معلومة

القدرة على التكيف في جهاز المناعة

القدرة على التكيف في جهاز المناعة


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.

قرأت في مكان ما مؤخرًا أن بعض الأشخاص يحاولون استخدام بكتيريا غير ضارة تعيش بشكل تكافلي في البشر للتعبير عن بعض أجزاء من المستضدات الضارة. أثار بعض الناس مخاوف من أن التعرض المستمر لنفس المستضد قد يؤدي إلى تكيف الجهاز المناعي مع هذا الحاتمة ويجعلها عديمة الفائدة عندما تأتي الجراثيم بالفعل.

ألا يمكننا استخدام نفس الإجراء لفضح بعض أجزاء MHC للمتبرع للمتلقي قبل الزرع ، بحيث أنه بحلول الوقت الذي تتم فيه عملية الزرع الحقيقية قد يتكيف؟ كم من الوقت سيستغرق حدوث ذلك؟

أستطيع بالفعل أن أرى عيبًا واحدًا: في عمليات الزراعة الطارئة ، لا يمكن استخدام هذا بسبب عامل الوقت. هل تستطيع أن ترى أي عيوب أخرى؟


لا ، يعمل MHC بشكل مختلف عن أي مستضد آخر. يشارك معقد التوافق النسيجي الكبير في نضوج الخلايا الليمفاوية التائية في الغدة الصعترية. يحتاج تكوين الخلايا الليمفاوية إلى التعرف على معقد التوافق النسيجي الكبير مع تقارب معين (يتم تدمير الخلايا الليمفاوية ذات التقارب الشديد مع معقد التوافق النسيجي الكبير). في كل هذه العملية ، لا يوجد تدخل من المستضدات الأجنبية ، لذا فإن النظام الذي تقترحه لن يعمل لأن الخلايا الليمفاوية ستبحث في معقد التوافق النسيجي الكبير الخاص بالكسب غير المشروع وستقوم بإرفاقها بألفة غير طبيعية. هذا من شأنه أن يؤدي إلى استجابة المناعة الذاتية.

ما تقترحه هو الوظيفة الرئيسية للقاحات الحساسية. أنت تعرض الجهاز المناعي لجرعة منخفضة من المستضد لفترة طويلة ، وهذا من شأنه أن يجعل الجسم لا يتفاعل بقوة مع المادة. ومع ذلك ، فإن هذه الظاهرة تستند إلى الخلايا الليمفاوية البائية ، التي تتعرف على المستضدات القابلة للذوبان والخلايا الصغيرة (جهاز المناعة الخلطي) بدلاً من الخلايا الكاملة (المناعة الخلوية).

ومع ذلك ، في مجالات الخيال العلمي ، سيكون من الممكن تقنيًا نقل خلايا الغدة الصعترية من أجل التعبير عن معقد التوافق النسيجي الكبير الخاص بالمانح ، لأنه سيعبر عن كليهما. في الواقع ، يجب أن يكون هذا سهلاً من الناحية النظرية (يبدو أن الخلايا الزعترية تعبر عن أي بروتين تقريبًا في الجسم ، من أجل منع المناعة الذاتية) ، لكنها تواجه مشكلة تنكس الغدة الصعترية.


تشير الدلائل إلى أن ارتفاع درجة حرارة الجسم يساعد أنواعًا معينة من الخلايا المناعية على العمل بشكل أفضل

مع اقتراب موسم البرد والإنفلونزا ، في المرة القادمة التي تمرض فيها ، قد ترغب في شكر الحمى للمساعدة في مكافحة العدوى. هذا لأن العلماء وجدوا المزيد من الأدلة على أن ارتفاع درجة حرارة الجسم يساعد أنواعًا معينة من الخلايا المناعية على العمل بشكل أفضل. تم الإبلاغ عن هذا البحث في عدد نوفمبر 2011 من مجلة بيولوجيا الكريات البيض.

ريباسكي ، الدكتوراة ، الباحثة المشاركة في العمل من قسم علم المناعة في معهد روزويل بارك للسرطان في بوفالو ، نيويورك. "نظرًا لأن الاستجابة الحموية محفوظة بشكل كبير في الطبيعة (حتى ما يسمى بالحيوانات ذات الدم البارد تنتقل إلى أماكن أكثر دفئًا عندما تمرض) ، فقد يبدو من المهم أن نكرس نحن علماء المناعة مزيدًا من الاهتمام لهذه الاستجابة المثيرة للاهتمام.

وجد العلماء أن تكوين وتمايز نوع معين من الخلايا الليمفاوية ، والمعروفة باسم "CD8 + T-cell السامة للخلايا" (القادرة على تدمير الخلايا المصابة بالفيروس والخلايا السرطانية) يتم تعزيزها من خلال ارتفاع درجة حرارة معتدل في نطاق الحمى. على وجه التحديد ، تشير أبحاثهم إلى أن ارتفاع درجة حرارة الجسم يغير أغشية الخلايا التائية مما قد يساعد في التوسط في تأثيرات درجة حرارة البيئة الدقيقة على وظيفة الخلية. لاختبار ذلك ، قام الباحثون بحقن مجموعتين من الفئران بمستضد ، وفحصوا تنشيط الخلايا التائية بعد التفاعل مع الخلايا العارضة للمستضد. ارتفعت درجة حرارة الجسم في نصف الفئران بمقدار درجتين مئويتين ، بينما حافظ النصف الآخر على درجة حرارة الجسم الأساسية الطبيعية. في الفئران الدافئة ، أظهرت النتائج عددًا أكبر من نوع الخلايا التائية CD8 القادرة على تدمير الخلايا المصابة.


القدرة على التكيف في جهاز المناعة - علم الأحياء

يعيش الإنويت (الإسكيمو)
في صحراء قطبية
مثال الإنسان
القدرة على البقاء
البيئات القاسية

يستجيب جسم الإنسان بسهولة للضغوط البيئية المتغيرة بعدة طرق بيولوجية وثقافية. يمكننا التأقلم مع نطاق واسع من درجات الحرارة والرطوبة. عند السفر إلى ارتفاعات عالية ، تتكيف أجسامنا بحيث تستمر خلايانا في تلقي الأكسجين الكافي. نحن أيضًا نستجيب باستمرار بطرق فسيولوجية للضغوط الداخلية والخارجية مثل العدوى البكتيرية والفيروسية وتلوث الهواء والماء وعدم التوازن الغذائي والاكتظاظ.

هذه القدرة على التكيف السريع مع الظروف البيئية المتغيرة جعلت من الممكن لنا البقاء على قيد الحياة في معظم مناطق العالم. نحن نعيش بنجاح في غابات استوائية رطبة ، وصحاري قاسية ، وأراضي قاحلة في القطب الشمالي ، وحتى في مدن مكتظة بالسكان مع كميات كبيرة من التلوث. تقتصر معظم الأنواع الحيوانية والنباتية الأخرى على بيئة واحدة أو بيئات قليلة نسبيًا بسبب قدرتها المحدودة على التكيف.

يستجيب البشر عادةً للضغوط البيئية بأربع طرق:

بيولوجي
استجابات
1. التغيير الجيني
2. التكيف التنموي الردود بدون
التغيير الجيني
3. التأقلم
4. الممارسات الثقافية والتكنولوجيا

الثلاثة الأولى هي الاستجابات البيولوجية. تحدث الثلاثة الأخيرة خلال حياتنا دون مزيد من التغيير الجيني.


