Informacija

11.4: Rano inducirani urođeni imunitet - Biologija

11.4: Rano inducirani urođeni imunitet - Biologija


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Rano inducirani urođeni imunitet počinje 4-96 sati nakon izlaganja infektivnom uzročniku i uključuje regrutiranje obrambenih stanica kao rezultat molekularnih uzoraka povezanih s patogenom ili PAMP-a koji se vežu na receptore za prepoznavanje uzoraka ili PRR-ove. Ove regrutirane obrambene stanice uključuju fagocitne stanice (leukociti poput neutrofila, eozinofila i monocita; fagocitne stanice tkiva u tkivu kao što su makrofagi), stanice koje oslobađaju upalne medijatore (npr. Upalne stanice u tkivu poput makrofaga i mastocita; leukociti kao što su bazofili i eozinofili) i stanice prirodnih ubojica (NK stanice).

Za razliku od adaptivnog imuniteta, urođeni imunitet ne prepoznaje svaki mogući antigen. Umjesto toga, osmišljen je tako da prepozna molekule koje dijele skupine srodnih mikroba koje su bitne za opstanak tih organizama i za koje nije utvrđeno da su povezane sa stanicama sisavaca. Ove jedinstvene mikrobne molekule nazivaju se molekularni obrasci povezani s patogenima ili PAMP-i i uključuju LPS iz gram-negativne stanične stjenke, peptidoglikan i lipotehoične kiseline iz gram-pozitivne stanične stjenke, šećernu manozu (krajnji šećer uobičajen u mikrobnim glikolipidima i glikoproteinima, ali rijetko kod ljudi), bakterijska i virusna nemetilirana CpG DNA, bakterijski flagelin, aminokiselina N-formilmetionin koji se nalazi u bakterijskim bjelančevinama, dvolančanoj i jednolančanoj RNK iz virusa i glukani iz staničnih stijenki gljivica. Osim toga, jedinstvene molekule prikazane na stresnim, ozlijeđenim, zaraženim ili transformiranim ljudskim stanicama također se prepoznaju kao dio urođenog imuniteta. Oni se često nazivaju molekularni obrasci povezani s opasnošću ili DAMP.

Slika ( PageIndex {1} ): Molekularni uzorci povezani s patogenom koji se vežu za receptore za prepoznavanje uzoraka na obrambenim stanicama. Molekule glikoproteina poznate kao receptori za prepoznavanje uzoraka nalaze se na površini različitih tjelesnih obrambenih stanica. Tako su nazvani jer prepoznaju i vežu se za molekularne uzorke povezane s patogenima - molekularne komponente povezane s mikroorganizmima, ali se ne nalaze kao dio eukariotskih stanica. To uključuje bakterijske molekule poput peptidoglikana, teihoičnih kiselina, lipopolisaharida, manana, flagelina, pilina i bakterijske DNA. Postoje i molekule za prepoznavanje uzoraka za virusnu dvolančanu RNK (dsRNA) i komponente stanične stijenke gljivica, poput lipoteihoičnih kiselina, glikolipida, manana i zimozana. Mnogi od ovih receptora za prepoznavanje uzoraka poznati su kao receptori nalik cestarini.

Većina tjelesnih obrambenih stanica ima receptore za prepoznavanje uzoraka ili PRR-ove za ove uobičajene PAMP-ove koji omogućuju trenutni odgovor protiv napadajućih mikroorganizama. Molekularni obrasci povezani s patogenom također se mogu prepoznati po nizu topivih receptora za prepoznavanje uzoraka u krvi koji djeluju kao opsonini i iniciraju putove komplementa. Smatra se da urođeni imunološki sustav prepoznaje približno 103 ovih mikrobnih molekularnih uzoraka.


11.4: Rano inducirani urođeni imunitet - Biologija

Imunološki sustav uključuje urođene i prilagodljive imunološke odgovore. Urođeni imunitet javlja se prirodno zbog genetskih čimbenika ili fiziologije, nije uzrokovana infekcijom ili cijepljenjem, već djeluje na smanjenje opterećenja adaptivnog imunološkog odgovora. I urođena i adaptivna razina imunološkog odgovora uključuju izlučene proteine, receptorski posredovanu signalizaciju i zamršenu komunikaciju stanica do stanica. Urođeni imunološki sustav razvio se u ranoj evoluciji životinja, prije otprilike milijardu godina, kao bitan odgovor na infekciju. Urođeni imunitet ima ograničen broj specifičnih ciljeva: svaka patogena prijetnja pokreće dosljedan slijed događaja koji mogu identificirati vrstu patogena i ili samostalno očistiti infekciju ili mobilizirati visoko specijalizirani adaptivni imunološki odgovor. Na primjer, suze i izlučivanje sluzi sadrže mikrobicidne čimbenike.

Ciljevi učenja

  • Opišite fizičke i kemijske imunološke barijere
  • Opišite različite načine na koje organizmi domaćini prepoznaju i bore se protiv patogena
  • Raspravljajte o prirodnim stanicama ubojicama
  • Sažmite kako proteini u sustavu komplementa funkcioniraju kako bi uništili izvanstanične patogene

Urođeni imunološki receptori TLR2/4 posreduju u ponovljenom društvenom porazu Društveno izbjegavanje izazvano stresom putem prefrontalne mikroglijalne aktivacije

Predloženo je da višestruki stres iz okoliša izaziva neuralnu upalu zajedno s depresijom i tjeskobom. Urođeni imunološki receptori, poput receptora sličnih cestarinama (TLR), aktiviraju egzogeni ili endogeni ligandi kako bi izazvali upalu. Ovdje pokazujemo da je gubitak TLR2 i TLR4 (TLR2/4) ukinuo socijalno izbjegavanje i anksioznost izazvano ponovljenim društvenim porazom (R-SDS) izazvano socijalnim izbjegavanjem i tjeskobom. Nedostatak TLR2/4 ublažio je slabljenje neuronskog odgovora izazvano R-SDS-om, dendritičku atrofiju i mikroglijalnu aktivaciju u medijalnom prefrontalnom korteksu (mPFC). Nadalje, rušenje TLR2/4 specifično za mPFC mikrogliju blokiralo je društveno izbjegavanje. Analize transkriptoma otkrile su da je R-SDS inducirao IL-1α i TNF-α u mPFC mikrogliji na način ovisan o TLR2/4, a blokada antitijela ovih citokina u mPFC potisnula je socijalno izbjegavanje izazvano R-SDS. Ovi rezultati identificiraju TLR2/4 kao ključne posrednike mikroglijalne aktivacije inducirane R-SDS-om u mPFC-u, što dovodi do neuronskih i promjena u ponašanju putem citokina povezanih s upalom, ističući neočekivane ključne uloge urođenog imuniteta u mPFC-u pri opetovanom stresu iz okoline promjene ponašanja. VIDEO APSTRAKT.

