تحقیق اصول پایه ایمنی شناسی در ارولوژی

سیستم ایمنی برای تداوم سلامتی و برای مبارزه با بیماریهای برخاسته از عوامل خارجی و داخلی ضروری است مکانیسم‌های مختلف ایمنی در اختلالات اورولوژیک دخیل هستند که شامل بوجود آمدن و پیشرفت کانسرهای اورولوژیک، عفونتهای سیستم ادراری. رد اعضاء پیوندی، ترانسفوزیون محصولات خونی و ابنور مالیتی‌های دستگاه تولید مثل مذکر می‌باشند. امروزه تقسیم بندیهای پاسخ ایمنی براساس جمعیتهای سلولی خاص، مواد مترشحه از آنها و ساختمان غشائی شان و مکانیسم‌های داخل سلولی آغاز کننده این پاسخ‌ها می‌باشد. اطلاعات بدست آمده ناشی از پیشرفت سریع ایمونولوژی مولکولی شامل ابداع آنتی بادیهای مونوکلونال، تکنیکهای نوترکیبی ژنها و توانایی انتقال یا برداشت ژنها از حیوانات و همچنین کلون کردن جمعیتهای سلولی می‌باشد. با این وجود پاسخ ایمنی با خصوصیات منحصر به فرد آن در کارائی و قابلیت انطباق آن در مقابل بسیاری از مهاجمین خارجی شناخته می‌شود این خصوصیات شامل 1- توانایی شناخت خودی از بیگانه 2- ویژگی3- خاطره 4- تقویت سریع می‌باشند.

ایمنی ذاتی و اکتسابی

آنچه را که ما بعنوان سیستم ایمنی می‌شناسیم شامل دو پاسخ بیولوژیک مجزا یعنی ایمنی ذاتی و ایمنی اکتسابی می‌شود. پاسخ‌های ذاتی مربوط به ساختمان ذاتی سلول بوده و طی تماسهای مکرر با همان عامل مهاجم بوجود نمی آیند. مکانیسم دفاع ذاتی شامل سدهای دفاعی غیراختصاصی علیه عوامل مهاجم است که عمدتاً بستگی به سدهای فیزیکی، سلولهای فاگوسیتی، سلولهای NK. کمپلمان، پروتئینهای فاز حاد، لیزوزیم و اینترفرونها دارد. خط اولیه دفاعی بدن شامل سدهای مکانیکی. شیمیایی و بیولوژیک می‌شود که در خارج غشاء پایه پوست و غشاء مخاطی دستگاه تنفس و گوارشی و ادراری قرار دارند. تاژکها و مژکها بعنوان فیلتری که میکروبها را به بیرون می‌رانند عمل می‌کنند. پریستالتیسم‌های قوی و دوره ای دستگاه ادراری مانع صعود باکتریها به کلیه‌ها می‌شود. پاسخ‌های اکتسابی خاص از تماس مکرر با یک عامل مهاجم ناشی شده و عمدتا توسط جمعیتهای لنفوسیتی که هر یک علیه عامل مهاجم خاص حساس شده اند بوجود می‌آیند. بعلاوه تکثیر و گسترش کلونال جمعیتهای خاص لنفوسیتی بعد از تماس اولیه با یک مولکول خارجی روی داده و لنفوسیتها دارای خاطره شده و درتماس بعدی با همان مولکول بیگانه پاسخ شدیدتری نشان می‌دهند. نقاط مختلف تداخلات عمل سیستم ایمنی ذاتی و اکتسابی اغلب منجر به پاسخی شدیدتر از مجموع عمل تک تک آنها می‌شود.

فاگوسیتوز

فاگوسیتوز یک پاسخ غیراختصاصی و ذاتی نونروفیل ها و ماکروفاژ های در گردش است که فعالانه میکروبها را بلعیده و سموم میکروب کش ترشح می‌نمایند. فاگوسیت ها همچنین شامل سلولهای رتیکولواندوتلیال مثل سلولهای کوپفر در کبد و ماکروفاژهای آلوئولر می‌شود. این پروسه توسط پروتئنهای سیستم کمپلمان (C3b) و ایمونوگلوبولینهایی که با میکروبها باند شده و بعنوان اپسونین عمل نموده و از طریق رسپتورهای سطحی خود به فاگوسیتها متصل می‌شوند، تقویت می‌گردد. ماکروفاژها دارای پاهای کاذبی هستند که بطرف میکروبهای اپسونیزه دراز نموده و آنها را دربرگرفته و بشکل آلوئولهای فاگوسیتی درمیاورند که در نهایت بداخل خود رانده و با واکوئولهای لیزوزومی خود ادغام می‌نمایند که در اثر این عمل میکروبها یا اجزاء خارجی در اثر عمل آنزیمهای هضمی تخریب می‌شوند. عمل کشتن سلولهای خارجی در فاگوسیتها توسط واسطه‌های اکسیژنی و پراکسید هیدروژن صورت می‌پذیرد.