التغيير الجيني

عندما يكون الإجهاد البيئي ثابتًا ويستمر لعدة أجيال ، فقد يتطور التكيف الناجح من خلال التطور البيولوجي. أولئك الأفراد الذين يرثون سمة تقدم ميزة في الاستجابة لضغوط معينة هم أكثر عرضة للبقاء على قيد الحياة لفترة أطول ونقل المزيد من جيناتهم إلى الجيل التالي. هذا هو التطور من خلال الانتقاء الطبيعي. على سبيل المثال ، غالبًا ما يرث الأشخاص الذين عاش أسلافهم في مناطق كانت موبوءة بالملاريا لآلاف السنين درجة معينة من المناعة ضد هذا المرض الخطير. يرجع ارتفاع معدل الإصابة بسمة الخلايا المنجلية بين سكان وسط إفريقيا إلى حد كبير إلى الانتقاء غير المباشر لهذه السمة عن طريق الملاريا. لا تعاني حاملات الجين المنجلي متغايرة الزيجوت عادةً من فقر الدم المنجلي وتكون مقاومة بشكل كافٍ للكائنات الدقيقة الملاريا التي تتمتع بميزة انتقائية. مثال آخر على الحل الجيني للضغوط البيئية هو قدرتنا على إنتاج العرق كمساعد في تبريد أجسادنا في البيئات الحارة. ليس من المستغرب أن نمتلك هذه القدرة لأن أسلافنا المباشرين كانوا حيوانات استوائية.

عادة ما يستغرق التغيير الجيني استجابة للضغوط البيئية عدة أجيال حتى ينتشر بين السكان. لحسن الحظ ، لدينا أيضًا طرق أخرى للاستجابة بسرعة أكبر كأفراد خلال حياتنا. الكلمة التعديلات يستخدم هنا للإشارة إلى هذه التغييرات الفسيولوجية قصيرة المدى غير القابلة للوراثة. الكلمة الاقتباسات محجوز للتغيرات الجينية الوراثية التي تم تطويرها في مجموعة سكانية على مدى فترة طويلة من الزمن.


التكيف التنموي

أحد أقوى أنواع التعديلات على الضغوط البيئية هو التغيير في أنماط النمو والتنمية. يحدث هذا في مرحلة الطفولة وعادة ما ينتج عنه تغيرات تشريحية و / أو فسيولوجية لا رجعة فيها في الغالب في مرحلة البلوغ. يشار إلى هذه التغييرات الدائمة باسم التكيف التنموي أو التأقلم التنموي .

الأشعة السينية في أوائل القرن العشرين
قدم المرأة الصينية المقيدة

توقف النمو و
كانت العظام بشكل ملحوظ
مشوهة حتى يتمكنوا من ذلك
تتناسب مع شبشب مدبب صغير.

بين البشر ، تنتج التعديلات التنموية من كل من الضغوط البيئية الطبيعية والممارسات الثقافية. مثال على هذا الأخير هو العرف غير القانوني الآن في الصين المتمثل في التفاف أو ربط أقدام الفتيات الصغيرات بالقماش بإحكام من أجل إعاقة النمو الطبيعي. في حين أن هذا تسبب في حدوث تشوهات دائمة في عظام القدم ، إلا أنه أدى أيضًا إلى ظهور أقدام صغيرة جدًا كانت تعتبر جذابة للغاية. شلل الآباء بناتهم بحسن نية. ستجعلهم الأقدام الصغيرة شركاء زواج أكثر جاذبية بالنسبة للرجال الأثرياء المهمين وتنقذهم من حياة الكدح.

أواخر القرن التاسع عشر
ممثلة بريطانية
(ليلي لانغتري)
الذي مثل
الجمال المثالي
معها دبور-
الخصر شكل
تحقق مع أ
مشد ضيق

من السهل إدانة التقاليد الصينية القديمة الخاصة بربط القدم على أنها همجية. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن الأمريكيين الشماليين والأوروبيين قاموا عن عمد بتغيير أجزاء من أجساد أطفالهم وأنفسهم بإجراءات غير سارة أيضًا. في أواخر القرن التاسع عشر ، كان للكورسيهات الضيقة التي ترتديها الفتيات أثناء نمو أجسادهن تأثير تشوه عظام الضلع السفلية بشكل خطير في اتجاه رئتيهن. حتى أن بعض النساء الثريات تم استئصال ضلوعهن السفلية جراحيًا من أجل الحصول على خصر أنيق وشكل القصاصة. كان محيط 19 بوصة هو المثالي.

التشوه المتعمد لأجزاء من الجسم ليس شيئًا حدث في الماضي فقط. في الصين اليوم ، هناك قلق متزايد بين العديد من الرجال والنساء من الطبقة المتوسطة المتنقلون من كونهم أقصر من اللازم. سعى الآلاف إلى حل هذه المشكلة من خلال إطالة أرجلهم. يتم تحقيق ذلك من خلال عملية طويلة ومؤلمة تتضمن كسرًا جراحيًا لعظمتي الساق السفلية في كلا الساقين ثم استخدام دعامات معدنية قابلة للتعديل مثبتة بدبابيس فولاذية مزروعة في العظم أسفل الركبتين مباشرةً وفوق الكاحلين لتمديد تدريجياً. طوله حوالي 1/16 بوصة (حوالي 1 ملم) في اليوم حيث تلتئم العظام. يؤدي ذلك إلى توسيع الفجوة في مناطق الكسر ، وبالتالي تحفيز نمو عظام جديدة. نتيجة لذلك ، يضيف المريض العادي حوالي 3 بوصات (7-8 سم) إلى ارتفاعه بشكل دائم في نصف عام.

تشوه الجسم المتعمد ممارسة شائعة في أمريكا الشمالية اليوم أيضًا. من المعتاد أن يقوم الآباء من الطبقة المتوسطة والعليا بتقويم أسنان أطفالهم باستخدام أدوات التثبيت والأقواس. هذه تجربة طويلة ومكلفة ومؤلمة إلى حد ما وتؤدي إلى تغيير محاذاة الأسنان. يتم القيام به جزئيًا للحفاظ على أدائهم وتحسينه. ومع ذلك ، فإن الدافع القوي هو تحسين المظهر. غالبًا ما يتم إجراء تقويم الأنف وغيره من أشكال الجراحة التجميلية للسبب نفسه ، على الرغم من حقيقة أنها مؤلمة. يفترض الآباء أن هذه الأنواع من تغيير الجسم ستزيد من احتمالية أن يكبر أطفالهم ليكونوا أكثر نجاحًا في الحياة. كان هذا أيضًا دافعًا للآباء الصينيين الأثرياء في الماضي الذين ربطوا أقدام بناتهم والصينيين المعاصرين الذين يخضعون لإطالة الساق.

ارتداء الموضة
الأحذية ذات الكعب العالي
يمكن أن يسبب القدم
التشوهات وما بعد التمديد
لها
مشاكل العظام
متأخر، بعد فوات الوقت

قد تكون التغييرات الدائمة في شكل أجزاء الجسم غير مقصودة. على سبيل المثال ، ارتداء الأحذية الجلدية التي تحيط بالقدم يجعلها أضيق مما ستكون عليه في غير ذلك. وبالمثل ، فإن ممارسة ارتداء النساء للأحذية ذات الأصابع المدببة ، والكعب العالي ، والصغيرة جدًا في كثير من الأحيان تؤدي إلى عدد من التشوهات المؤلمة في العظام. يقود هذه الممارسة الثقافية الغربية غير المنطقية ظاهريًا إلى الاعتقاد بأن الأقدام الصغيرة جذابة للنساء. أفادت الأكاديمية الأمريكية لجراحي العظام أن 9 من كل 10 نساء في الولايات المتحدة يرتدين أحذية صغيرة جدًا بالنسبة لأقدامهن ، و 7 من أصل 10 قد أصبن لاحقًا بأورام مؤلمة أو إصابات مطرقية أو تشوهات أخرى في القدم.

ما يجعل مثل هذه التعديلات التنموية لأجزاء من أجسامنا ممكنة هو حقيقة أن البشر لديهم درجة عالية من اللدونة الفسيولوجية . وهذا يعني أنه يمكن تشكيلنا جسديًا بواسطة بيئتنا أثناء عملية النمو. البالغون هم نتيجة لصفات موروثة وراثيًا تشكلت إلى حد ما في كل واحد منا من خلال بيئتنا عندما نشأنا.