Ključne riječi: Depresija receptora nalik na cestarinu urođeni stres mikroglije prefrontalnog korteksa imunog receptora.


42.1 Urođeni imunološki odgovor

Do kraja ovog odjeljka moći ćete učiniti sljedeće:

  • Opišite fizičke i kemijske imunološke barijere
  • Objasnite trenutne i inducirane urođene imunološke odgovore
  • Raspravljajte o prirodnim stanicama ubojicama
  • Opišite glavne molekule razreda histokompatibilnosti I.
  • Sažmite kako proteini u sustavu komplementa funkcioniraju kako bi uništili izvanstanične patogene

Imunološki sustav uključuje urođene i prilagodljive imunološke odgovore. Urođeni imunitet javlja se prirodno zbog genetskih čimbenika ili fiziologije, nije uzrokovan infekcijom ili cijepljenjem, već djeluje na smanjenje opterećenja adaptivnog imunološkog odgovora. I urođena i adaptivna razina imunološkog odgovora uključuju izlučene proteine, receptorski posredovanu signalizaciju i zamršenu komunikaciju stanica do stanica. Urođeni imunološki sustav razvio se u ranoj evoluciji životinja, prije otprilike milijardu godina, kao bitan odgovor na infekciju. Urođeni imunitet ima ograničen broj specifičnih ciljeva: svaka patogena prijetnja pokreće dosljedan slijed događaja koji mogu identificirati vrstu patogena i ili samostalno očistiti infekciju ili mobilizirati visoko specijalizirani adaptivni imunološki odgovor. Na primjer, suze i izlučivanje sluzi sadrže mikrobicidne čimbenike.

Fizičke i kemijske barijere

Prije nego što se aktiviraju imunološki čimbenici, koža funkcionira kao kontinuirana, neprohodna barijera za potencijalno zarazne patogene. Patogeni se ubijaju ili inaktiviraju na koži isušivanjem (isušivanjem) i kiselošću kože. Osim toga, korisni mikroorganizmi koji koegzistiraju na koži natječu se s invazivnim patogenima, sprječavajući infekciju. Regije tijela koje nisu zaštićene kožom (poput očiju i sluznice) imaju alternativne metode obrane, poput suza i sekreta sluzi koje hvataju i ispiru patogene, te cilije u nosnim prolazima i dišnim putevima koje guraju sluz s patogenima iz tijela. U cijelom tijelu postoje druge obrane, poput niskog pH želuca (koji inhibira rast patogena), krvnih proteina koji vežu i ometaju stanične membrane bakterija te procesa mokrenja (koji ispire patogene iz mokraćnog sustava).

Unatoč tim preprekama, patogeni mogu ući u tijelo kroz ogrebotine ili ubode kože ili skupljanjem na površinama sluznice u velikom broju koji nadilaze sluz ili cilije. Neki su patogeni razvili posebne mehanizme koji im omogućuju prevladavanje fizičkih i kemijskih barijera. Kad patogeni ipak uđu u tijelo, urođeni imunološki sustav reagira upalom, zahvaćanjem patogena i lučenjem imunoloških čimbenika i proteina.

Prepoznavanje patogena

Infekcija može biti unutarstanična ili izvanstanična, ovisno o uzročniku. Svi virusi inficiraju stanice i repliciraju se unutar tih stanica (unutarstanično), dok se bakterije i drugi paraziti mogu replicirati unutarstanično ili izvanstanično, ovisno o vrsti. Urođeni imunološki sustav mora u skladu s tim reagirati: identifikacijom izvanstaničnog patogena i/ili identifikacijom stanica domaćina koje su već zaražene. Kad patogen uđe u tijelo, stanice u krvi i limfi detektiraju specifične molekularne uzorke povezane s patogenom (PAMP) na površini patogena. PAMP -ovi su "potpisi" ugljikohidrata, polipeptida i nukleinske kiseline koje izražavaju virusi, bakterije i paraziti, ali se razlikuju od molekula na stanicama domaćinima. Imunološki sustav ima specifične stanice, opisane na slici 42.2 i prikazane na slici 42.3, s receptorima koji prepoznaju ove PAMP. Makrofag je velika fagocitna stanica koja zahvaća strane čestice i patogene. Makrofagi prepoznaju PAMP preko komplementarnih receptora za prepoznavanje uzoraka (PRR). PRR su molekule na makrofagima i dendritičkim stanicama koje su u kontaktu s vanjskim okolišem. Monocit je vrsta bijelih krvnih stanica koje cirkuliraju u krvi i limfi te se nakon prelaska u inficirano tkivo diferenciraju u makrofage. Dendritičke stanice vežu molekularne potpise patogena i potiču zahvaćanje i uništavanje patogena. Receptori nalik cestarinama (TLR) vrsta su PRR-a koji prepoznaje molekule koje dijele patogeni, ali se razlikuju od molekula domaćina. TLR -ovi su prisutni i kod beskralježnjaka, ali i kod kralježnjaka, i čini se da su jedna od najstarijih komponenti imunološkog sustava. TLR -ovi su također identificirani u živčanom sustavu sisavaca.

Učinak oslobađanja citokina

Vezivanje PRR -a s PAMP -om pokreće oslobađanje citokina, koji signaliziraju prisutnost patogena i potrebno ga je uništiti zajedno sa svim zaraženim stanicama. Citokin je kemijski glasnik koji regulira staničnu diferencijaciju (oblik i funkciju), proliferaciju (proizvodnju) i ekspresiju gena kako bi utjecao na imunološke odgovore. Najmanje 40 vrsta citokina postoji u ljudi koji se razlikuju po tipu stanice koja ih proizvodi, staničnom tipu koji na njih reagira i promjenama koje proizvode. Jedna vrsta citokina, interferon, prikazana je na slici 42.4.

Jedna podrazred citokina je interleukin (IL), nazvan tako jer posreduje u interakcijama između leukocita (bijelih krvnih stanica). Interleukini su uključeni u premošćivanje urođenih i adaptivnih imunoloških odgovora. Osim što se oslobađaju iz stanica nakon prepoznavanja PAMP -a, citokine oslobađaju i zaražene stanice koje se vežu za obližnje neinficirane stanice i potiču te stanice na oslobađanje citokina, što rezultira raspadom citokina.

Druga klasa citokina ranog djelovanja su interferoni koje inficirane stanice oslobađaju kao upozorenje u blizini neinficiranih stanica. Jedna od funkcija interferona je inhibiranje replikacije virusa. Imaju i druge važne funkcije, poput nadzora tumora. Interferoni djeluju tako da signaliziraju susjednim neinficiranim stanicama da unište RNA i smanje sintezu proteina, signalizirajući susjednim zaraženim stanicama da prođu apoptozu (programirana smrt stanica) i aktiviraju imunološke stanice.

