Иммунная система состоит из слоев с возрастающей степенью специфичности в отношении патогенов. Самая основная защита организма — это его внешний слой (покровы), который является механическим и химическим барьером для бактерий и вирусов. Если патогену удается пройти через него, он вызывает врожденный иммунный ответ, который является быстрым, но неспецифическим. Все животные и растения обладают врожденной системой иммунитета. Наиболее специфичной является система приобретенного иммунитета, которая запускается врожденной иммунной системой, если патогену удается избежать врожденного ответа.
Врожденная иммунная система
Успешно попадающие в организм микроорганизмы и токсины сталкиваются с клетками и механизмами врожденного иммунного ответа. Это обычно запускается связыванием микроба с рецепторами распознавания (PRR), которые распознают компоненты, присутствующие в широком диапазоне микроорганизмов. Он также запускается поврежденными и подвергнутыми стрессу клетками, чьи (некоторые) сигналы распознаются теми же рецепторами, что и патогены. Врожденная защита неспецифична, что означает, что она неспецифично реагирует на патогенные реакции.
Гамма-дельта Т-клетки (Т-клетки) имеют альтернативный Т-клеточный рецептор (TCR) в отличие от CD4 + и CD8 + () Т-клеток. Они имеют общие характеристики хелперных клеток, цитотоксических Т-клеток и естественных клеток-киллеров. Условия, которые вызывают ответ Т-клеток, полностью не исследованы. Подобно другим «нетрадиционным» подгруппам Т-клеток с неизменными рецепторами TCR, таким как ограниченные CD1d естественные Т-клетки-киллеры, Т-клетки пересекают границу между врожденным и приобретенным иммунитетом. С одной стороны, они являются компонентом приобретенного иммунитета, поскольку они рекомбинируют гены TCR для создания различных рецепторов, а также способны продуцировать фенотипы памяти. С другой стороны, они могут участвовать в PRR врожденного иммунного ответа (например, V9/V2 Т-клетки реагируют на обычные микробные молекулы, в значительной степени ограниченные эпителиальными Т-клетками V1 + эпителиальными клетками при стрессе).
Антитело состоит из двух тяжелых цепей (темно-синий) и двух легких цепей (светло-синий). Уникальные вариабельные области (пурпурный) позволяют идентифицировать соответствующий антиген.
В-лимфоциты и антитела
B-клетки распознают патоген, связывая специфический чужеродный антиген со своим поверхностным антителом. Этот комплекс антиген-антитело затем поглощается и протеолитически процессируется до пептидов, которые затем представлены на поверхностных молекулах PHK II. Эта комбинация антигена и PHK привлекает соответствующий хелпер Т-лимфоцитов, который секретирует лимфокины и активирует В-клетки. Когда он затем начинает делиться, его потомство (плазма) выделяет миллионы копий антитела, которое распознает тот же антиген. Антитела циркулируют в крови и лимфе, связываются с патогенами с помощью этого антигена и маркируют их для разрушения путем активации комплемента или поглощения и разрушения фагоцитов. Антитела также могут напрямую нейтрализовать бактериальные токсины или связываться с вирусными и бактериальными рецепторами, которые они используют для заражения клеток.
Альтернативная приобретенная иммунная система
Эволюционное развитие приобретенной иммунной системы произошло у предка челюстно-позвоночных. Многие классические молекулы приобретенной иммунной системы (например, антитела и TCR) существуют только в них. Однако у некоторых примитивных позвоночных без челюстей, таких как усы и жабры, есть молекулы, происходящие из лимфоцитов. Эти организмы содержат широкий спектр молекул VLR (вариабельный рецептор лимфоцитов), происходящих из одного или двух генов, которые, как считается, связывают патогенные антигены, подобные антителам, с определенной степенью специфичности.