طفل مع سلالة

يمكن أن يؤدي نقص التغذية الشديد أو الإفراط في التغذية في مرحلة الطفولة المبكرة إلى تعديلات نمو مدمرة. عندما يكون هناك نقص طويل في الغذاء ، كما هو الحال في حالة المجاعة ، يمكن أن يتطور الناس حاله طبيبة وهي الهزال الشديد (من المعنى اليوناني & quotto تضيع & quot). تشمل الأعراض الهزال الشديد والإسهال وفقر الدم واللامبالاة. عادة ما تتوقف الإباضة عند النساء المصابات بالنساء ، وبالتالي لا يمكن أن يحملن. يؤدي فقدان دهون الجسم العازلة إلى جعل الأشخاص المصابين بمارسموس معرضين بشدة للموت الناتج عن انخفاض درجة حرارة الجسم الأساسية عندما ينخفض ​​الهواء إلى أقل من 60-65 فهرنهايت. (15-18 درجة مئوية). عادة ما ينتهي الأمر بالأطفال الصغار الذين ينجون من السلالة بقصر القامة ودرجة معينة من التخلف العقلي. لسوء الحظ ، فإن السلالة ليست نادرة الحدوث في جميع أنحاء العالم اليوم. يموت ما يقرب من 31 مليون طفل كل عام بسبب نقص التغذية ، ويعاني 178 مليونًا من توقف نموهم. يعاني حوالي مليار شخص الآن من سوء التغذية ، ويعاني نفس العدد بشكل أساسي من فرط التغذية ويعانون من المشاكل الصحية المتعلقة بالسمنة.

طفل مع كواشيوركور

يمكن أن يؤدي نقص أنواع معينة من العناصر الغذائية إلى مشاكل صحية أخرى تهدد الحياة. على سبيل المثال ، عندما يكون لدى الرضع والأطفال الصغار جدًا نظام غذائي منخفض للغاية في البروتين، فمن المحتمل أن يتطوروا كواشيوركور . يساهم أيضًا في حدوث هذه الحالة عدم كفاية استهلاك الفيتامينات A و E بالإضافة إلى معادن الزنك والسيلينيوم. تشمل الأعراض النموذجية لمرض كواشيوركور الوذمة (أو التورم) بسبب احتباس السوائل (خاصة في البطن) والساقين والذراعين التي تشبه العصا مع القليل من الدهون أو الكتلة العضلية واللامبالاة وفقدان الشعر وتصبغ الجلد على شكل بقع. كما في حالة السلالة ، من المرجح أن يكون الأطفال المصابون بالكاشيوركور لا مبالين ويعانون من ضعف في جهاز المناعة مما يقلل من قدرتهم على محاربة العدوى. إذا نجا الطفل من كواشيوركور ، فمن المحتمل أن يتأخر نموه.

حتى نقص الفيتامينات المحدد وحده يمكن أن يؤدي إلى مشاكل صحية خطيرة للأطفال على الرغم من النظم الغذائية المناسبة. على سبيل المثال ، يمكن أن يتسبب نقص فيتامين (د) في الإصابة بمرض العظام المعروف باسم الكساح ، في حين أن الكميات غير الكافية من فيتامين (أ) يمكن أن تسبب العمى الدائم وتضعف جهاز المناعة. يعاني ما يقرب من 100 مليون شخص في العالم اليوم من نقص فيتامين أ. يعيش معظمهم في آسيا. من أجل الحد من هذا النقص ، يتم الآن زراعة سلالة جديدة من الأرز المعدل وراثيًا (مثل الأرز الذهبي & مثل) التي تحتوي على كميات عالية نسبيًا من فيتامين أ على نطاق واسع في آسيا. ومع ذلك ، فإن النظام الغذائي الذي يحتوي على الكثير من فيتامين أ ضار بنفس القدر. يمكن أن يسبب تشوهات خلقية (خاصة الحنك المشقوق) ويمكن أن يتداخل مع الخلايا التي تنتج عظامًا جديدة ، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في خطر الإصابة بالكسور.

معاصر
طويل القامة اليابانية

لا ينتج عن التعديل النمائي فقط عيوب واضطرابات. يمكن أن يكون للتغييرات الغذائية أيضًا تأثير إيجابي إذا تم تحسين التغذية. كان هذا هو الحال في اليابان منذ نهاية الحرب العالمية الثانية. ذكرت وزارة التعليم اليابانية أن الأطفال أصبحوا أطول بشكل ملحوظ في كل جيل منذ ذلك الحين. في عام 1986 ، على سبيل المثال ، كان متوسط ​​طول الفتيان اليابانيين الذين تتراوح أعمارهم بين 14 و 15 عامًا يبلغ 7 بوصات مقارنة بالأولاد الذين تتراوح أعمارهم في عام 1959. وكان النظام الغذائي أحد العوامل الرئيسية المتغيرة في نمط الحياة الياباني. من المحتمل أن يكون هذا هو السبب الرئيسي في زيادة حجم الجسم. بين عامي 1961 و 1971 ، ارتفع استهلاك اليابان من البروتين الحيواني بنسبة 37٪ بينما انخفض استهلاك الغذاء النباتي بنسبة 3٪. في مدن اليابان وغيرها من المناطق الغنية بشكل متزايد في شرق آسيا ، تغيرت العادات الغذائية بشكل كبير على مدى العقود العديدة الماضية. تحظى الهامبرغر والبيتزا والدجاج المقلي وغيرها من الأطعمة الغربية عالية الدهون بشعبية كبيرة بين الشباب والأثرياء. في اليابان اليوم حوالي ربع السعرات الحرارية المستهلكة عبارة عن دهون - فهو أعلى بخمس مرات مما هو عليه بعد الحرب العالمية الثانية. دعم الفرضية القائلة بأن تغييرات النظام الغذائي من هذا النوع يمكن أن تؤدي إلى تعديلات تطورية كبيرة هي دراسة حديثة مدتها سنتان للأطفال في كينيا. ووجد أن إدراج 60 جرامًا فقط (حوالي ملعقتين) من اللحوم يوميًا في النظام الغذائي للأطفال الصغار أدى إلى نمو عضلات أعلى الذراع بنسبة 80٪ مقارنة بالأطفال الذين كانوا نباتيين صارمين. أدى اتباع نظام غذائي يحتوي على كمية مماثلة من الحليب بدلاً من اللحوم إلى زيادة قدرها 40٪. تعتبر الأطعمة ذات الأصل الحيواني مهمة في النظام الغذائي للأطفال الصغار لأنها تحتوي على عناصر غذائية يصعب الحصول عليها من مصادر غير اللحوم أو غير الألبان. ومع ذلك ، فإن الكثير من البروتينات والدهون الحيوانية يمكن أن يؤدي إلى السمنة ومخاطر صحية أخرى.


التأقلم

عادة ما تكون جميع أشكال التكيف الأخرى مع الضغوط البيئية قابلة للعكس سواء حدثت في الطفولة أو في مرحلة البلوغ. يشار إلى هذه التغييرات القابلة للعكس باسم التأقلم أو التكيف التكيفي . من المفيد النظر في الأشكال المختلفة للتأقلم من حيث طول الفترة الزمنية التي يمكن أن تحدث خلالها.

الدباغة هو
قائمة موحدة
الموسمية

التأقلم

مثال على التأقلم طويل الأمد هو الأشخاص الذين يفقدون الدهون الزائدة في الجسم ويكونون نحيفين للغاية نتيجة لنقص التغذية الخفيف طويل الأمد. إذا قاموا لاحقًا بزيادة نظامهم الغذائي إلى مستوى ثابت من السعرات الحرارية الزائدة ، فمن المحتمل جدًا أن يحتفظوا بمزيد من الدهون في الجسم ويصبحون في نهاية المطاف يعانون من السمنة. إنهم يختبرون تأقلمًا طويل المدى عندما يفقدون دهون الجسم في البداية ومرة ​​أخرى في وقت لاحق عندما يحتفظون بها. في كلتا الحالتين ، يتأقلمون مع الإمدادات الغذائية المتاحة.

