ذاكرة المناعة الفطرية عند النباتات

تعرف الذاكرة الفطرية عند النباتات باسم المقاومة المكتسبة النظامية، حيث يحفز التحفيز المعدي المقاومة النظامية للتحديات اللاحقة بهذه المحفزات او تلك التي تشبهها. مقاومة الطيف الواسع هو آلية المناعة الرئيسية عند النباتات وهي تشبه إلى حد بعيد المناعة الفطرية والذاكرة الفطرية عند الكائنات الأخرى.

الذاكرة المناعية عند الكائنات اللافقارية

الكائنات اللافقارية لا تمتلك ذاكرة مناعية مكتسبة مثل النباتات. يتم تحقيق المقاومة الفطرية للأمراض بالتعرض المسبق للعامل المسبب للمرض، وهذا يؤدي إلى زيادة في الاستجابة للتحديات المشابهة في المستقبل، من خلال زيادة عدد الخلايا البالعة وتعزيز التخلص من الميكروبات وزيادة البلعمة. والأمر المثير للاهتمام هو أن الذاكرة الفطرية يمكن نقلها من جيل إلى جيل، ويتم تحسينها في كل جيل.

ذاكرة المناعة الفطرية عند الفقاريات

مفهوم الذاكرة المناعية الفطرية معروفا منذ القرن الأخير، مع العديد من الدراسات التي تصف تأثير التحضير، سواء في الجسم الحي أو في المختبر، على التفاعل اللاحق للبلاعم أو الوحيدات لتحدي غير ذي صلة. من المثير للاهتمام أن الدراسات على الكائنات الفقارية أظهرت نتائج غير موجودة عن اللافقاريات، بدءًا من الدراسة الأساسية لـ Beeson في عام 1946.

دراسات أخرى، بوجود الملاحظات الوفيرة في اللافقاريات والنباتات، تناولت الاستجابة (المقاومة المعززة غير المحدد)  للعدوى التي تتطلب التحضير. الفرضية هي أن تحريض المقاومة هو آلية تعويضية مع نطاق الحد من تمديد فرط التفاعل وتلف الأنسجة في حالة الإصابة المتكررة أو المزمنة، في حين أن الهدف من التحسين المعتمد على الذاكرة هو تحسين مراقبة الأنسجة وحمايتها في حالات الضعف أو المرض. من ناحية أخرى يمكن أن يتشارك كل من المقاومة الناتجة عن الذاكرة و الاستجابة المفرطة في عواقب مرضية للمناعة، كما يظهر ذلك في الإنتان والمناعة الذاتية.

في الفترة الأخيرة، ازداد الاهتمام بظاهرة الذاكرة الفطرية الفقارية، وقد أظهرت الدراسات أن استخدام المبيضات البيضاء أو جدار الخلية الفطرية β-غلوكان يحفز استجابات ثانوية محسنة في خلايا الفئران والإنسان، كما يمكن للتطعيم ببكتيريا إيجابية الجرام العصوية مثل الميت بأن يؤدي إلى استجابة مناعية فعالة للتحديات المستقبلية وزيادة مقاومة الالتهابات التي لا صلة لها بالمرض