سلولهای بنیادی ،مهندسی بافت
صفحه نخست   ::   آرشیو  ::   تماس با من   
 
 

بررسي سيستم ايمني انسان در مباحث قبلي برايتان توضيح داديم كه چگونه سلولهاي بنيادي مغز استخوان توسط سيستم ايمني پس زده نميشوند اكنون ميخواهم براي فهم بيشتر اين بحث را بازتر نماييم و ابتدا سيستم ايمني انسان و مكانيزمهاي ايمونولوژيكي را بررسي نماييم  و سپس به طور كاملتر به بررسي سيستم ايمني هنگام پيوند سلولهاي بنيادي بپردازيم.

سازماندهي سيستم لنفاتيكي و ايمني

سيستم لنفاتيكي شامل ارگانهاي لنفاتيكي اوليه و ثانويه ميباشد.ارگانهاي لنفاتيكي اوليه محتواي سلولي اين سيستم را تهيه ميكنند.آنها شامل مغز استخوان وتيموس ميباشند.ارگانهاي لنفاتيكي ثانويه جايگاهي ميباشند كه واكنشهاي ايمني در آنجا اتفاق ميافتد كه شامل ندولهاي لنفاوي.طحال.لوزه.و جمعيتي از لنفوسيتها و antigen presenting cell در ريه. وپلاكهاي پير در دستگاه گوارش ميباشند.وظيفه اصلي ارگانهاي لنفاتيكي اين ميباشد كه بدن را بر عليه آنتيژن يا پاتوژن مانند باكتري ويروس و انگل حفاظت كند.دو جزء سلولي كليدي سيستم ايمني لنفوسيتها وسلولهاي فرعي ميباشند. لنفوسيتها شامل 3 گروه اصلي ميباشند. BcellوT cell  كه خود  به دو گروه تقسيم ميشوند اين دو گروه شامل helper T cell و cytotoxic T cell ميباشند.

بعد از ترك كردن ارگانهاي لنفوييدي اوليه مانند مغز استخوان و تيموس سلولهاي B وسلولهاي T بالغ درخون به گردش درآمده تا اينكه آنها به ارگانهاي لنفوييدي ثانويه ميرسند.اين دو سلول دستگاه گردش خون را از طريق ونولهايي كه  high endothelial) (venules نام دارند ترك ميكنند نامگذاري اين سلولها به اين نام بدين علت ميباشد كه آنها به جاي يك آندوتليال سنگفرشي داراي اندوتليالهاي بلند ميباشند.

 

سلولهاي فرعي سيستم ايمني شامل ماكروفاژ و سلولهاي دندريتيك ميباشد.يك مثال از سلولهاي دندريتيك سلولهاي لانگرهانس موجود در پوست ميباشد.

Innate (natural) and adaptive (acquired) immunity

ايمني به طور كلي واكنش سلولها وبافتها به پاتوژنهاي خارجي مانند ميكرو ارگانيسمها انگلها .پروتيينها و پلي ساكاريدها ميباشد.ايمني ذاتي و طبيعي يك راه حفاظت ساده از بدن ميباشد كه به سرعت به پاتوژن پاسخ ميدهد.يك نتيجه در معرض قرار گرفتن اوليه در مقابل پاتوژن باعث ايجاد يك نوع ايمني ميشود كه اين نوع ايمني ايمني اكتسابي نام دارد.ايمني اكتسابي هنگامي بوجود ميايد كه فرد در معرض يك پاتوژن عفوني قرار بگيرد. لنفوسيتها و سيتوكينها به صورت مستقيم در بدست آوردن اين نوع ايمني نقش دارند.در ايمني اكتسابي ما دو نوع پاسخ را به پاتوژن شاهد ميباشيم.پاسخ اول به وسيله آنتيباديهاي ايجاد شده به وسيله پلاسماسل صورت ميگيرد. اين پاشخ به عنوان ايمني همورال ناميده ميشود.

توسعه سلولهاي B

سلولهاي بنيادي خونساز به پيشسازهاي ميلوييد تبديل ميشوند كه به نوبه خود اين پيشسازها سلولها B سلولهاي T وسلولهاي NK را ميسازند.بلوغ سلولهاي B در مغز استخوان صورت ميگيرد در صورتيكه بلوغ سلولهاي T درتيموس صورت ميگيرد.سلولهاي بنيادي B در مغز استخوان تكثير ميابند و در تماس با سلولهاي استرومال مغز استخوان تحت تاثير اينترلوكين 7 بالغ ميشوند.در طول بلوغ در روي سطحشان سلولهاي B [1](IgM) را در سطحشان بيان ميكنند اين مولكول همراه با  دو پروتيين مرتبط با يكديگر يعني ايمونوگلوبولين α و β همراه ميباشد .اين مولكولها با همديگر تشكيل [2]رادر سطح سلول B ميدهند قلمرو داخل سلولي ايمونوگلوبولين α و β يك دومين غني در تيروزين به نام  ITAM[3] را دارا ميباشد.اتصال يك آنتيژن به كمپلكس باعث فسفوريلاسيون تيروزين در

  ميشود كه اين به نوبه خود فاكتورهاي ترجمه اي را كه در بيان ژنهاي ITAM

دخيل در توسعه B نقش دارند فعال ميكند.