قد تتطور التعديلات التشريحية و / أو الفسيولوجية أيضًا على فترات زمنية أقصر. على سبيل المثال ، يكتسب الكثير من الناس سمرة البشرة الداكنة خلال أشهر الصيف ويفقدونها خلال فصل الشتاء. هذا التغيير في لون الجلد هو تأقلم موسمي مع الآثار المدمرة للأشعة فوق البنفسجية القادمة من الشمس.

عندما ينزل الغواصون الجلديون إلى المحيط ، فإنهم يعانون من ارتفاع سريع في ضغط الماء. في غضون ثوانٍ ، يمكن أن يعانون من آلام مبرحة في آذانهم بسبب الضغط غير المتكافئ داخل وخارج طبلة الأذن. يجب عليهم معادلة هذا الضغط عن طريق النفخ بقوة من خلال أنوفهم. من خلال القيام بذلك ، فإنهم يقومون بالتأقلم على المدى القصير مع البيئة المتغيرة.


تغيير ضغط الماء
يتطلب المدى القصير
التأقلم للجلد
الغواصين

عند السفر إلى ارتفاعات عالية ، من الشائع تجربة انخفاض تدريجي في القدرة على السمع بسبب عدم المساواة في الضغط من أحد جانبي طبلة الأذن إلى الجانب الآخر مما يؤدي إلى تضخمها قليلاً وتصبح أقل مرونة. هذا الاختلاف في الضغط الذي يحدث في الجبال يمكن عادةً إلغاؤه بالتثاؤب أو البلع أو مضغ العلكة. ومع ذلك ، إذا كان شخص ما يعاني من انسداد في الأنف ، فغالبًا ما يكون من الصعب معادلة الضغط عندما يصعد إلى علو شاهق. نتيجة لذلك ، قد يكون لديهم ألم شديد في آذانهم. كانت هذه مشكلة كبيرة للمسافرين قبل وقت ضغط الطائرات.

لا يقتصر الاختلاف بين أنواع التأقلم على مقدار الوقت الذي يستغرقه التعديل في البداية. عادة ، كلما كان وقت التأقلم أقصر ، كلما كان ذلك أسرع في عكسه بمجرد زوال الضغط البيئي.


التأثيرات المجمعة

التكيف الجيني وأنواع التكيف الثلاثة للضغوط البيئية ليست دائمًا ظواهر مميزة. قد يؤدي التأقلم الذي يحدث في الطفولة إلى تغييرات تشريحية دائمة ، كما هو الحال غالبًا مع سوء التغذية. عندما ينجح التأقلم في توفير صحة جيدة وطول العمر ، يمكن أن يمنح الأفراد ميزة انتقائية في نقل جيناتهم إلى الجيل التالي. يمكن أن يكون لهذا تأثير محدد قوي على اتجاه التطور. في المقابل ، يمكن أن يلعب التغيير الجيني دورًا مهمًا في التكيف لأن القدرة على التأقلم تعتمد في النهاية على التركيب الجيني.

تختلف القدرة على التكيف مع ضغوط بيئية معينة من شخص لآخر ومن سكان لآخر. نحن لسنا جميعًا متساوين من الناحية البيولوجية. على سبيل المثال ، تكون بعض مجموعات الأشخاص أكثر نجاحًا في التكيف مع الارتفاعات العالية. يمكن للآخرين التعامل بشكل أفضل مع الحرارة الشديدة والرطوبة العالية. تميل الاستجابات التكيفية إلى الحدوث في مجموعات مكانية حول العالم. عادة ، توجد أكثر التكيفات كفاءة مع ضغوط بيئية معينة في المناطق التي تكون فيها هذه الضغوط أكثر شيوعًا. هذا دليل على أن الانتقاء الطبيعي قد حدث في السكان المتكيفين بنجاح.


الممارسات الثقافية والتكنولوجيا

من المهم أن نتذكر أن البشر لا يتفاعلون بيولوجيًا فقط مع بيئاتهم. نحن نستخدم الثقافة كذلك. على مدى النصف مليون سنة الماضية على الأقل ، اخترعنا وسائل مساعدة تكنولوجية سمحت لنا باحتلال بيئات جديدة دون الحاجة إلى تطوير تكيفات بيولوجية معها. سمحت لنا المنازل والملابس والنار بالعيش في المناطق المعتدلة ، وفي النهاية في القطب الشمالي على الرغم من حقيقة أننا لا نزال نمتلك أجسادًا من الحيوانات الاستوائية.

طيار مقاتل FA-18
باستخدام الثقافة

التكنولوجيا للتكيف
إلى علو شاهق

هذا لا يعني ، مع ذلك ، أن التكنولوجيا من صنع الإنسان تقضي على المزايا التكيفية البيولوجية لأفراد أو مجموعات معينة. الأشخاص الذين لديهم طبقات سميكة من عزل الدهون تحت الجلد لا يزالون يعيشون بشكل أفضل في المناخات الباردة ، في حين أن الأشخاص النحيفين يقومون بعمل أفضل في المناخات الحارة.

ستتعلم في الأقسام الأربعة التالية من البرنامج التعليمي كيف تستجيب أجسامنا لعدة أنواع شائعة من الضغوط البيئية.

حقوق النشر © 1998 - 20 14 بواسطة Dennis O'Neil. كل الحقوق محفوظة.
أنا llustration الاعتمادات


تسخير قدرة الخلايا المناعية على التكيف لتصميم لقاح فعال لفيروس نقص المناعة البشرية

في الأفراد المصابين ، يتحور فيروس نقص المناعة البشرية بسرعة لتجنب التعرف عليه من قبل الخلايا المناعية. إن عملية التطور المستمر هذه هي العقبة الرئيسية أمام المناعة الطبيعية وتطوير لقاح فعال. دراسة جديدة نشرتها Cell Press في عدد 21 مارس من المجلة حصانة يكشف أن جهاز المناعة لديه القدرة على التكيف بحيث يمكنه التعرف على الطفرات في فيروس نقص المناعة البشرية. تشير النتائج إلى أنه يمكن تسخير قدرة الخلايا المناعية على التكيف للمساعدة في مكافحة الإيدز.

اكتشف تعاون دولي بين مجموعات بحثية في فرنسا وإنجلترا واليابان وأستراليا أن الخلايا المناعية من أفراد مصابين معينين كانت قادرة على التعرف على طفرات فيروس نقص المناعة البشرية. وجد الباحثون أن قدرة الخلايا المناعية على التعرف على مثل هذه الأشكال الطافرة من الفيروس كانت مرتبطة باستجابة وقائية ضد فيروس نقص المناعة البشرية. هذا الاكتشاف يطرح السؤال التالي: إذا كان بالإمكان التعرف على فيروس نقص المناعة البشرية المتحور بواسطة الخلايا المناعية ، فكيف يفلت فيروس نقص المناعة البشرية في كثير من الأحيان من الكشف المناعي؟ أوضح الباحثون أن الإجابة تكمن في قدرة فيروس نقص المناعة البشرية على إخفاء نفسه عن المراقبة المناعية تمامًا. يقوم بذلك عن طريق منع الخلايا المصابة من تكسير جزيئاتها الفيروسية ومن ثم عرضها على سطح الخلايا لتنبيه جهاز المناعة.

"باستخدام مجموعة من تقنيات التنميط المناعي المتقدمة ، يوضح عملنا الآليات المعقدة التي تكمن وراء المنافسة المستمرة ، أو" سباق التسلح الجزيئي "بين الخلايا المناعية وفيروس نقص المناعة البشرية ، كما يقول كبير المؤلفين الدكتور فيكتور آباي ، من H & # 244pital Piti & # 233-Salp & # 234tri & # 232re في باريس. "بشكل عام ، تكشف دراستنا عن تعقيدات فعالية الخلايا المناعية ضد فيروس نقص المناعة البشرية."