Kao odgovor na interferone, neinficirane stanice mijenjaju ekspresiju gena, što povećava otpornost stanica na infekciju. Jedan od učinaka ekspresije gena izazvanih interferonom je oštro smanjena sinteza staničnih proteina. Virusno inficirane stanice proizvode više virusa sintezom velike količine virusnih proteina. Dakle, smanjenjem sinteze proteina, stanica postaje otporna na virusnu infekciju.

Fagocitoza i upala

Prvi citokini koji se proizvode proupalni su, odnosno potiču upalu, lokalizirano crvenilo, oteklinu, toplinu i bol koji su posljedica kretanja leukocita i tekućine kroz sve propusnije kapilare do mjesta infekcije. Populacija leukocita koja stigne na mjesto infekcije ovisi o prirodi infektivnog patogena. I makrofagi i dendritične stanice kroz fagocitozu zahvaćaju patogene i stanične ostatke. Neutrofil je također fagocitni leukocit koji zahvaća i probavlja patogene. Neutrofili, prikazani na slici 42.3, najzastupljeniji su leukociti imunološkog sustava. Neutrofili imaju jezgru s dva do pet režnjeva i sadrže organele, nazvane lizosomi, koji probavljaju zahvaćene patogene. Eozinofil je leukocit koji s drugim eozinofilima djeluje na okruženje parazita, uključen je u alergijski odgovor i zaštitu od helminta (parazitskih crva).

Neutrofili i eozinofili posebno su važni leukociti koji zahvaćaju velike patogene, poput bakterija i gljivica. Mastocit je leukocit koji proizvodi upalne molekule, poput histamina, kao odgovor na velike patogene. Bazofil je leukocit koji, poput neutrofila, oslobađa kemikalije za poticanje upalnog odgovora kako je prikazano na slici 42.5. Bazofili su također uključeni u reakcije alergije i preosjetljivosti te izazivaju određene vrste upalnih odgovora. Eozinofili i bazofili proizvode dodatne upalne medijatore za regrutiranje više leukocita. Preosjetljivi imunološki odgovor na bezopasne antigene, poput peludi, često uključuje oslobađanje histamina bazofilima i mastocitima.

Citokini također šalju povratne informacije stanicama živčanog sustava kako bi doveli do ukupnih simptoma mučnine, koji uključuju letargiju, bol u mišićima i mučninu. Ti su učinci možda nastali jer simptomi potiču pojedinca na odmor i sprječavaju širenje infekcije na druge. Citokini također povećavaju tjelesnu temperaturu jezgre, uzrokujući groznicu, zbog čega jetra zadržava željezo iz krvi. Bez željeza neki patogeni, poput nekih bakterija, ne mogu replicirati to se naziva nutritivni imunitet.

Veza do učenja

Pogledajte ovaj video zapis od 23 sekunde koji prikazuje neutrofil koji traži i zahvaća spore gljivica u proteklom vremenu od oko 79 minuta.

Prirodne stanice ubojice

Limfociti su leukociti koji se histološki mogu identificirati po svojim velikim, tamno obojenim jezgrama, to su male stanice s vrlo malo citoplazme, kao što je prikazano na slici 42.6. Zaražene stanice identificiraju i uništavaju stanice prirodnih ubojica (NK), limfociti koji mogu ubiti stanice zaražene virusima ili tumorskim stanicama (abnormalne stanice koje se nekontrolirano dijele i napadaju drugo tkivo). T stanice i B stanice adaptivnog imunološkog sustava također su klasificirane kao limfociti. T stanice su limfociti koji sazrijevaju u timusnoj žlijezdi, a B stanice su limfociti koji sazrijevaju u koštanoj srži. NK stanice identificiraju unutarstanične infekcije, osobito od virusa, promijenjenom ekspresijom molekula velike klase histokompatibilnosti (MHC) I na površini zaraženih stanica. Molekule MHC I proteini su na površinama svih jezgričastih stanica, pa su rijetke na crvenim krvnim zrncima i trombocitima koji nisu jezgre. Funkcija molekula MHC I je prikazivanje fragmenata proteina iz zaraznih agenasa unutar stanice do T stanica, zdrave će se stanice zanemariti, dok će imunosni sustav napasti "nesamostalne" ili strane proteine. Molekule MHC II nalaze se uglavnom na stanicama koje sadrže antigene ("ne-samo-proteini") i na limfocitima. Molekule MHC II stupaju u interakciju s pomoćnim T stanicama kako bi izazvale odgovarajući imunološki odgovor, koji može uključivati ​​upalni odgovor.

Inficirana stanica (ili tumorska stanica) obično nije sposobna na odgovarajući način sintetizirati i prikazati molekule MHC I. Metabolički resursi stanica zaraženih nekim virusima proizvode proteine ​​koji ometaju obradu i/ili promet MHC I na staničnu površinu. Smanjeni MHC I na stanicama domaćinima varira od virusa do virusa i rezultat je toga što virusi proizvode aktivne inhibitore. Ovaj proces može iscrpiti molekule domaćina MHC I na staničnoj površini, koje NK stanice detektiraju kao "nezdrave" ili "abnormalne" dok traže stanične molekule MHC I. Slično, dramatično promijenjena genska ekspresija tumorskih stanica dovodi do ekspresije izrazito deformiranih ili odsutnih molekula MHC I koje također signaliziraju "nezdravo" ili "abnormalno".

NK stanice su uvijek aktivne. Interakcija s normalnim, netaknutim molekulama MHC I na zdravoj stanici onemogućuje sekvencu ubijanja, a NK stanica ide dalje. Nakon što NK stanica detektira inficiranu ili tumorsku stanicu, njezina citoplazma luči granule sastavljene od perforina, destruktivnog proteina koji stvara pore u ciljnoj stanici. Granzimi se oslobađaju zajedno s perforinom u imunološkoj sinapsi. Granzim je proteaza koja probavlja stanične proteine ​​i potiče ciljnu stanicu na programiranu staničnu smrt ili apoptozu. Fagocitne stanice tada probavljaju ostatke stanica koje su ostavile. NK stanice neprestano patroliraju tijelom i učinkovit su mehanizam za kontrolu potencijalnih infekcija i sprječavanje napredovanja raka.

Upotpuniti, dopuna

Niz od približno 20 vrsta topljivih proteina, nazvan sustav komplementa, funkcionira za uništavanje izvanstaničnih patogena. Stanice jetre i makrofagi kontinuirano sintetiziraju proteine ​​komplementa. Ti proteini obiluju krvnim serumom i sposobni su odmah reagirati na infekciju mikroorganizmima. Sustav komplementa nazvan je tako jer je komplementaran s odgovorom antitijela adaptivnog imunološkog sustava. Proteini komplementa vežu se na površine mikroorganizama, a posebno ih privlače patogeni koji su već vezani antitijelima. Vezivanje komplementarnih proteina odvija se u specifičnoj i visoko reguliranoj sekvenci, pri čemu se svaki uzastopni protein aktivira cijepanjem i/ili strukturnim promjenama izazvanim vezanjem prethodnog proteina (proteina). Nakon što se veže prvih nekoliko komplementarnih proteina, slijedi kaskada događaja uzastopnog vezanja u kojima patogen brzo postaje obložen proteinima komplementa.