 

 

 The major histocompatibility complex and human leukocyte antigens

ارايه آنتيژنها به سلولهاي T بوسيله پروتيينهاي خاصي صورت ميگيرد اين پروتيينها به وسيله ژنهاي major histocompatibility locus)) كد ميشود و در سطح سلولهاي ارايه كننده آنتيژن قرار دارند.antigen peresinting cell بدن را بررسي كرده و آنتيژنها را يافته و آنها را وارد سلول كرده و فاگوسيت ميكنند.سپس اين سلولها را به قطعات پروتييني  قطعه قطعه كرده و آنها را به[4]()(MHC تركيب ميكنند.دو نوع ژن براي توليد MHC وجود دارد MHC class1 و MHC class 2 كلاس 1 اين مولكول شامل دو زنجيره پلي پپتيدي ميباشد زنجيره α شامل 3 قلمرو α1 وα2 وα3 ميباشد كه به وسيله ژن MHC كد ميشود و همچنين زنجيره β ميكروگلوبولين ميباشد كه به وسيله ژن MHC كد نميشود .انتيژنها دريك شكاف بين قلمرو α1 و α2 قرار دارند. CD8 يك رسپتور در سطح سلولهاي T  كشنده به قلمرو α3 مولكول MHC كلاس 1 متصل ميشود.كلاس 2 مولكول شامل دو زنجيره پلي پپتيدي ميباشد كه شامل  زنجيره α و زنجيره β ميباشند.هر دو بوسيله ژن MHC كد ميشوند. قلمرو α1 وβ1  شكاف آنتيژني را تشكيل ميدهند.CD4 يك كو رسپتورميباشد كه  روي سطح سلولهاي T helper به قلمرو β مولكول MHC class 2  متصل ميباشد.همه سلولهاي هسته دار مولكول MHC class 1 را بيان ميكنند.مولكول MHC class2 منحصر به[5] ميباشد.

معادل مولكولهاي MHC در انسان human leukocyte antigens (HLAs) ميباشد.

ژن كلاس 1 مولكول MHC در انسان 3 پروتيين اصلي شامل:

HLA-A,HLA-B, and HLA-C.

ژن كلاس 2 مولكول در انسان پروتيينهاي:

HLA-DR (R for antigenically related), HLA-DQ, and HLA-DP (Q and P pteceding R in the alphabet).

را كد ميكند.

The T cell receptor complex

علاوه بر مولكول MHC زير گروههاي سلولهاي T نيز داراي رسپتورهايي ميباشند كه اين توانايي را با اين سلولها ميدهد تا مولكولهاي MHC  كه با آنتيژنهاي مختلف باند هستند را تشخيص دهند.شناسايي آنتيژن شامل چسبيدن پايدار سلولهاي ارايه كننده آنتيژن و T-cell ميباشد كه اين عمل همراه با واكنشهاي آبشاري از مولكولها  ميباشد كه در داخل سلولهاي T اتفاق ميافتد.گيرندهاي  كه  در تشخيص آنتيژنهاي مختلف اريه شده بوسليله مولكولهاي MHC نقش دارند  TCR(Tcell receptor) اين رسپتور با مولكولهاي فرعي سطحي كه coreceptor ناميده ميشوند بايند شده تا يك تركيب پايدار از سلولهاي ارايه كننده انتيژن  و Tcell ايجاد كنند.

TCR شامل دو زنجيره پليپپتيد دي سولفيدي خلال غشايي ميباشد.اين زنجيره شامل α-chain و β-chain ميباشد.هر زنجيره سامل يك قسمت متغير و يك قسمت ثابت ميباشد.

CD4 and CD8 coreceptors

CD4 و CD8 رسپتورهاي سطحي سلولهاي T ميباشند كه به ترتيب با مولكولهاي MHC كلاس 1 و كلاس 2 interact مينمايند هنگاميكهT cell و TCR يك آنتيژن متصل به MHC  را تشخيص ميدهند CD4 و CD8 در فعال كردن Tcell نقش ايفا ميكنند.