على الرغم من أن الخلايا المناعية لا تكون قادرة على التعرف على كل فيروس نقص المناعة البشرية المتحور ، فإن اللقاح الذي يحفز الخلايا المناعية التي تتعرف على أشكال متحولة رئيسية معينة من الفيروس قد يكون فعالًا ضد العدوى الفيروسية وتطور الإيدز.

حصانة، Ladell وآخرون: "أساس جزيئي للتحكم في متغيرات الهروب ما قبل المناعة بواسطة خلايا CD8 + T الخاصة بفيروس نقص المناعة البشرية."

تنصل: AAAS و EurekAlert! ليست مسؤولة عن دقة النشرات الإخبارية المرسلة إلى EurekAlert! من خلال المؤسسات المساهمة أو لاستخدام أي معلومات من خلال نظام EurekAlert.


بيولوجيا جهاز المناعة في الحيوانات

الحيوانات تحت تهديد مستمر من الغزو الجرثومي. يتمكن هؤلاء الغزاة المحتملون من الوصول إلى الجسم عبر الأمعاء والجهاز التنفسي والجلد. تعمل الميكروبات الكبيرة والمتنوعة في الأمعاء على حماية الأمعاء من الغزاة المعديين من خلال احتلال مكان مخصص يمنع الكائنات الحية الأخرى من التواجد هناك. الغزاة المحتملون الآخرون هم عوامل معدية تنتشر من أفراد آخرين.

لمنع الغزو الميكروبي ، يمتلك الجسم كجزء من جهاز المناعة الفطري سلسلة من الدفاعات التي تشكل مجتمعة دفاعًا فعالًا للغاية ضد الغزو. تتضمن هذه الآليات حواجز مادية مثل الجلد ، الذي يحتوي على ميكروبيوتا خاصة به ويستخدم التجفيف كآلية لتثبيط الاستعمار مع الكائنات الحية الأخرى. يتم إزالة الكائنات الحية الدقيقة المستنشقة والمواد الأخرى بسرعة بواسطة الجهاز المخاطي الهدبي ، والذي يتكون من الخلايا الظهارية الهدبية وخلايا إفراز المخاط التي تنقل المواد المستنشقة من الجزء السفلي إلى الجهاز التنفسي العلوي التي يتم إزالتها منها بواسطة منعكس السعال.

خط الدفاع الثاني هو نظام "متشدد" للمناعة الفطرية الذي يعتمد على استجابة نمطية سريعة لوقف وقتل كل من البكتيريا والفيروسات. يتجسد هذا في عملية الالتهاب الحاد والاستجابات التقليدية للمرض مثل الحمى.

خط الدفاع الثالث هو المناعة التكيفية شديدة التعقيد والنوعية وطويلة الأمد. نظرًا لأن الحيوان يتراكم خلايا الذاكرة بعد التعرض لمسببات الأمراض ، فإن المناعة التكيفية توفر فرصة للمضيف للاستجابة للتعرض من خلال خلق استجابة محددة للغاية وفعالة لكل عامل معدي على حدة. في حالة عدم وجود نظام مناعي تكيفي وظيفي ، من غير المرجح أن يبقى البقاء على قيد الحياة.


موقع

تأتي جميع الخلايا المناعية من سلائف في نخاع العظام وتتطور إلى خلايا ناضجة من خلال سلسلة من التغييرات التي يمكن أن تحدث في أجزاء مختلفة من الجسم.

جلد: الجلد عادة هو خط الدفاع الأول ضد الميكروبات. تنتج خلايا الجلد وتفرز بروتينات مهمة مضادة للميكروبات ، ويمكن العثور على الخلايا المناعية في طبقات معينة من الجلد.

نخاع العظم: يحتوي نخاع العظم على خلايا جذعية يمكن أن تتطور إلى أنواع مختلفة من الخلايا. تعتبر الخلايا الجذعية السلفية النخاعية الشائعة في نخاع العظم مقدمة للخلايا المناعية الفطرية - العدلات ، والحمضات ، والخلايا القاعدية ، والخلايا البدينة ، والخلايا الأحادية ، والخلايا المتغصنة ، والبلاعم - التي تعد من المستجيبين الأساسيين للعدوى.

تؤدي الخلايا الجذعية السلفية اللمفاوية الشائعة إلى الخلايا المناعية التكيفية - الخلايا البائية والخلايا التائية - المسؤولة عن تصاعد الاستجابات لميكروبات معينة بناءً على لقاءات سابقة (الذاكرة المناعية). تُشتق الخلايا القاتلة الطبيعية (NK) أيضًا من السلف اللمفاوي الشائع وتشترك في ميزات كل من الخلايا المناعية الفطرية والتكيفية ، لأنها توفر دفاعات فورية مثل الخلايا الفطرية ولكن يمكن أيضًا الاحتفاظ بها كخلايا ذاكرة مثل الخلايا التكيفية. تسمى الخلايا B و T و NK أيضًا الخلايا الليمفاوية.

تيار الدم: تنتشر الخلايا المناعية باستمرار في مجرى الدم ، وتقوم بدوريات بحثًا عن المشاكل. عند استخدام اختبارات الدم لمراقبة خلايا الدم البيضاء ، وهو مصطلح آخر للخلايا المناعية ، يتم أخذ لقطة من الجهاز المناعي. إذا كان نوع الخلية نادرًا أو مفرطًا في مجرى الدم ، فقد يعكس ذلك مشكلة.

الغدة الضرقية: تنضج الخلايا التائية في الغدة الصعترية ، وهي عضو صغير يقع في الجزء العلوي من الصدر.

الجهاز اللمفاوي: الجهاز اللمفاوي عبارة عن شبكة من الأوعية والأنسجة تتكون من السائل الليمفاوي والسائل خارج الخلية والأعضاء اللمفاوية مثل العقد الليمفاوية. الجهاز اللمفاوي هو قناة للسفر والتواصل بين الأنسجة ومجرى الدم. تنتقل الخلايا المناعية عبر الجهاز اللمفاوي وتتقارب في الغدد الليمفاوية الموجودة في جميع أنحاء الجسم.

العقد الليمفاوية هي مركز اتصال حيث تأخذ الخلايا المناعية المعلومات التي يتم إحضارها من الجسم. على سبيل المثال ، إذا تعرفت الخلايا المناعية التكيفية في العقدة الليمفاوية على أجزاء من ميكروب يتم إحضارها من منطقة بعيدة ، فإنها تنشط وتتكاثر وتترك العقدة الليمفاوية لتدور ومعالجة العامل الممرض. وبالتالي ، قد يقوم الأطباء بفحص المرضى بحثًا عن الغدد الليمفاوية المتضخمة ، مما قد يشير إلى استجابة مناعية نشطة.

طحال: الطحال هو عضو يقع خلف المعدة. في حين أنه لا يرتبط مباشرة بالجهاز اللمفاوي ، إلا أنه مهم لمعالجة المعلومات من مجرى الدم. يتم إثراء الخلايا المناعية في مناطق معينة من الطحال ، وعند التعرف على مسببات الأمراض المنقولة بالدم ، فإنها تنشط وتستجيب وفقًا لذلك.

الأنسجة المخاطية: الأسطح المخاطية هي نقاط دخول رئيسية لمسببات الأمراض ، والمراكز المناعية المتخصصة تقع في مكان استراتيجي في الأنسجة المخاطية مثل الجهاز التنفسي والأمعاء. على سبيل المثال ، تعتبر بقع باير مناطق مهمة في الأمعاء الدقيقة حيث يمكن للخلايا المناعية الوصول إلى عينات من الجهاز الهضمي.


