Tip:
Highlight text to annotate it
X
W pierwszym filmiku dotyczącym odporności, kiedy opowiadałem
o nieswoistych mechanizmach odporności, mówiliśmy,
że jeśli zainfekuje nas jakiś patogen, powiedzmy - bakteria,
to nasze fagocyty potrafią rozpoznać bialka na powierzchni komórki
bakterii albo, jesli to inny patogen, mogą rozpoznać
jakiś inny marker na jego powierzchni.
fagocyty nie wiedzą, jaki to konkretny typ patogenu,
ale wystarcza im wiedza, że TO jest właśnie PATOGEN.
Fagocyt otoczy patogen.
To jest fagocyt.
W jakiś sposób jeden z receptorów na powierzchni fagocytu
styka się z markerami na powierzchni komórki bakterii
i dostarcza informacji "Znalazłem coś podejrzanego,
zaraz to otoczę".
W błonie fagocytu pojawi sie wgłębienie, które otoczy patogen.
Ta część błony tworzy wgłębienie.
Końce tych fragmentów połączą się, patogen zostanie
otoczony przez błonę komórkową fagocytu,
a potem strawiony (fagocytoza).
Na końcu -- widzieliśmy to w pierwszym filmiku, w którym
mówiłem o fagocytach -- na końcu tego procesu
błona komórkowa fagocytu otacza go bez żadnych przerw.
Te końce błony się zejdą i utworzą pęcherzyk wokół patogenu.
Patogen będzie więc uwięziony
wewnątrz fagocytu.
Będzie otoczony pojedynczą błoną, która
utworzy fagosom (wodniczka pokarmowa).
Wiemy już, że kilka różnych rodzajów komórek może pełnić rolę fagocytu.
To mogą być makrofagi, neutrofile
albo komórki dendrytyczne.
Widzieliśmy też w pierwszym filmiku, że to nie jest takie proste.
Makrofag nie tylko po prostu pożera
i trawi patogen.
Chociaż taka działalność jest sama w sobie przydatna.
Makrofag eliminuje bakterię
lub wirusa.
Ale to nie wszystko.
Pochłania patogen, a następnie przeprowadza jego lizę,
czyli trawi patogen, rozpuszcza go.
Może to zrobić na kilka sposobów, ale ostatecznie zawsze
strawi patogen.
Fagocyt rozłoży patogen, tak jak widzieliśmy na pierwszym filmiku,
do błony fagosomu przyłączy się lizosom
i wprowadzi do fagosomu enzymy potrzebne
do rozłożenia, w tym przypadku, bakterii
na części składowe.
Lizosom przyłącza się i wyrzuca swoją zawartość do wnętrza fagosomu.
Niektóre elementy składowe patogenu, konkretne
łańcuchy peptydów -- pamiętajcie, że białka to długie
łańcuchy aminokwasów,
a peptydy - krótkie (bardzo krótkie - oligopeptydy, trochę dłuższe - polipeptydy).
Te krótkie łańcuchy peptydowe wiążą się
ze specjalnymi białkami
O tym właśnie będziemy mówić w tym filmiku.
Peptydowe resztki patogenu wiążą się
do tego specjalnego białka.
Połączone z peptydami białka wędrują do
zewnętrznej powierzchni błony komórkowej fagocytu
i tam prezentują na zewnątrz fragmenty patogenu.
Po zakończeniu fagocytozy tego patogenu,
fagocyt będzie wyglądał w ten sposób.
Będzie miał na swojej błonie białka prezentujące
antygen, czyli związane z pozostałymi po trawieniu resztkami
patogenu.
Narysuję to tutaj.
Fagocyt ma na sobie fragmenty patogenu, które
zaznaczyłem na zielono.
Zespół białek prezentujących antygen nazywa się -- w poprzednim
filmiku użyłem już tej skomplikowanej nazwy --
nazywa się - "główny układ zgodności tkankowej".
Angielski skrót to MHC (Major Histocompatibility Complex).
Cały czas mówimy tutaj o fagocytach, którymi mogą być
makrofagi, neutrofile lub komórki dendrytyczne.