اين دو رسپتور از اعضاي خانواده ايمونوگلوبين ميباشند.

MHC molecules and adaptive immune responses

T cell محدود به مولكولها ي MHC ميباشند.اين بدين معنا ميباشد كه T cell آنتيژنهاي خارجي  را كه متصل به مولكولهاي MHC خودي ميباشد را مورد شناسايي قرار ميدهد خاصيتي كه به آن ((adaptive immune response ميگويند.سلولهاي T  نبايد به آنتيژنهايي خودي كه به مولكولهاي MHC خودي متصل هستند پاسخ دهند فرايندي كه به آن self-tolerance گفته ميشود.در طول بلوغ در تيموس سلولهاي T طوري انتخاب ميشوند كه داراي خاصيت self-tolerance باشند.اين فرايند انتخابي به عنوان positive selection ناميده ميشود.(شكل 10-4) negative selection زماني اتفاق ميافتد كه T cell به هيچ مولكول MHC متصل نميشود يا اينكه به MHC متصل به انتيژن خودي متصل ميشود اين T cell توسط ماكروفاژها از يبن ميروند.تنها T cell كه در فرايند انتخاب مثبت موفق بوده اند تيموس را ترك كرده و وارد ارگانهاي لنفوييدي ثانويه ميشوند.

T cell-mediated immunity

هنگاميكه T cell تكاملش را در تيموس به پايان ميرساند.آنها به درون گردش خون جريان يافته و و در ارگانهاي لمفوييدي مجاور در جستجوي آنتيژن بر روي سطح سلولهاي ارائه كننده آنتيژن  مهاجرت مينمايند.Helper T cell هر دو نوع TCR و CD4 coreceptor را  دارا ميباشد.Helper T cell به شناسايي MHC class п رو سطح سلولهاي ارائه كننده آنتيژن ميپردازد. دو زير گروه از سلولهاي T helper وجود دارد.اين دو سلول شامل Th1 و Th2 ميباشند.كنترل ايمني كه به وسيله سلولهاي Th2 صورت ميگيرد.در مرضهاي Helmintic و intestinal parasites ديده ميشوند.سلولهاي Th2 عهده دار ترشح اينترلوكين 4 و اينتر لوكين 13 در ميان ساير سيتوكينها ميباشند و به تنظيم توليد IGE به وسيله پلاسما سلها ميپردازند تا پاسخ ماست سلها بازوفيلها و ائوزينوفيلها را برانگيزند.فعال شدن ماكروفاژها در پاسخ ايمني وابسته به Th2 كاهش ميابد.

چگونه T كمك كننده كمك ميكند

Helpet T cell هنگاميكه MHC class 2 را مورد شناسايي قرار ميدهد فعال ميشود.(شكل 10-6) در حضور سلولهايي كه از پپتيدهايي با پپتيدهاي آنتيژني متصل به MHC class 2 سلول T helper شروع به تكثير كرده و سيتوكينها را كه اينترلوكين ناميده ميشود ترشح ميكند.اين شيموكينها باعث جذب B cell ميشوند.برخلاف سلول T كمك كننده سلولهاي B آنتيژنهاي آزاد را كه به مولكولهاي MHC باند نيستند مورد شناسايي قرار ميدهد.هنگاميكه سلولهاي B بدين شكل فعال ميشوند.سلولهاي B تقسيم شده و به سلولهاي ترشح كننده ايمونو گلوبولين كه پلاسما سل نام دارند تمايز پيدا ميكنند.اين ايمونوگلوبولينها به آنتيژنهاي آزاد متصل شده و باعث خنثي كردن اين آنتيژنها ميشوند.

پلاسما سل تنها يك كلاس از ايمونوگلوبولينها را ترشح ميكند.بعضي از سلولهاي B و سلولهاي T تبديل به سلولهاي memory ميشوند.اين سلولهاي memory در فرايند پاسخ ايمني ثانويه شروع به حذف آنتيژنها مشابه  ميكنند.

چگونگي عمل سلولهاي T كشنده

عملكرد ديگر سلولهاي T كمك كننده ترشح سيتوكينها براي تحريك تكثير سلولهاي T كشنده ميباشد كه به تشخيص پپتيدهاي انتيژني در سطح MHC class 1 از سلولهاي ارائه كننده آنتيژن ميپردازد.فرايند تخريب سلول هدف به وسيله سلولهاي T بدين صورت ميباشد كه:

1.اين سلولها به سطح  سلولهاي ارائه كننده آنتيژن با كمك  اينتگرينها و cell adhesion molecules(CAMs) كه در سطح سلولهاي هدف وجود دارند ميچسبند.