Proteini komplementa obavljaju nekoliko funkcija. Proteini služe kao marker koji označava prisutnost patogena u fagocitnim stanicama, poput makrofaga i B stanica, te pojačava zahvaćanje ovog procesa naziva se opsonizacija. Određeni proteini komplementa mogu se kombinirati da tvore komplekse napada koji otvaraju pore u staničnim membranama mikroba. Ove strukture uništavaju patogene uzrokujući curenje njihovog sadržaja, kako je prikazano na slici 42.7.


BIO 140 - Biologija čovjeka I - Udžbenik

/>
Osim ako nije drugačije naznačeno, ovo djelo je licencirano pod međunarodnom licencom Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0.

Za ispis ove stranice:

Pritisnite ikonu pisača pri dnu zaslona

Je li vaš ispis nepotpun?

Pobrinite se da vaš ispis uključuje sav sadržaj sa stranice. Ako ne uspije, pokušajte otvoriti ovaj vodič u drugom pregledniku i ispisati ga (ponekad Internet Explorer radi bolje, ponekad Chrome, ponekad Firefox itd.).

Poglavlje 24

Obrana barijere i urođena imunološka reakcija

  • Opišite obranu tijela od barijera
  • Pokažite koliko je urođeni imunološki odgovor važan i kako pomaže usmjeriti i pripremiti tijelo za adaptivne imunološke odgovore
  • Opišite različite topive čimbenike koji su dio urođenog imunološkog odgovora
  • Objasnite korake upale i kako oni dovode do uništenja patogena
  • Raspravljajte o rano induciranim imunološkim odgovorima i njihovoj razini učinkovitosti

Imunološki sustav može se podijeliti na dva preklapajuća mehanizma za uništavanje patogena: urođeni imunološki odgovor, koji je relativno brz, ali nespecifičan i stoga nije uvijek učinkovit, te adaptivni imunološki odgovor, koji se sporije razvija tijekom početne infekcije patogenom , ali je vrlo specifičan i učinkovit u napadu na razne patogene (slika 1).

Slika 1: Urođeni imunološki sustav pojačava adaptivne imunološke odgovore kako bi mogli biti učinkovitiji.

Svaka rasprava o urođenom imunološkom odgovoru obično započinje fizičkim barijerama koje sprječavaju ulazak patogena u tijelo, uništavaju ih nakon ulaska ili ih ispiru prije nego što se mogu uspostaviti u gostoljubivom okruženju tijela i rsquos mekih tkiva. Obrana barijera dio je tjelesnih i najosnovnijih obrambenih mehanizama. Obrana barijere nije odgovor na infekcije, ali kontinuirano radi na zaštiti od širokog spektra patogena.

Različiti načini obrane barijere povezani su s vanjskim površinama tijela, gdje patogeni mogu pokušati ući (Tablica 1). Primarna prepreka ulasku mikroorganizama u tijelo je koža. Ne samo da je koža prekrivena slojem mrtvog, keratiniziranog epitela koji je previše suh za bakterije u kojima mogu rasti, već kako se te stanice neprestano odvajaju od kože, sa sobom nose bakterije i druge patogene. Osim toga, znoj i drugi izlučevi s kože mogu smanjiti pH, sadržavati otrovne lipide i fizički isprati mikrobe.

Tablica 1: Obrana barijera

Web mjesto Specifična obrana Zaštitni aspekt
Koža Površina epiderme Keratinizirane stanice površine, Langerhansove stanice
Koža (znoj/sekreti) Znojne žlijezde, žlijezde lojnice Nizak pH, djelovanje pranja
Usne šupljine Žlijezde slinovnice Lizozim
Trbuh Gastrointestinalni trakt Nizak pH
Površine sluznice Epitel sluznice Nekeratinizirane epitelne stanice
Normalna flora (nepatogene bakterije) Tkiva sluznice Spriječite rast patogena na površini sluznice

Druga prepreka je slina u ustima, bogata lizozimom & mdashan enzimom koji uništava bakterije probavljajući njihove stanične stijenke. Kiselo okruženje želuca, koje je pogubno za mnoge patogene, također je prepreka. Nadalje, sloj sluzi gastrointestinalnog trakta, dišnog trakta, reproduktivnog trakta, očiju, ušiju i nosa hvata i mikrobe i krhotine te olakšava njihovo uklanjanje. U slučaju gornjeg dišnog trakta, epitelne stanice s trepavicama premještaju potencijalno zagađenu sluz prema gore do usta, gdje se zatim gutaju u probavni trakt, završavajući u oštrom kiselom okruženju želuca. Uzimajući u obzir koliko često dišete u odnosu na to koliko često jedete ili obavljate druge aktivnosti koje vas izlažu patogenima, nije iznenađujuće što je više zaštitnih mehanizama evoluiralo kako bi zajedno radili na zaštiti ovog vitalnog područja.

Stanice urođenog imunološkog odgovora

Fagocit je stanica koja može okružiti i progutati česticu ili stanicu, proces koji se naziva fagocitoza. Fagociti imunološkog sustava zahvaćaju druge čestice ili stanice, bilo da očiste područje od krhotina, starih stanica ili da ubiju patogene organizme poput bakterija. Fagociti su brzo djelujuće tijelo, prva linija imunološke obrane od organizama koji su probili obranu barijere i ušli u ranjiva tkiva tijela.

Fagociti: makrofagi i neutrofili

Mnoge stanice imunološkog sustava imaju fagocitnu sposobnost, barem u jednom trenutku svog životnog ciklusa. Fagocitoza je važan i učinkovit mehanizam uništavanja patogena tijekom urođenih imunoloških odgovora. Fagocit uzima organizam u sebe kao fagosom, koji se kasnije stapa s lizosomom i njegovim probavnim enzimima, učinkovito ubijajući mnoge patogene. S druge strane, neke bakterije uključujući Mycobacteria tuberculosis, uzročnik tuberkuloze, može biti rezistentan na te enzime i stoga ih je mnogo teže očistiti iz tijela. Makrofagi, neutrofili i dendritične stanice glavni su fagociti imunološkog sustava.

Makrofag je fagocit nepravilnog oblika koji je ameboidne prirode i najsvestraniji je od fagocita u tijelu. Makrofagi se kreću kroz tkiva i istiskuju kroz stijenke kapilara pomoću pseudopodija. Oni ne samo da sudjeluju u urođenim imunološkim odgovorima, već su i evoluirali kako bi surađivali s limfocitima kao dio adaptivnog imunološkog odgovora. Makrofagi postoje u mnogim tjelesnim tkivima, ili slobodno lutaju kroz vezivno tkivo ili su fiksirani na retikularna vlakna unutar određenih tkiva, poput limfnih čvorova. Kad patogeni probiju obranu tijela i zaštitnu barijeru, makrofagi su prva linija obrane (Tablica 2). Nazivaju se različitim imenima, ovisno o tkivu: Kupfferove stanice u jetri, histiociti u vezivnom tkivu i alveolarni makrofagi u plućima.