Białka MHC, które są prezentowane przez fagocyty
po strawieniu patogenu,
należą do MHC klasy II.
Zaraz to zapiszę.
To białko głównego układu zgodności tkankowej (MHC) klasy II.
Wygląda jakbym chciał zagłębić się w detale dotyczące budowy tych białek,
ale przekonacie się, że sa one kluczowe
dla aktywowania pozostałych elementów układu odpornościowego,
zwłaszcza odporności komórkowej.
Tak działają makrofagi czy komórki dendytyczne.
Otaczają patogen, wchłaniają go i trawią,
a pozostałości po posiłku przyłączają do białek
MHC II. Bialka MHC II docierają do błony komórkowej
fagocytu.
To samo dzieje się -- chociaż nie dokładnie to samo --
podobny proces zachodzi z udziałem limfocytów B.
Jeśli mamy taki limfocyt - to dobry kolor.
B jak błękitny.
Wiemy, że B pochodzi od nazwy bursa Fabrycjusza oraz
angielskiego "bone marrow" - szpik kostny.
Mamy tu limfocyt B, a na jego błonie komórkowej
- przeciwciała.
Jak pamiętacie, obecność przeciwciał jest specyficzna dla limfocytów B.
Wszystkie przeciwciała związane z błoną komórkową, całe 10 000
przeciwciał na tym limfocycie B, mają taki sam segment
zmienny.
Czyli to jest konkretny limfocyt B.
Pamiętajcie - ten proces był nieswoisty.
Podczas fagocytozy fagocyty rozpoznają tylko ogólnie,
że mają do czynienia z bakterią
lub wirusem.
Nie rozpoznają dokładnie, jaki to wirus.
Zjadają patogen,
bo wygląda podejrzanie.
Fagocytują go, chociaż
nie identyfikują, jaki to konkretnie typ patogenu.
Nie "pamiętają" go i nie rozpoznają.
Inaczej limfocyty B - one należą do mechanizmów
odporności adaptacyjnej, inaczej - swoistej.
Segmenty zmienne przeciwciał związanych z błoną komórkową
są specyficzne dla konkretnych elementów konkretnych patogenów,
czyli dla konkretnych epitopów.
Epitopy to te miejsca patogenu, które
są rozpoznawane przez segmenty zmienne przeciwciał i przez nie wiązane.
Załóżmy, że mamy tu do czynienia
z wirusem.
ten wirus przyłacza się
do tego limfocytu B.
Oczywiście wokół jest mnóstwo innych limfocytów B,
ale ich przeciwciała mają inną sekwencję segmentu zmiennego
i nie mogą związać ze sobą tego wirusa.
To, co mnie zawsze fascynowało w przypadku limfocytów B,
to fakt, że pochodzą od tej samej komórki macierzystej,
ale ich geny zostały przetasowane podczas ich rozwoju, tak,
że powstały miliardy kombinacji aminokwasów
w białkach tworzących segmenty zmienne przeciwciał.
Mamy więc ten wirus.
Albo lepiej - bakterię.
W poprzednim przykładzie
były wirusy.
Teraz mamy jakiś nowy gatunek bakterii, której
epitopy wiążą się do przeciwciał w błonie komórkowej tego limfocytu B,
ponieważ akurat ten limfocyt ma odpowiednią kombinację aminokwasów segmentu zmiennego.
Pewne elementy na powierzchni bakterii przyłączają się
do przeciwciał na tym limfocycie.
Fragmenty powierzchni patogenu, które łączą się z przeciwciałami
nazywamy epitopami.
Epitop to fragment powierzchni patogenu, który wiąże się
z segmentem zmiennym przeciwciała.
Ten epitop nie połączy się z przeciwciałami na tym limfocycie, ani na tym,
ponieważ mają inną strukturę segmentu zmiennego.
Przyłaczy się za to do tego limfocytu, co zapoczątkuje odpowiedź humoralną.
Czasem rzeczywiście samo przyłączenie patogenu może
zaktywować limfocyt B, ale zwykle potrzeba do tego jeszcze
pomocniczych limfocytów T. Jeszcze o nich opowiem.