2.اين سلولها سپس باعث آسيب رساندن به سلول هدف با ازاد كردن پروتيينها سوراخ كننده به نام پروفورين ميشوند.

3.اين سوراخ شدن باعث ورود آب و نمك به درون سلول شده خود سلول T داراي پروتييني به نام پروتكتين ميباشد كه از ورود پروفورين به درون سلول جلوگيري ميكند.

 

Players in the immune responses: Regulatory and effector cells

پلاسما سلها به عنوان سلولهاي effector شناخته ميشوند.سلول T به سمت 3 سلول متكايز ميشود اين 3 سلول شامل:

Regulateory ,supresseor , effector T cell ميباشند.

Regulatory T cell  باعث تحريك سلولهاي B  ميشود تا اينكه به سلولهاي ترشح كننده ايمونوگلوبولين يعني پلاسما سلها تمايز پيدا كنند همچننين باعث فعال شده سلولهاي T كشنده ميشوند.

Supressor T cell روي سلول T helper عمل كرده و باعث تنظيم  و يا توقف عملكرد ان شود.همچنين در تمايز سلولهاي B  به سمت سلولهاي ترشح كننده ايمونوگلوبولين نقش دارد.

(Effector T cell) شامل سلولهاي ((T killer و ((Natural killer cell ميباشد.Natural) (killer cell نيز ميتواند باعث كشته شدن سلولها ميشود ولي اين عمل بستگي به فعاليت آنتيژني ندارد.اين سلولها به سلولهاي T  و B هيچ ارتباطي نداشته و داراي رسپتور CD16 ميباشند.(Natural killer cell) سلولها را طي فرايندي كه [6]ناميده ميشود از بين ميبرند.

سيستم كمپلمان

عملكرد اصلي سيستم كمپلمان از بين بردن پاتوژنها به وسيله عمل فاگوسيتوز توسط (ماكروفاژ و نوتروفيلها) با ميكانيزمي كه (opsonization) نام دارد ميباشد.سيستم كمپلمان شامل 20 نوع پروتيين پلاسمايي ميباشد كه در كبد سنتز ميشوند.اعضاي اين سيستم شامل پرو انزيمهايي ميباشند كه تبديل به آنزيم ميشوند.مولكول حياتي سيستم كمپلمان C1 ميباشد كه يك مولكول هگزامر ميباشد كه C1q ناميده ميشود به منطقه Fc يك ايمونوگلوبولين  اتصال ميبابد.اين مولكول با دو مولكول ديگر به نام C1r و C1s مرتبط ميباشد. هنگاميكه منطقه گلوبولار يك مولكول C1q به يك مولكول ايمونوگلوبولين متصل به يك پاتوژن متصل ميشود.C1r فعال شده و C1s را به يك سرين پروتئاز تبديل ميكند.فعال شدن C1s كليد فعال شدن سيستم كمپلمان ميباشد.قدم دوم در اين سيستم شكسته شدن پروتيين C4 به وسيله C1s ميباشد.در اين فرايند دو قطعه توليد ميشوند.قطعه كوچك C4a كه از بين ميرود و قطعه بزرگ C4b كه به سطح پاتوژن متصل ميشود.قدم سوم در اين سيستم زماني اتفاق ميافتد كه  پروتيين كمپلمان C2 به وسيله C1s به دو قطعه C2a (از بين ميرود)و C2b تبديل ميشود.C2b به C4b كه از قبل وجود داشت متصل ميشود.اين عمل با عث شكل گيري كمپلكس C4b-C2b ميشود.اين كمپلكس C3 convertase ناميده ميشود.قدم سوم در اين سيستم زماني شروع ميشود كه پروتيين C3 به وسيله C3 convertase به C3a و C3b تبديل ميشود.C3b به C3 convertase متصل شده و تشكيل كمپلكس C4b-C2b-C3b را ميدهند اين كمپلكس C5 convertase  ناميده ميشود كه پروتيين C5  را به دو پروتيين كوچكتر C5b و C5a ميشكند.C5b به كمپلكس C5 convertase  متصل شده و opsonization پاتوژن تكميل ميشود.مرحله اخر اتصال پاتوژن اپسونيزه شده به رسپتور كمپلمان در سطح فاگوسيت ميباشد.


[1] . immunoglobulins M

[2] . B cell antigen receptor complex

[3] . immunoreceptor tyrosine-based activation motif

[4] . major histocompatibility complex

[5] . antigen-presenting cells (dendritic cells, macrophages, and B cells), epithelial reticular cells of the thymus, and endothelial cells.

.[6] antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity


پيام هاي ديگران () | دوشنبه ۱۳۸٦/۱۱/٢٢ - سلولهای بنیادی |لینک به نوشته