کمپلمان

یک جزء اصلی ایمنی ذاتی بدن مجموعه پروتئینهای محلول (20 پروتئین) سیستم کمپلمان می‌باشد. بمحض اینکه کمپلمان فعال شود مستقیماً موجب لیز باکتریها یا ویروسها می‌شوند. همچنین بسیاری از اجزاء سیستم کمپلمان در تنظیم پاسخ ایمنی نقش مهمی دارند. فعال شدن کمپلمان منجر به یک پدیده آبشاری می‌شود یعنی محصول یک واکنش بعنوان یک کاتالیزور محصول بعدی عمل می‌کند هر جزء در کمپلمان با حرف C و یک عدد نمایش داده می‌شود که ترتیب اعداد برحسب کشف اجزاء مورد نظر توسط محققین است و نه ترتیب عمل این اجزاء. زیر مجموعه هر جزء کمپلمان با حروف a و b نمایش داده می‌شود. مهم ترین جزء C3 است که دارای وزن مولکولی 195 KD می‌باشد. هنگامی که سیستم کمپلمان با یک ماده هدف وارد واکنش می‌شود. ابتدا C3 Convertase فعال می‌شود که C3 را به C3a و C3b تبدیل می‌کند. C3b متصل به ماده هدف خود بعنوان جزئی از آنزیم مبدل C5 عمل می‌نماید. ترکیب C5b با اجزاء C6-C9 موجب تشکیل کمپلکس مهاجم غشایی می‌شود که این کمپلکس نیز به نوبه خود با لیپید غشایی سلول هدف ادغام شده و موجب صدمه به غشاء سلول و نهایتاً خروج پتاسیم از سلول و ورود آب و نمک به آن می‌گردد (لیزهیپوتونیک سلول). تمام C3b تولید شده بعنوان Convertase برای C5 عمل نمی نماید. بعضی از آنها مستقیماً به غشاء سلول متصل و بعنوان اپسونین برای فاگوسیتها (مثل نوتروفیل‌ها و ماکروفاژها) که دارای سپتور اختصاصی برای C3b هستند عمل می‌کنند. بعلاوه اجزاء C3a و C5a بعنوان یک آنافیلاتوکسین قوی عمل می‌کنند که موجب دگرانوله شدن ماست سلها و آزاد شدن هیستامین و نهایتاً افزایش نفوذ پذیری عروق و انقباض عضلات صاف می‌شوند. جزء C5a نیز بعنوان یک فراخواننده شیمیایی برای نوتروفیلها و ماکروفاژها عمل می‌کند. مواد متعددی می‌توانند موجب آغاز فعالیت سیستم کمپلمان شوند. سیستم کمپلمان از دو مسیر فعال می‌شود. مسیر کلاسیک مکانیسمی است که C3 را از طریق پروتئنهای سرمی C1 و C4 و C2 فعال می‌کند. این پروسه وقتی که یک کمپلکس Ag-Ab اولین جزء یعنی C1b را فعال می‌کند آغاز شده و نهایتاً آبشار C1qrs,4,2,3,5,6,7,8,9  موجب لیز می‌گردد. برای فیکساسیون کمپلمان یک IgM و یا چندین IgG مورد نیاز می‌باشد مسیر آلترنایتو غیر وابسته به آنتی بادی است و نیازی به C1 و C4 و C2 برای آغاز پروسه ندارد این مسیر وابسته به محصولات باکتریایی مثل آندوتوکسین و پلی ساکاریدهای میکروبی و یک گلوبولین سرمی بنام پروپردین که مستقیماً C3 را فعال می‌کند، می‌باشد. یک C3 convertase آلترنایتو تشکیل و موجب آغاز سکانسی می‌گردد که نهایتاً منجربه لیز سلولی می‌شود. سیستم کمپلمان با مهارکننده‌های آندوژن که میزبان را در مقابل فعال شدن‌های مکرر کمپلمان حفاظت می‌کنند تنظیم می‌شود. این پروتئینهای تنظیمی کمپلمان مثل accelerating factor- cofactor prot., decay nembrane (MCP) و CD46 و CD56 گلیکوپروتئینهایی هستند که روی غشاء اریتروسیتها و پلاکتها و نوتروفیلها و برخی از سلولهای اپی تلیال مخاطی و اندوتلیال یافت می‌شوند. این عوامل از طریق غیرفعال کردن C3/5 convertase عمل می‌نمایند. جالب است بدانید که ژن انسانی فاکتور decay-accelerating به ژنوم خوک منتقل شده تا از رد پیوند زنوگرافت Pig-to-primate توسط سیستم کمپلمان جلوگیری شود.