الإنتان

قد يشير الإنتان إلى عدوى في مجرى الدم ، أو يمكن أن يشير إلى حالة التهابية جهازية ناتجة عن إطلاق السيتوكينات غير المنضبط والواسع الذي ينشط الخلايا المناعية بسرعة في جميع أنحاء الجسم. الإنتان هو حالة خطيرة للغاية وعادة ما تحدث بسبب العدوى. ومع ذلك ، فإن الضرر نفسه ناتج عن السيتوكينات (يشار أحيانًا إلى الاستجابة العكسية باسم "عاصفة السيتوكين"). قد يؤدي الإطلاق الجهازي للسيتوكينات إلى فقدان ضغط الدم ، مما يؤدي إلى صدمة إنتانية وفشل محتمل في العديد من الأعضاء.


الجهاز المناعي

تقدم هذه الوحدة التفاعلية تشريح الجهاز المناعي وتتجول في الجدول الزمني للاستجابة المناعية النموذجية.

يتضمن الجدول الزمني الاختلافات بين المرة الأولى التي يتم فيها مواجهة العامل الممرض مقابل العدوى اللاحقة ، بما في ذلك شرح لكيفية عمل اللقاحات. تسمح علامات التبويب المختلفة ومقاطع الفيديو والصور والأسئلة ومسرد مصطلحات مفصل باستكشاف هذا المورد على مستويات مختلفة من العمق اعتمادًا على الفصل. ارجع إلى علامة التبويب "Educator Resources" الموجودة في Click & amp Learn للحصول على اقتراحات التنفيذ.

يتم أيضًا توفير المسرد والرسوم التوضيحية في Click & amp Learn كمجموعات شرائح يمكنك عمل نسخ من هذه الشرائح وتكييفها مع فصلك الدراسي.

يوجه رابط "Resource Google Folder" إلى مجلد Google Drive لمستندات الموارد بتنسيق محرّر مستندات Google. قد لا تتوفر جميع المستندات القابلة للتنزيل الخاصة بالمورد بهذا التنسيق. تم تعيين مجلد Google Drive على أنه "عرض فقط" لحفظ نسخة من المستند في هذا المجلد على Google Drive ، وافتح هذا المستند ، ثم حدد ملف ← "إنشاء نسخة". يمكن نسخ هذه المستندات وتعديلها وتوزيعها عبر الإنترنت باتباع شروط الاستخدام المدرجة في قسم "التفاصيل" أدناه ، بما في ذلك اعتماد BioInteractive.


محتويات

كان الاهتمام بالعلاقة بين المتلازمات أو الأعراض النفسية ووظيفة المناعة موضوعًا ثابتًا منذ بداية الطب الحديث.

صاغ كلود برنارد ، عالم فيزيولوجي فرنسي في المتحف الوطني للتاريخ الطبيعي (المتحف الوطني للتاريخ الطبيعي باللغة الإنجليزية) ، مفهوم البيئة الداخلية في منتصف القرن التاسع عشر. في عام 1865 ، وصف برنارد اضطراب هذه الحالة الداخلية: ". هناك وظائف وقائية للعناصر العضوية التي تحتفظ بالمواد الحية في احتياطي وتحافظ دون انقطاع على الرطوبة والحرارة وغيرها من الظروف التي لا غنى عنها للنشاط الحيوي. المرض والموت مجرد خلع أو اضطراب من تلك الآلية "(برنارد ، 1865). صاغ والتر كانون ، أستاذ علم وظائف الأعضاء بجامعة هارفارد ، المصطلح الشائع الاستخدام ، التوازن ، في كتابه الحكمة من الجسم، 1932 ، من الكلمة اليونانية مثلي الجنس، بمعنى مشابه ، و ركود، معنى الموقف. لاحظ كانون في عمله مع الحيوانات أن أي تغيير في الحالة العاطفية للوحش ، مثل القلق أو الضيق أو الغضب ، كان مصحوبًا بتوقف تام لحركات المعدة (التغيرات الجسدية في الألم والجوع والخوف والغضب، 1915). نظرت هذه الدراسات في العلاقة بين تأثيرات العواطف والتصورات على الجهاز العصبي اللاإرادي ، أي الاستجابات المتعاطفة والباراسمبثاوية التي بدأت في التعرف على استجابة التجميد أو القتال أو الهروب. تم نشر النتائج التي توصل إليها من وقت لآخر في المجلات المتخصصة ، ثم تلخيصها في شكل كتاب العوامل الميكانيكية للهضم، تم نشره عام 1911.

Hans Selye, a student of Johns Hopkins University and McGill University, and a researcher at Université de Montréal, experimented with animals by putting them under different physical and mental adverse conditions and noted that under these difficult conditions the body consistently adapted to heal and recover. Several years of experimentation that formed the empiric foundation of Selye's concept of the General Adaptation Syndrome. This syndrome consists of an enlargement of the adrenal gland, atrophy of the thymus, spleen, and other lymphoid tissue, and gastric ulcerations.

Selye describes three stages of adaptation, including an initial brief alarm reaction, followed by a prolonged period of resistance, and a terminal stage of exhaustion and death. This foundational work led to a rich line of research on the biological functioning of glucocorticoids. [3]

Mid-20th century studies of psychiatric patients reported immune alterations in psychotic individuals, including lower numbers of lymphocytes [4] [5] and poorer antibody response to pertussis vaccination, compared with nonpsychiatric control subjects. [6] In 1964, George F. Solomon, from the University of California in Los Angeles, and his research team coined the term "psychoimmunology" and published a landmark paper: "Emotions, immunity, and disease: a speculative theoretical integration." [7]

Origins Edit

In 1975, Robert Ader and Nicholas Cohen, at the University of Rochester, advanced PNI with their demonstration of classic conditioning of immune function, and they subsequently coined the term "psychoneuroimmunology". [8] [9] Ader was investigating how long conditioned responses (in the sense of Pavlov's conditioning of dogs to drool when they heard a bell ring) might last in laboratory rats. To condition the rats, he used a combination [ clarification needed ] of saccharin-laced water (the conditioned stimulus) and the drug Cytoxan, which unconditionally induces nausea and taste aversion and suppression of immune function. Ader was surprised to discover that after conditioning, just feeding the rats saccharin-laced water was associated with the death of some animals and he proposed that they had been immunosuppressed after receiving the conditioned stimulus. Ader (a psychologist) and Cohen (an immunologist) directly tested this hypothesis by deliberately immunizing conditioned and unconditioned animals, exposing these and other control groups to the conditioned taste stimulus, and then measuring the amount of antibody produced. The highly reproducible results revealed that conditioned rats exposed to the conditioned stimulus were indeed immuno suppressed. In other words, a signal via the nervous system (taste) was affecting immune function. This was one of the first scientific experiments that demonstrated that the nervous system can affect the immune system.

In the 1970s, Hugo Besedovsky, Adriana del Rey and Ernst Sorkin, working in Switzerland, reported multi-directional immune-neuro-endocrine interactions, since they show that not only the brain can influence immune processes but also the immune response itself can affect the brain and neuroendocrine mechanisms. They found that the immune responses to innocuous antigens triggers an increase in the activity of hypothalamic neurons [10] [11] and hormonal and autonomic nerve responses that are relevant for immunoregulation and are integrated at brain levels (see review [12] ). On these bases, they proposed that the immune system acts as a sensorial receptor organ that, besides its peripheral effects, can communicate to the brain and associated neuro-endocrine structures its state of activity. [11] These investigators also identified products from immune cells, later characterized as cytokines, that mediate this immune-brain communication [13] (more references in [12] ).

In 1981, David L. Felten, then working at the Indiana University School of Medicine, and his colleague JM Williams, discovered a network of nerves leading to blood vessels as well as cells of the immune system. The researchers also found nerves in the thymus and spleen terminating near clusters of lymphocytes, macrophages, and mast cells, all of which help control immune function. This discovery provided one of the first indications of how neuro-immune interaction occurs.