Neutrofil je fagocitna stanica koja se kemotaksijom privlači iz krvotoka u zaražena tkiva. Ove sferne stanice su granulociti. Granulocit sadrži citoplazmatske granule, koje pak sadrže razne vazoaktivne posrednike, poput histamina. Nasuprot tome, makrofagi su agranulociti. Agranulocit ima malo ili nimalo citoplazmatskih granula. Dok se makrofagi ponašaju kao stražari, uvijek u straži od infekcije, neutrofili se mogu smatrati vojnim pojačanjem koje je pozvano u bitku kako bi se ubrzalo uništenje neprijatelja. Iako se, obično smatrano primarnom stanicom koja ubija patogene upalnog procesa urođenog imunološkog odgovora, novo istraživanje sugerira da neutrofili također igraju ulogu u adaptivnom imunološkom odgovoru, baš kao i makrofagi.

Monocit je cirkulirajuća stanica prekursor koja se diferencira u makrofag ili dendritičnu stanicu, koju signalne molekule upale mogu brzo privući u područja infekcije.

Tablica 2: Fagocitne stanice urođenog imunološkog sustava

Stanica Tip ćelije Primarna lokacija Funkcija u urođenom imunološkom odgovoru
Makrofag Agranulocit Šupljine/organi tijela Fagocitoza
Neutrofila Granulocit Krv Fagocitoza
Monocit Agranulocit Krv Preteča makrofaga/dendritičke stanice

Prirodne stanice ubojice

NK stanice su vrsta limfocita koja ima sposobnost induciranja apoptoze, odnosno programirane stanične smrti, u stanicama inficiranim unutarstaničnim patogenima poput obligatnih unutarstaničnih bakterija i virusa. NK stanice prepoznaju te stanice po mehanizmima koji još uvijek nisu dobro razumljivi, ali koji vjerojatno uključuju njihove površinske receptore. NK stanice mogu izazvati apoptozu, u kojoj niz događaja unutar stanice uzrokuje vlastitu smrt bilo kojim od dva mehanizma:

1) NK stanice mogu reagirati na kemijske signale i eksprimirati fas ligand. Fas ligand je površinska molekula koja se veže za molekulu fas na površini zaražene stanice, šaljući joj apoptotičke signale, ubijajući tako stanicu i patogen u njoj ili

2) Granule NK stanica oslobađaju perforine i granzime. Perforin je protein koji stvara pore u membranama zaraženih stanica. Granzim je enzim za probavu bjelančevina koji ulazi u stanicu kroz perforin pore i izaziva apoptozu unutar stanice.

Oba su mehanizma posebno učinkovita protiv virusno inficiranih stanica. Ako se apoptoza izazove prije nego što virus ima sposobnost sintetizirati i sastaviti sve svoje komponente, iz stanice se neće otpustiti zarazni virus, čime će se spriječiti daljnja infekcija.

Prepoznavanje patogena

Stanice urođenog imunološkog odgovora, fagocitne stanice i citotoksične NK stanice prepoznaju uzorke molekula specifičnih za patogene, kao što su komponente stanične stijenke bakterija ili proteini bakterijskih flagelara, koristeći receptore za prepoznavanje uzorka. Receptor za prepoznavanje uzoraka (PRR) je receptor vezan za membranu koji prepoznaje karakteristične značajke patogena i molekula koje oslobađaju stresne ili oštećene stanice.

Ovi receptori, za koje se smatra da su se razvili prije adaptivnog imunološkog odgovora, prisutni su na površini stanice bez obzira jesu li potrebni ili ne. Njihova raznolikost, međutim, ograničena je s dva čimbenika. Prvo, činjenica da svaki tip receptora mora biti kodiran posebnim genom zahtijeva da stanica alocira većinu ili cijelu svoju DNK kako bi receptori mogli prepoznati sve patogene. Drugo, raznolikost receptora ograničena je konačnom površinom stanične membrane. Dakle, urođeni imunološki sustav mora & ldquoget koristiti & rdquo koristeći samo ograničen broj receptora koji su aktivni protiv što je moguće više različitih patogena. Ova je strategija u potpunoj suprotnosti s pristupom koji koristi adaptivni imunološki sustav, koji koristi veliki broj različitih receptora, od kojih je svaki vrlo specifičan za određeni patogen.

Ako stanice urođenog imunološkog sustava dođu u kontakt s vrstom patogena koji prepoznaju, stanica će se povezati s patogenom i pokrenuti fagocitozu (ili staničnu apoptozu u slučaju unutarstaničnog patogena) u nastojanju da uništi mikrob koji napada. Receptori se donekle razlikuju ovisno o tipu stanice, ali obično uključuju receptore za bakterijske komponente i komplement, o čemu se govori u nastavku.

Topljivi posrednici urođenog imunološkog odgovora

Prethodne rasprave aludirale su na kemijske signale koji mogu potaknuti stanice na promjenu različitih fizioloških karakteristika, poput ekspresije određenog receptora. Ti se topljivi čimbenici luče tijekom urođenih ili rano induciranih odgovora, a kasnije tijekom adaptivnih imunoloških odgovora.

Citokini i hemokini

Citokin je signalna molekula koja omogućuje stanicama da međusobno komuniciraju na kratkim udaljenostima. Citokini se izlučuju u međustanični prostor, a djelovanje citokina potiče stanicu primateljicu da promijeni svoju fiziologiju. Kemokin je topljivi kemijski posrednik sličan citokinima, osim što je njegova funkcija privlačenje stanica (kemotaksija) s većih udaljenosti.

Posjetite dolje navedenu web stranicu kako biste saznali više o kemotaksiji fagocita. Kemotaksija fagocita je kretanje fagocita prema izlučivanju kemijskih glasnika u obliku interleukina i drugih kemokina. Na koji način fagocit uništava bakteriju koju je unijeo?

Rano inducirani proteini

Rano inducirani proteini su oni koji nisu konstitutivno prisutni u tijelu, ali se stvaraju onako kako su potrebni rano tijekom urođenog imunološkog odgovora. Interferoni su primjer rano induciranih proteina. Stanice zaražene virusima luče interferone koji putuju do susjednih stanica i potiču ih na stvaranje antivirusnih proteina. Dakle, iako je početna stanica žrtvovana, okolne stanice su zaštićene. Drugi rano inducirani proteini specifični za komponente stanične stijenke bakterija su protein koji veže manozu i C-reaktivni protein, napravljen u jetri, koji se specifično vežu za polisaharidne komponente stanične stjenke bakterije. Fagociti, poput makrofaga, imaju receptore za te proteine, pa ih tako mogu prepoznati dok su vezani za bakterije. To dovodi fagocit i bakteriju u neposrednu blizinu i pojačava fagocitozu bakterije procesom poznatim kao opsonizacija. Opsonizacija je označavanje patogena za fagocitozu vezanjem protutijela ili antimikrobnog proteina.