Kiedy limfocyt B zostanie uaktywniony,
połaczone z patogenem przeciwciało
zostaje wchłonięte przez limfocyt B - nie mówiłem o tym poprzednio,
bo nie chciałem zagłębiać się za bardzo
w szczegóły.
Przeciwciało z patogenem zostaje wchłonięte przez limfocyt.
Zaktywowany limfocyt B rośnie i zaczyna się dzielić.
Zwykle potrzeba do tego jeszcze pomocniczych limfocytów T.
Powstaje klon identycznych komórek, z których część stanie się komórkami plazmatycznymi,
a część - komórkami pamięci.
To komórka pamięci, a to komórka plazmatyczna.
Komórki plazmatyczne to te, które po uaktywnienu
zaczynają produkować ogromne ilości przeciwciał.
Komórki plazmatyczne produkują tysiące przeciwciał
i wyrzucają je na zewnątrz tak, że wiążą one
coraz więcej patogenów konkretnego typu i szkodzą im na różne
sposoby - po przyłączeniu ułatwiają wykrycie patogenów
makrofagom czy fagocytom albo łączą dwa patogeny
tak, że żaden z nich nie może prawidłowo funkcjonować.
Jest wiele sposobów.
Nie będę ich omawiał szczegółowo.
To się dzieje po uaktywnieniu limfocytów B.
Ciekawe jest to, że limfocyty B robią też to,
co fagocyty.
Limfocyty B wchłaniają patogen do wnętrza komórki.
Może być przyłączony do przeciwciała -- i rozkładają go.
Fragmenty patogenu przyłączają się do białek MHC II
i są prezentowane na powierzchni limfocytu.
Czyli limfocyty B mogą również prezentować antygeny.
To także są białka MHC II, czyli
głównego układu zgodności tkankowej -
Major Histocompatibility Complex.
Te białka będą również związane z rozpoznawaniem, czy coś
jest zgodne z tkankami ciała. Będę o tym mówił więciej,
w odniesieniu do przeszczepów.
To też są białka MHC II.
W obu przypadkach - wszystko jedno, czy mówimy o limfocytach B
rozpoznających konkretny patogen -
konkretny wirus, białko lub bakterię,
czy mówimy o fagocytach, które rozpoznają
podejrzane obiekty,
które potem wchłaniają.
Nie ma dla nich znaczenia, co to za wirus, białko czy bakteria.
Ale i limfocyt B, i fagocyt wchłoną patogen,
rozłożą go, a jego fragmenty będą prezentowały
na swojej powierzchni, związane z białkami
głównego układu zgodności tkankowej.
Komórki, które to robią, nazywamy profesjonalnymi
komórkami prezentującymi antygen.
Profesjonalne.
To właśnie jest ich profesja, chociaż robią też
inne rzeczy, co już widzieliście.
Fagocyty zjadają, fagocytują,
a limfocyty B produkują przeciwciała lub stają się komórkami
pamięci, żeby w przyszłości ulec aktywacji i wytwarzać przeciwciała.
Ale nazywamy je profesjonalnymi komórkami prezentującymi antygen.
Antygen to fragment patogenu,
który trzeba wytropić, mały fragment.
Antygen to mała część patogenu.
Komórki prezentują antygeny.
Są profesjonalne, ponieważ odnajdują patogeny w płynach ustrojowych,
wchłaniają je i rozkładają, a potem
prezentują na swojej powierzchni.
Mamy też nieprofesjonalne komórki
prezentujące antygen.
Właściwie większość komórek może to robić.
Musi tylko dojść do ekspresji białek MHC na ich powierzchni.
Poczekam z tym do następnego filmiku.
Zdaję sobie sprawę, że moje filmiki robią się coraz dłuższe.
Zastanawiacie się pewnie, po co
te komórki za każdym razem wchłaniają i trawią patogeny, a potem
eksponują ich fragmenty?
Przekonacie się, że białka MHC II są rozpoznawane
przez pomocnicze komórki T.
Wszystkie te elementy składają się w całość,
którą jest nasza odpowiedź immunologiczna.
W następnym filmiku opowiem o komórkach prezentujących
białkach MHC I, czyli o większości komórek naszego ciała.