بافتها و ارگان های لنفوئیدی

در حالیکه تداخل عمل‌های سیستم ایمنی اغلب بعنوان وقایع مستقلی تعریف می‌شوند ولی در موجود زنده این وقایع در داخل ساختمان ارگانیزه بافت لنفاوی بوقوع می‌پیوندد. سلولهای بنیادی مغز استخوان بسمت سلولهای B و T (در ارگانهای لنفاوی اولیه) تمایز یافته و سپس در بافتهای لنفاوی ثانوی کلونیزه شده در این محلها پاسخ ایمنی ایجاد می‌شود. ارگانهای اولیه لنفوئیدی شامل تیموس که مسئول انتخاب و آموزش T cell ومغز استخوان که مسئول آموزش B cellها است، می‌شود. بافتهای لنفاوی ثانویه یامحیطی شمال طحال، لنف نودها و بافت مفروش کننده دستگاه گوارش، تنفسی و ادراری می‌شوند. طحال خون را فیلتره می‌کند و غدد لنفاوی مسئولیت درناژ بافتهای بدن را بعهده دارند و بافتهای لنفاوی غیرکپسوله موجود در سطوح مخاطی می‌توانند IgA ترشح کنند. بافتهای لنفاوی از طریق شبکه ای متشکل از عروق لنفاوی با هم مرتبط هستند. این عروق لنفاتیک همه احشاء بدن را در ناژ نموده و از طریق Thoracic duct به گردش خون می‌پیوندند. این ارتباط توسط جمعیتی از لنفوسیتهای در حال گردش که می‌توانند از خون به داخل طحال و غدد لنفاوی و بافتهای لنفاوی رفت و آمد کنند برقرار می‌شود. این عبور و مرور لنفوسیتها بین بافتهای محیطی و غدد لنفاوی و جریان خون خاصیت منحصر بفردی است که موجب یک پاسخ ایمنی کامل می‌گردد. سلولهای حساس به آنتی ژن توانایی هجوم به بافتهای محیطی برای فعال شدن اولیه را داشته و سلولهای memory (خاطره ای) نیز می‌توانند در این مکانها پخش شده و پاسخ‌های ایجاد شده را تقویت نمایند. عبور و مرور سلولهای ایمنی سازماندهی شده و محدود بوده و جمعیت مشخصی به سمت مکانهای خاص هدایت می‌شوند. برای مثال لنفوپلاستها و سلولهای خاطره ای مهاجرت بافتی محدود شده ای به مناطق خارج لنفی مثل پوست یا سطوح مخاطی دارند. درحالیکه لنفوسیتها و نوتروفیلها و مونوسیتها در پاسخ به مدیاتورهای موضعی بسمت مناطق التهابی مهاجرت می‌کنند. چنین جهت یابی سلولهای ایمنی را Homing می‌نامند که از تداخل عمل بین رسپتورهای خودی که لیگاند های مکمل خود را در روی سلولهای اندوتلیال بافتهای اختصاصی پیدا می‌کنند. ناشی می‌شود. علاوه براین سلولها می‌توانند بطور مکانیکی از خون وارد غدد لنفاوی و طحال شوند (از طریق اندوتلیوم و نولهای Postcapillary). در طحال لنفوسیت ها از آرتریولها وارد مناطق لنفوئیدی (پولپ سفید) و سینوزوئیدهای منطقه ارتیروئید شده (پولپ قرمز) و توسط ورید طحال محل را ترک می‌کنند.