Sustav komplementa

Sustav komplementa je niz proteina koji se konstitutivno nalaze u krvnoj plazmi. Kao takvi, ti se proteini ne smatraju dijelom rano induciranog imunološkog odgovora, iako dijele značajke s nekim od antibakterijskih proteina ove klase. Proizvedene u jetri, imaju različite funkcije u urođenom imunološkom odgovoru, koristeći ono što je poznato kao & ldquoalternate put & rdquo aktivacije komplementa. Additionally, complement functions in the adaptive immune response as well, in what is called the classical pathway. The complement system consists of several proteins that enzymatically alter and fragment later proteins in a series, which is why it is termed cascade. Once activated, the series of reactions is irreversible, and releases fragments that have the following actions:

  • Bind to the cell membrane of the pathogen that activates it, labeling it for phagocytosis (opsonization)
  • Diffuse away from the pathogen and act as chemotactic agents to attract phagocytic cells to the site of inflammation
  • Form damaging pores in the plasma membrane of the pathogen

Figure 2 shows the classical pathway, which requires antibodies of the adaptive immune response. The alternate pathway does not require an antibody to become activated.

Figure 2: The classical pathway, used during adaptive immune responses, occurs when C1 reacts with antibodies that have bound an antigen.

The splitting of the C3 protein is the common step to both pathways. In the alternate pathway, C3 is activated spontaneously and, after reacting with the molecules factor P, factor B, and factor D, splits apart. The larger fragment, C3b, binds to the surface of the pathogen and C3a, the smaller fragment, diffuses outward from the site of activation and attracts phagocytes to the site of infection. Surface-bound C3b then activates the rest of the cascade, with the last five proteins, C5&ndashC9, forming the membrane-attack complex (MAC). The MAC can kill certain pathogens by disrupting their osmotic balance. The MAC is especially effective against a broad range of bacteria. The classical pathway is similar, except the early stages of activation require the presence of antibody bound to antigen, and thus is dependent on the adaptive immune response. The earlier fragments of the cascade also have important functions. Phagocytic cells such as macrophages and neutrophils are attracted to an infection site by chemotactic attraction to smaller complement fragments. Additionally, once they arrive, their receptors for surface-bound C3b opsonize the pathogen for phagocytosis and destruction.

Inflammatory Response

The hallmark of the innate immune response is inflammation . Inflammation is something everyone has experienced. Stub a toe, cut a finger, or do any activity that causes tissue damage and inflammation will result, with its four characteristics: heat, redness, pain, and swelling (&ldquoloss of function&rdquo is sometimes mentioned as a fifth characteristic). It is important to note that inflammation does not have to be initiated by an infection, but can also be caused by tissue injuries. The release of damaged cellular contents into the site of injury is enough to stimulate the response, even in the absence of breaks in physical barriers that would allow pathogens to enter (by hitting your thumb with a hammer, for example). The inflammatory reaction brings in phagocytic cells to the damaged area to clear cellular debris and to set the stage for wound repair (Figure 3).

This reaction also brings in the cells of the innate immune system, allowing them to get rid of the sources of a possible infection. Inflammation is part of a very basic form of immune response. The process not only brings fluid and cells into the site to destroy the pathogen and remove it and debris from the site, but also helps to isolate the site, limiting the spread of the pathogen. Acute inflammation is a short-term inflammatory response to an insult to the body. If the cause of the inflammation is not resolved, however, it can lead to chronic inflammation, which is associated with major tissue destruction and fibrosis. Chronic inflammation is ongoing inflammation. It can be caused by foreign bodies, persistent pathogens, and autoimmune diseases such as rheumatoid arthritis.

There are four important parts to the inflammatory response:

  • Tissue Injury. The released contents of injured cells stimulate the release of mast cell granules and their potent inflammatory mediators such as histamine, leukotrienes, and prostaglandins. Histamine increases the diameter of local blood vessels (vasodilation), causing an increase in blood flow. Histamine also increases the permeability of local capillaries, causing plasma to leak out and form interstitial fluid. This causes the swelling associated with inflammation.
    Additionally, injured cells, phagocytes, and basophils are sources of inflammatory mediators, including prostaglandins and leukotrienes. Leukotrienes attract neutrophils from the blood by chemotaxis and increase vascular permeability. Prostaglandins cause vasodilation by relaxing vascular smooth muscle and are a major cause of the pain associated with inflammation. Nonsteroidal anti-inflammatory drugs such as aspirin and ibuprofen relieve pain by inhibiting prostaglandin production.
  • Vasodilation. Many inflammatory mediators such as histamine are vasodilators that increase the diameters of local capillaries. This causes increased blood flow and is responsible for the heat and redness of inflamed tissue. It allows greater access of the blood to the site of inflammation.
  • Increased Vascular Permeability. At the same time, inflammatory mediators increase the permeability of the local vasculature, causing leakage of fluid into the interstitial space, resulting in the swelling, or edema, associated with inflammation.
  • Recruitment of Phagocytes. Leukotrienes are particularly good at attracting neutrophils from the blood to the site of infection by chemotaxis. Following an early neutrophil infiltrate stimulated by macrophage cytokines, more macrophages are recruited to clean up the debris left over at the site. When local infections are severe, neutrophils are attracted to the sites of infections in large numbers, and as they phagocytose the pathogens and subsequently die, their accumulated cellular remains are visible as pus at the infection site.

Overall, inflammation is valuable for many reasons. Not only are the pathogens killed and debris removed, but the increase in vascular permeability encourages the entry of clotting factors, the first step towards wound repair. Inflammation also facilitates the transport of antigen to lymph nodes by dendritic cells for the development of the adaptive immune response.

Pregled poglavlja

Innate immune responses are critical to the early control of infections. Whereas barrier defenses are the body&rsquos first line of physical defense against pathogens, innate immune responses are the first line of physiological defense. Innate responses occur rapidly, but with less specificity and effectiveness than the adaptive immune response. Innate responses can be caused by a variety of cells, mediators, and antibacterial proteins such as complement. Within the first few days of an infection, another series of antibacterial proteins are induced, each with activities against certain bacteria, including opsonization of certain species. Additionally, interferons are induced that protect cells from viruses in their vicinity. Finally, the innate immune response does not stop when the adaptive immune response is developed. In fact, both can cooperate and one can influence the other in their responses against pathogens.