Ader, Cohen, and Felten went on to edit the groundbreaking book Psychoneuroimmunology in 1981, which laid out the underlying premise that the brain and immune system represent a single, integrated system of defense.

In 1985, research by neuropharmacologist Candace Pert, of the National Institutes of Health at Georgetown University, revealed that neuropeptide-specific receptors are present on the cell walls of both the brain and the immune system. [14] [15] The discovery that neuropeptides and neurotransmitters act directly upon the immune system shows their close association with emotions and suggests mechanisms through which emotions, from the limbic system, and immunology are deeply interdependent. Showing that the immune and endocrine systems are modulated not only by the brain but also by the central nervous system itself affected the understanding of emotions, as well as disease.

Contemporary advances in psychiatry, immunology, neurology, and other integrated disciplines of medicine has fostered enormous growth for PNI. The mechanisms underlying behaviorally induced alterations of immune function, and immune alterations inducing behavioral changes, are likely to have clinical and therapeutic implications that will not be fully appreciated until more is known about the extent of these interrelationships in normal and pathophysiological states.

PNI research looks for the exact mechanisms by which specific neuroimmune effects are achieved. Evidence for nervous-immunological interactions exist at multiple biological levels.

The immune system and the brain communicate through signaling pathways. The brain and the immune system are the two major adaptive systems of the body. Two major pathways are involved in this cross-talk: the Hypothalamic-pituitary-adrenal axis (HPA axis), and the sympathetic nervous system (SNS), via the sympathetic-adrenal-medullary axis (SAM axis). The activation of SNS during an immune response might be aimed to localize the inflammatory response.

The body's primary stress management system is the HPA axis. The HPA axis responds to physical and mental challenge to maintain homeostasis in part by controlling the body's cortisol level. Dysregulation of the HPA axis is implicated in numerous stress-related diseases, with evidence from meta-analyses indicating that different types/duration of stressors and unique personal variables can shape the HPA response. [16] HPA axis activity and cytokines are intrinsically intertwined: inflammatory cytokines stimulate adrenocorticotropic hormone (ACTH) and cortisol secretion, while, in turn, glucocorticoids suppress the synthesis of proinflammatory cytokines.

Molecules called pro-inflammatory cytokines, which include interleukin-1 (IL-1), Interleukin-2 (IL-2), interleukin-6 (IL-6), Interleukin-12 (IL-12), Interferon-gamma (IFN-Gamma) and tumor necrosis factor alpha (TNF-alpha) can affect brain growth as well as neuronal function. Circulating immune cells such as macrophages, as well as glial cells (microglia and astrocytes) secrete these molecules. Cytokine regulation of hypothalamic function is an active area of research for the treatment of anxiety-related disorders. [17]

Cytokines mediate and control immune and inflammatory responses. Complex interactions exist between cytokines, inflammation and the adaptive responses in maintaining homeostasis. Like the stress response, the inflammatory reaction is crucial for survival. Systemic inflammatory reaction results in stimulation of four major programs: [18]

These are mediated by the HPA axis and the SNS. Common human diseases such as allergy, autoimmunity, chronic infections and sepsis are characterized by a dysregulation of the pro-inflammatory versus anti-inflammatory and T helper (Th1) versus (Th2) cytokine balance. [ هناك حاجة إلى الاقتباس الطبي ] Recent studies show pro-inflammatory cytokine processes take place during depression, mania and bipolar disease, in addition to autoimmune hypersensitivity and chronic infections. [19]

Chronic secretion of stress hormones, glucocorticoids (GCs) and catecholamines (CAs), as a result of disease, may reduce the effect of neurotransmitters, including serotonin, norepinephrine and dopamine, or other receptors in the brain, thereby leading to the dysregulation of neurohormones. [19] Under stimulation, norepinephrine is released from the sympathetic nerve terminals in organs, and the target immune cells express adrenoreceptors. Through stimulation of these receptors, locally released norepinephrine, or circulating catecholamines such as epinephrine, affect lymphocyte traffic, circulation, and proliferation, and modulate cytokine production and the functional activity of different lymphoid cells.

Glucocorticoids also inhibit the further secretion of corticotropin-releasing hormone from the hypothalamus and ACTH from the pituitary (negative feedback). Under certain conditions stress hormones may facilitate inflammation through induction of signaling pathways and through activation of the Corticotropin-releasing hormone.

These abnormalities and the failure of the adaptive systems to resolve inflammation affect the well-being of the individual, including behavioral parameters, quality of life and sleep, as well as indices of metabolic and cardiovascular health, developing into a "systemic anti-inflammatory feedback" and/or "hyperactivity" of the local pro-inflammatory factors which may contribute to the pathogenesis of disease.

This systemic or neuro-inflammation and neuroimmune activation have been shown to play a role in the etiology of a variety of neurodegenerative disorders such as Parkinson's and Alzheimer's disease, multiple sclerosis, pain, and AIDS-associated dementia. However, cytokines and chemokines also modulate central nervous system (CNS) function in the absence of overt immunological, physiological, or psychological challenges. [20]

There are now sufficient data to conclude that immune modulation by psychosocial stressors and/or interventions can lead to actual health changes. Although changes related to infectious disease and wound healing have provided the strongest evidence to date, the clinical importance of immunological dysregulation is highlighted by increased risks across diverse conditions and diseases. For example, stressors can produce profound health consequences. In one epidemiological study, all-cause mortality increased in the month following a severe stressor – the death of a spouse. [21] Theorists propose that stressful events trigger cognitive and affective responses which, in turn, induce sympathetic nervous system and endocrine changes, and these ultimately impair immune function. [22] [23] Potential health consequences are broad, but include rates of infection [24] [25] HIV progression [26] [27] cancer incidence and progression, [21] [28] [29] and high rates of infant mortality. [30] [31]

Understanding stress and immune function Edit

Stress is thought to affect immune function through emotional and/or behavioral manifestations such as anxiety, fear, tension, anger and sadness and physiological changes such as heart rate, blood pressure, and sweating. Researchers have suggested that these changes are beneficial if they are of limited duration, [22] but when stress is chronic, the system is unable to maintain equilibrium or homeostasis the body remains in a state of arousal, where digestion is slower to reactivate or does not reactivate properly, often resulting in indigestion. Furthermore, blood pressure stays at higher levels. [32] [ better source needed ]

In one of the earlier PNI studies, which was published in 1960, subjects were led to believe that they had accidentally caused serious injury to a companion through misuse of explosives. [33] Since then decades of research resulted in two large meta-analyses, which showed consistent immune dysregulation in healthy people who are experiencing stress.

In the first meta-analysis by Herbert and Cohen in 1993, [34] they examined 38 studies of stressful events and immune function in healthy adults. They included studies of acute laboratory stressors (e.g. a speech task), short-term naturalistic stressors (e.g. medical examinations), and long-term naturalistic stressors (e.g. divorce, bereavement, caregiving, unemployment). They found consistent stress-related increases in numbers of total white blood cells, as well as decreases in the numbers of helper T cells, suppressor T cells, and cytotoxic T cells, B cells, and natural killer cells (NK). They also reported stress-related decreases in NK and T cell function, and T cell proliferative responses to phytohaemagglutinin [PHA] and concanavalin A [Con A]. These effects were consistent for short-term and long-term naturalistic stressors, but not laboratory stressors.

In the second meta-analysis by Zorrilla et al. in 2001, [35] they replicated Herbert and Cohen's meta-analysis. Using the same study selection procedures, they analyzed 75 studies of stressors and human immunity. Naturalistic stressors were associated with increases in number of circulating neutrophils, decreases in number and percentages of total T cells and helper T cells, and decreases in percentages of natural killer cell (NK) cells and cytotoxic T cell lymphocytes. They also replicated Herbert and Cohen's finding of stress-related decreases in NKCC and T cell mitogen proliferation to phytohaemagglutinin (PHA) and concanavalin A (Con A).