Phagocytosis and Inflammation

The first cytokines to be produced are pro-inflammatory that is, they encourage upala , the localized redness, swelling, heat, and pain that result from the movement of leukocytes and fluid through increasingly permeable capillaries to a site of infection. The population of leukocytes that arrives at an infection site depends on the nature of the infecting pathogen. Both macrophages and dendritic cells engulf pathogens and cellular debris through phagocytosis. A neutrophil is also a phagocytic leukocyte that engulfs and digests pathogens. Neutrophils, shown in Figure 23.3, are the most abundant leukocytes of the immune system. Neutrophils have a nucleus with two to five lobes, and they contain organelles, called lysosomes, that digest engulfed pathogens. An eosinophil is a leukocyte that works with other eosinophils to surround a parasite it is involved in the allergic response and in protection against helminthes (parasitic worms).

Neutrophils and eosinophils are particularly important leukocytes that engulf large pathogens, such as bacteria and fungi. A mastocita is a leukocyte that produces inflammatory molecules, such as histamine, in response to large pathogens. A basophil is a leukocyte that, like a neutrophil, releases chemicals to stimulate the inflammatory response as illustrated in Figure 23.5. Basophils are also involved in allergy and hypersensitivity responses and induce specific types of inflammatory responses. Eosinophils and basophils produce additional inflammatory mediators to recruit more leukocytes. A hypersensitive immune response to harmless antigens, such as in pollen, often involves the release of histamine by basophils and mast cells.

Figure 23.5. In response to a cut, mast cells secrete histamines that cause nearby capillaries to dilate. Neutrophils and monocytes leave the capillaries. Monocytes mature into macrophages. Neutrophils, dendritic cells and macrophages release chemicals to stimulate the inflammatory response. Neutrophils and macrophages also consume invading bacteria by phagocytosis.

Cytokines also send feedback to cells of the nervous system to bring about the overall symptoms of feeling sick, which include lethargy, muscle pain, and nausea. These effects may have evolved because the symptoms encourage the individual to rest and prevent them from spreading the infection to others. Cytokines also increase the core body temperature, causing a fever, which causes the liver to withhold iron from the blood. Without iron, certain pathogens, such as some bacteria, are unable to replicate this is called nutritional immunity.


Small Intestine Early Innate Immunity Response during Intestinal Colonization by Escherichia coli Depends on Its Extra-Intestinal Virulence Status

Uropathogenic Escherichia coli (UPEC) strains live as commensals in the digestive tract of the host, but they can also initiate urinary tract infections. The aim of this work was to determine how a host detects the presence of a new UPEC strain in the digestive tract. Mice were orally challenged with UPEC strains 536 and CFT073, non-pathogenic strain K12 MG1655, and ΔPAI-536, an isogenic mutant of strain 536 lacking all 7 pathogenicity islands whose virulence is drastically attenuated. Intestinal colonization was measured, and cytokine expression was determined in various organs recovered from mice after oral challenge. UPEC strain 536 efficiently colonized the mouse digestive tract, and prior Enterobacteriaceae colonization was found to impact strain 536 colonization efficiency. An innate immune response, detected as the production of TNFα, IL-6 and IL-10 cytokines, was activated in the ileum 48 hours after oral challenge with strain 536, and returned to baseline within 8 days, without a drop in fecal pathogen load. Although inflammation was detected in the ileum, histology was normal at the time of cytokine peak. Comparison of cytokine secretion 48h after oral gavage with E. coli strain 536, CFT073, MG1655 or ΔPAI-536 showed that inflammation was more pronounced with UPECs than with non-pathogenic or attenuated strains. Pathogenicity islands also seemed to be involved in host detection, as IL-6 intestinal secretion was increased after administration of E. coli strain 536, but not after administration of ΔPAI-536. In conclusion, UPEC colonization of the mouse digestive tract activates acute phase inflammatory cytokine secretion but does not trigger any pathological changes, illustrating the opportunistic nature of UPECs. This digestive tract colonization model will be useful for studying the factors controlling the switch from commensalism to pathogenicity.

Izjava o sukobu interesa

Competing Interests: This study was partly funded by Novartis Pharma. There are no patents, products in development or marketed products to declare. This does not alter the authors' adherence to all the PLOS ONE policies on sharing data and materials, as detailed online in the guide for authors.

Figure

Fig 1. Intestinal colonization after a single…

Fig 1. Intestinal colonization after a single oral challenge with 10 7 CFU of UPEC…

Fig 2. TNFα, IL-6, and IL-10 cytokine…

Fig 2. TNFα, IL-6, and IL-10 cytokine ELISA measurements in the ileum (A), caecum (B)…


Innate immunity signalling and membrane trafficking

The mammalian innate immune system serves as the front line of the host to eliminate invading pathogens. The receptors that sense invading pathogens or the pathogen-associated molecules localized at various membrane compartments that include the plasma membrane, endosomes, and the endoplasmic reticulum. Intriguingly, growing evidence indicates that the sites of pathogen detection do not always represent the site where innate immune signal is triggered. Rather, pathogen detection often induces translocation of the receptors by membrane trafficking. Furthermore, dysregulated membrane trafficking of the receptors renders the host susceptible to infection or prone to autoinflammatory diseases. These findings underscore the critical role of membrane trafficking in the innate immunity. In this review, we highlight emerging issues regarding PRRs and membrane trafficking, with the particular focus on STING and TLR4, the activity of which is tightly regulated by membrane trafficking.


Pathogen Recognition

Upon pathogen entry to the body, the innate immune system uses several mechanisms to destroy the pathogen and any cells it has infected.

Ciljevi učenja

Describe the role of PAMPs and PRRs, interferons, and other cytokines in innate immunity

Ključni za poneti

Ključne točke

  • Pathogens are recognized by a variety of immune cells, such as macrophages and dendritic cells, via pathogen-associated molecular patterns (PAMPs) on the pathogen surface, which interact with complementary pattern-recognition receptors (PRRs) on the immune cells’ surfaces.
  • Upon binding of PRRs with PAMPs (pathogen recognition), immune cells release cytokines to tell other cells to start fighting back.
  • One class of cytokines, interferons, warn nearby uninfected cells of impending infection, cause cells to start cleaving RNA and reduce protein synthesis, and signal nearby infected cells to undergo apoptosis.
  • Another class of cytokines, called inerleukins, mediate interactions between white blood cells ( leukocytes ) and help bridge the innate and adaptive immune responses.
  • Inflammation (hot, red, swollen, painful tissue associated with infection) is encouraged by cytokines that are produced immediately upon pathogen recognition the increase in blood flow associated with inflammation allows more leukocytes (a type of innate immune cell) to reach the infected area.

Ključni uvjeti

  • makrofag: a white blood cell that phagocytizes necrotic cell debris and foreign material, including viruses, bacteria, and tattoo ink part of the innate immune system
  • fagocitoza: the process where a cell incorporates a particle by extending pseudopodia and drawing the particle into a vacuole of its cytoplasm
  • cytokine: any of various small regulatory proteins that regulate the cells of the immune system they are released upon binding of PRRs to PAMPS

Pathogen recognition

When a pathogen enters the body, cells in the blood and lymph detect the specific pathogen-associated molecular patterns (PAMPs) on the pathogen’s surface. PAMPs are carbohydrate, polypeptide, and nucleic acid “signatures” that are expressed by viruses, bacteria, and parasites, but which differ from molecules on host cells. These PAMPs allow the immune system to recognize “self” from “other” so as not to destroy the host.

The immune system has specific cells with receptors that recognize these PAMPs. A macrophage is a large, phagocytic cell that engulfs foreign particles and pathogens. Macrophages recognize PAMPs via complementary pattern recognition receptors (PRRs). PRRs are molecules on macrophages and dendritic cells which are in contact with the external environment and can thus recognize PAMPs when present. A monocyte, a type of leukocyte (white blood cell) that circulates in the blood and lymph, differentiates into macrophages after it moves into infected tissue. Dendritic cells bind molecular signatures of pathogens, promoting pathogen engulfment and destruction.

Blood cells related to the innate immune response: Cells of the blood include (1) monocytes, (2) lymphocytes, (3) neutrophils, (4) red blood cells, and (5) platelets. Leukocytes (1, 2, 3) are white blood cells that play an important role in the body’s immune system.

Cells involved in the innate immune system: The immune system has specific cells whose job is to recognize pathogen-associated molecular patterns. The characteristics and location of cells involved in the innate immune system are described in this chart.

Once a pathogen is detected, the immune system must also track whether it is replicating intracellularly (inside the cell, as with most viruses and some bacteria) or extracellularly (outside of the cell, as with other bacteria, but not viruses). The innate immune system must respond accordingly by identifying the extracellular pathogen and/or by identifying host cells that have already been infected.

Cytokine release affect

The binding of PRRs with PAMPs triggers the release of cytokines, which signal that a pathogen is present and needs to be destroyed along with any infected cells. A cytokine is a chemical messenger that regulates cell differentiation (form and function), proliferation (production), and gene expression to affect immune responses. At least 40 types of cytokines exist in humans that differ in terms of the cell type that produces them, the cell type that responds to them, and the changes they produce.

One subclass of cytokines is the interleukin (IL), which mediates interactions between leukocytes (white blood cells). Interleukins are involved in bridging the innate and adaptive immune responses. In addition to being released from cells after PAMP recognition, cytokines are released by the infected cells which bind to nearby uninfected cells, inducing those cells to release cytokines, resulting in a cytokine burst.

A second class of cytokines is interferons, which are released by infected cells as a warning to nearby uninfected cells. A function an interferons is to inhibit viral replication, making them particularly effective against viruses. They also have other important functions, such as tumor surveillance. Interferons work by signaling neighboring uninfected cells to destroy RNA (often a very important biomolecule for viruses) and reduce protein synthesis signaling neighboring infected cells to undergo apoptosis (programmed cell death) and activating immune cells.

Interferon release: Interferons are cytokines that are released by a cell infected with a virus. The response of neighboring cells to interferons helps stem the infection.

Cytokines also send feedback to cells of the nervous system to bring about the overall symptoms of feeling sick, which include lethargy, muscle pain, and nausea. These effects may have evolved because the symptoms encourage the individual to rest, preventing them from spreading the infection to others. Cytokines also increase the core body temperature, causing a fever, which causes the liver to withhold iron from the blood. Without iron, certain pathogens (such as some bacteria) are unable to replicate this is called nutritional immunity.

Phagocytosis and inflammation

The first cytokines to be produced are pro-inflammatory that is, they encourage inflammation, or the localized redness, swelling (edema), heat, loss of function, and pain that result from the movement of leukocytes and fluid through increasingly-permeable capillaries to a site of infection. The population of leukocytes that arrives at an infection site depends on the nature of the infecting pathogen. Both macrophages and dendritic cells engulf pathogens and cellular debris through phagocytosis. A neutrophil is also a phagocytic leukocyte that engulfs and digests pathogens. Neutrophils, the most-abundant leukocytes of the immune system, have a nucleus with two to five lobes and contain organelles (lysosomes) that digest engulfed pathogens. An eosinophil is a leukocyte that works with other eosinophils to surround a parasite. It is involved in the allergic response and in protection against helminthes (parasitic worms).

Neutrophils and eosinophils are particularly important leukocytes that engulf large pathogens, such as bacteria and fungi. A mast cell is a leukocyte that produces inflammatory molecules, such as histamine, in response to large pathogens. A basophil is a leukocyte that, like a neutrophil, releases chemicals to stimulate the inflammatory response. Basophils are also involved in allergy and hypersensitivity responses and induce specific types of inflammatory responses. Eosinophils and basophils produce additional inflammatory mediators to recruit more leukocytes. A hypersensitive immune response to harmless antigens, such as in pollen, often involves the release of histamine by basophils and mast cells this is why many anti-allergy medications are anti-histamines.

Innate immune response to cuts: In response to a cut, mast cells secrete histamines that cause nearby capillaries to dilate. Neutrophils and monocytes leave the capillaries. Monocytes mature into macrophages. Neutrophils, dendritic cells, and macrophages release chemicals to stimulate the inflammatory response. Neutrophils and macrophages also consume invading bacteria by phagocytosis.


The understanding of the role of adipose tissue has changed from a lipid storage organ to an endocrine and immunologically active organ. Here, we summarize the evidence for an important role of adipose tissue in innate immunity. The review focuses on the expression and function of Toll-like receptors (TLRs) in adipocytes and on the role of adipose tissue macrophages. The dual activation of TLR4 in adipocytes by lipopolysaccharide and fatty acids represents a molecular gate that connects innate immunity with metabolism. Dichotomic molecules derived from ancient precursor molecules control metabolism and immune function. Visceral adipose tissue is infiltrated by macrophages in obesity, and there is local crosstalk between these two types of cells, leading to an inflammatory transformation of adipose tissue.

Koristimo kolačiće kako bismo pružili i poboljšali našu uslugu te prilagodili sadržaj i oglase. Nastavkom prihvaćate korištenje kolačića .


Gledaj video: MED i KOPRIVA magicna smesa za ceo organizam. Honey and Nettle (Lipanj 2022).


Komentari:

  1. Ignazio

    Vjerojatno sam promolchu

  2. Carrick

    I can suggest that you visit the site, which has a lot of information on the topic that interests you.

  3. Coghlan

    Nisi stručnjak?

  4. Phillip

    Da ... dovoljno diskutabilno, raspravljao bih se s autorom ...

  5. Yokinos

    I recommend to you to visit a site, with an information large quantity on a theme interesting you.

  6. Damek

    niste u pravu. uvjeren sam. mogu to dokazati.



Napišite poruku