A study done by the American Psychological Association did an experiment on rats, where they applied electrical shocks to a rat, and saw how interleukin-1 was released directly into the brain. Interleukin-1 is the same cytokine released when a macrophage chews on a bacterium, which then travels up your vagus nerve, creating a state of heightened immune activity, and behavioral changes. [36]

More recently, there has been increasing interest in the links between interpersonal stressors and immune function. For example, marital conflict, loneliness, caring for a person with a chronic medical condition, and other forms on interpersonal stress dysregulate immune function. [37]

Communication between the brain and immune system Edit

  • Stimulation of brain sites alters immunity (stressed animals have altered immune systems).
  • Damage to brain hemispheres alters immunity (hemispheric lateralization effects). [38]
  • Immune cells produce cytokines that act on the CNS.
  • Immune cells respond to signals from the CNS.

Communication between neuroendocrine and immune system Edit

  • Glucocorticoids and catecholamines influence immune cells. [39][40]
  • Hypothalamic Pituitary Adrenal axis releases the needed hormones to support the immune system. [41]
  • Activity of the immune system is correlated with neurochemical/neuroendocrine activity of brain cells.

Connections between glucocorticoids and immune system Edit

  • Anti-inflammatory hormones that enhance the organism's response to a stressor.
  • Prevent the overreaction of the body's own defense system.
  • Overactivation of glucocorticoid receptors can lead to health risks. [42]
  • Regulators of the immune system.
  • Affect cell growth, proliferation and differentiation.
  • Cause immunosuppression which can lead to an extended amount of time fighting off infections. [42]
  • High basal levels of cortisol are associated with a higher risk of infection. [42]
  • Suppress cell adhesion, antigen presentation, chemotaxis and cytotoxicity.
  • Increase apoptosis.

Corticotropin-releasing hormone (CRH) Edit

Release of corticotropin-releasing hormone (CRH) from the hypothalamus is influenced by stress. [43]

  • CRH is a major regulator of the HPA axis/stress axis.
  • CRH Regulates secretion of Adrenocorticotropic hormone (ACTH).
  • CRH is widely distributed in the brain and periphery
  • CRH also regulates the actions of the Autonomic nervous system ANS and immune system.

Furthermore, stressors that enhance the release of CRH suppress the function of the immune system conversely, stressors that depress CRH release potentiate immunity.

  • Central mediated since peripheral administration of CRH antagonist does not affect immunosuppression.
  • HPA axis/stress axis responds consistently to stressors that are new, unpredictable and that have low-perceived control. [43]
  • As cortisol reaches an appropriate level in response to the stressor, it deregulates the activity of the hippocampus, hypothalamus, and pituitary gland which results in less production of cortisol. [43]

Relationships between prefrontal cortex activation and cellular senescence Edit

  • Psychological stress is regulated by the prefrontal cortex (PFC)
  • The PFC modulates vagal activity [44]
  • Prefrontally modulated and vagally mediated cholinergic input to the spleen reduces inflammatory responses [45]
  • PFC-ANS-Spleen axis activity has consequences for reactive oxygen species-induced telomere damage [46][47]

Glutamate agonists, cytokine inhibitors, vanilloid-receptor agonists, catecholamine modulators, ion-channel blockers, anticonvulsants, GABA agonists (including opioids and cannabinoids), COX inhibitors, acetylcholine modulators, melatonin analogs (such as Ramelton), adenosine receptor antagonists and several miscellaneous drugs (including biologics like Passiflora edulis) are being studied for their psychoneuroimmunological effects.

For example, SSRIs, SNRIs and tricyclic antidepressants acting on serotonin, norepinephrine, dopamine and cannabinoid receptors have been shown to be immunomodulatory and anti-inflammatory against pro-inflammatory cytokine processes, specifically on the regulation of IFN-gamma and IL-10, as well as TNF-alpha and IL-6 through a psychoneuroimmunological process. [48] [49] [50] [51] Antidepressants have also been shown to suppress TH1 upregulation. [48] [49] [50] [52] [53]

Tricyclic and dual serotonergic-noradrenergic reuptake inhibition by SNRIs (or SSRI-NRI combinations), have also shown analgesic properties additionally. [54] [55] According to recent evidences antidepressants also seem to exert beneficial effects in experimental autoimmune neuritis in rats by decreasing Interferon-beta (IFN-beta) release or augmenting NK activity in depressed patients. [17]

These studies warrant investigation of antidepressants for use in both psychiatric and non-psychiatric illness and that a psychoneuroimmunological approach may be required for optimal pharmacotherapy in many diseases. [56] Future antidepressants may be made to specifically target the immune system by either blocking the actions of pro-inflammatory cytokines or increasing the production of anti-inflammatory cytokines. [57]

The endocannabinoid system appears to play a significant role in the mechanism of action of clinically effective and potential antidepressants and may serve as a target for drug design and discovery. [51] The endocannabinoid-induced modulation of stress-related behaviors appears to be mediated, at least in part, through the regulation of the serotoninergic system, by which cannabinoid CB1 receptors modulate the excitability of dorsal raphe serotonin neurons. [58] Data suggest that the endocannabinoid system in cortical and subcortical structures is differentially altered in an animal model of depression and that the effects of chronic, unpredictable stress (CUS) on CB1 receptor binding site density are attenuated by antidepressant treatment while those on endocannabinoid content are not.

The increase in amygdalar CB1 receptor binding following imipramine treatment is consistent with prior studies which collectively demonstrate that several treatments which are beneficial to depression, such as electroconvulsive shock and tricyclic antidepressant treatment, increase CB1 receptor activity in subcortical limbic structures, such as the hippocampus, amygdala and hypothalamus. And preclinical studies have demonstrated the CB1 receptor is required for the behavioral effects of noradrenergic based antidepressants but is dispensable for the behavioral effect of serotonergic based antidepressants. [59] [60]

Extrapolating from the observations that positive emotional experiences boost the immune system, Roberts speculates that intensely positive emotional experiences —sometimes brought about during mystical experiences occasioned by psychedelic medicines—may boost the immune system powerfully. Research on salivary IgA supports this hypothesis, but experimental testing has not been done. [61]


ملخص

The innate immune responses are the first line of defense against invading pathogens. They are also required to initiate specific adaptive immune responses. Innate immune responses rely on the body's ability to recognize conserved features of pathogens that are not present in the uninfected host. These include many types of molecules on microbial surfaces and the double-stranded RNA of some viruses. Many of these pathogen-specific molecules are recognized by Toll-like receptor proteins, which are found in plants and in invertebrate and vertebrate animals. In vertebrates, microbial surface molecules also activate complement, a group of blood proteins that act together to disrupt the membrane of the microorganism, to target microorganisms for phagocytosis by macrophages and neutrophils, and to produce an inflammatory response. The phagocytic cells use a combination of degradative enzymes, antimicrobial peptides, and reactive oxygen species to kill the invading microorganisms. In addition, they release signaling molecules that trigger an inflammatory response and begin to marshal the forces of the adaptive immune system. Cells infected with viruses produce interferons, which induce a series of cell responses to inhibit viral replication and activate the killing activities of natural killer cells and cytotoxic T lymphocytes.


شاهد الفيديو: جهاز المناعه (قد 2022).


تعليقات:

  1. Ceardach

    إنها مجرد إجابة رائعة

  2. Antilochus

    الآن كل شيء واضح ، شكرًا على التفسير.

  3. Taxiarchai

    أقترح عليك زيارة الموقع مع قدر كبير من المعلومات حول الموضوع الذي يثير اهتمامك.

  4. Akule

    رسالة رائعة ومفيدة جدا

  5. Umayr

    أنت ترتكب خطأ. دعنا نناقش. اكتب لي في رئيس الوزراء ، سوف نتحدث.

  6. Vijas

    إنه لأمر مؤسف أنني لا أستطيع التحدث الآن - لا بد لي من المغادرة. سأطلق سراحي - سأعرب بالتأكيد عن رأيي في هذه المسألة.



اكتب رسالة