علوم تجريبية دور البروتينات في الدفاع عن الذات

بكالوريا العلوم الطبيعية

[شعبة علوم تجريبية]

يهتم علم المناعة بدراسة كل الآليات التي تمكن الجسم من الحفاظ على تماميته أي تمييز كل ما هو ذاتي و الحفاظ عليه و غير الذاتي للتخلص منه.
عناصر الغير الذاتي:
- الجراثيم : البكتيريات ، الحمات، الفطريات و الحيوانات الأولية .
- الأعضاء و الأنسجة الأجنبية عن الجسم.
- خلايا الجسم الشاذة : الخلايا المسنة أو السرطانية
/ تمييز الجسم بين ما هو ذاتي و غير ذاتي.

2.معطيات ‏سريرية ‏تجريبية.

في حالة زرع الأعضاء يشترط في الشخص المعطي أن يكون من أقارب المتلقي خصوصا من الإخوة أو الأخوات ، حتى لا يتم رفض الطعم من طرف الجسم
:

:خلاصة.

يتبين أن العامل المحدد للذاتي هو الجينوم، و بما أن الجينوم يتكون من مورثات تتحكم في تركيب بروتينات، فان الأبحاث أدت إلى اكتشاف بروتينات توجد على الغشاء السيتوبلاسمي للخلايا المنواة تتدخل في تحديد ما هو ذاتي ( واسمات الذاتي) و سميت نظام HLA(Human Leucocyte Antigen) لأنها اكتشفت أول مرة فوق غشاء الكريات البيضاء ، و تمت ملاحظتها أيضا فوق غشاء الخلايا المنواة و سميت بذلك المركب الرئيسي للتلاؤم النسيجيCMH( Complexe Majeur d'Histocompatibilité)

CMH

3.تركيب ‏البروتين:.

يتحكم في تركيب بروتينات CMH أربع مورثات محمولة على الصبغي 6 وهي المورثات A ,C,B,D و تتميز بالخاصيات التالية:
- هي مورثات مرتبطة أي محمولة على نفس الصبغي
- متعددة الحليلات أي لكل مورثة عدة حليلات (في كل مرة تكتشف حليلات جديدة)
المورثة A لها تقريبا 24 حليل
المورثة C لها تقريبا 11 حليل
المورثة B لها تقريبا 52 حليل
المورثة DR لها تقريبا 46 حليل
المورثة DQ لها تقريبا 9 حليلات
المورثة DP لها تقريبا 6 حليلات
- الحليلات متساوية السيادية.

سؤال:.

احسب عدد التوافقات الممكنة لبروتينات CMH لشخص معين . ماذا تستنتج؟
مثال
4 ـ أصناف بروتينات CMH
يوجد صنفين رئيسيين من بروتينات CMH هما :
ـ بروتينات CMHI : توجد على سطح خلايا الجسم المنواة و يتحكم في تركيب هذا النوع المورثات A , C و B . و تتكون هذه البروتينات من سلسلتين بيبتيديتين α و β2m .
ـ بروتينات CMHII : توجد على سطح بعض الخلايا المناعتية كاللمفاويات و البلعميات و تتحكم في تركيبها المورثة D و تتكون هذه البروتينات من سلسلتين بيبتيديتين α و β .
5 ـ دور بروتينات CMH :
في جميع الخلايا تجزئ أنزيمات خاصة عينة من البروتينات الموجودة في السيتوبلاسم إلى بيبتيدات ، يرتبط كل بيبتيد بجزيئة CMH و يهاجر المركب بيبتيد ـ CMH إلى سطح الخلية ، و هكذا تعرض الخلايا باستمرار محتواها البيبتيدي مما يمكن من حراسة مناعتية :
ـ إذا كانت البيبتيدات المعروضة منحدرة من بروتينات عادية للخلية فانه لا يحدث ارتباط بين الخلية و الخلايا المناعتية و بالتالي غياب الاستجابة المناعية
إذا كانتالبيبتيدات المعروضة منحدرة من بروتينات غير عادية للخلية(بروتين شاذ لخلية سرطانية أو بروتين فيروسي) فانه يحدث ارتباط بين الخلية و الخلايا المناعتية و بالتالي حدوث استجابة مناعية انظر ‏الوثيقة وهكذا يتبين أن مركب CMH هو مجموع المورثات المسئولة عن تركيب بروتينات CMH المسئولة عن تحديد الذاتي ، ففي حالة زرع الأعضاء إذا كان CMH المعطي يخالف CMH المتلقي تحدث استجابة مناعتية مسئولة عن رفض الطعم لذلك تسمى بروتينات CMH مولدات مضاد التلاؤم النسيجي.
وسائل دفاع الجسم
I/المناعة غير النوعية أو الطبيعية إلى:

1.الحواجز ‏الطبيعية ‏للجسم:تحافظ هذه الحواجز على تمامية الجسم حيث تحول دون تسرب العناصر الأجنبية و تصنف حسب طريقة عملها إلى
حواجز ‏ميكانيكية : تتضمن الجلد الذي يتكون من خلايا متماسكة تتجدد باستمرار و غير منفذة للمتعضيات المجهرية و الأغشية المخاطية التي تحتوي على مخاط سطحي يحول دون تثبيت الجراثيم كما يمكن أن تتواجد أهذاب تتحرك باستمرار و تدفع بالجراثيم نحو الخارج.
حواجز ‏بيوكيميائية يحتوي المخاط الأنفي و اللعاب و الدموع على أنزيمات خاصة ( ليزوزومات) تتلف غشاء البكتيريات، العرق ذو ph حمضي يحول دون نمو الفطريات و بعض البكتيريات، تفرز المعدة حمض معدي يسبب موت الجراثيم، في الاثنا عشري يؤدي التغير المفاجئ لـ ph و الأنزيمات المحللة للبروتينات إلى منع التكاثر البكتيري.
ـ الحواجز الايكولوجية: الفلورة البكتيرية المعوية و الجلدية تحول دون تكاثر البكتيريات الممرضة و دلك عن طريق التنافس.
في بعض الحالات يمكن أن تخترق هذه الحواجز من طرف الجراثيم ليحدث رد فعل يتجلى في في الاستجابة المناعية غير النوعية.
2 ـ الاستجابة المناعية غير النوعية
2ـ1ـ

الاستجابة ‏الالتهابية.

:
أ ـ رد فعل الجسم على اثر غزو جرثومي:
يؤديحدوث جرح على مستوى الجلد إلى استجابة دفاعية محلية تتميز بظهور الالتهاب الذي يتميز بالأعراض التالية:
الاحمرار، الانتفاخ، الألم والارتفاع المحلي لدرجة الحرارة.انظر الوثائق التالية:
الوثيقة ‏1
الوثيقة ‏الثانية

ـ الانتفاخ نتيجة خروج البلازما لتسهيل انسلال الكريات البيضاء نحو مكان الجرح.
ـ الاحمرار والارتفاع المحلي لدرجة الحرارة نتيجة تمدد الشعيرات الدموية و ارتفاع الصبيب الدموي في مكان الجرح.
ـ الألم نتيجة تهييج النهايات العصبية بواسطة الوسائط الالتهابية أو المواد المفرزة من طرف الجراثيم.
ب ـ الوسائط الالتهابية:
ـ

الهيستامين.

: مادة تفرزها الخلايا البدينة )mastocytes( تسبب تمدد الشعيرات الدموية ورفع نفاذيتها.
ـ

البروستاغلاندين

: مادة تفرزها الخلايا البدينة )العمادية( تسبب تمدد الشعيرات الدموية ورفع نفاذيتها.
ـ

الكينين.

: هي عديدات بيبتيد تفرز أساسا من طرف الصفائح الدموية، تنتج عن انشطار بروتين بلازمي تحت تأثير أنزيم يكون خاملا ويتم تنشيطه بواسطة مواد المضاد أو عامل التجلط، تسبب تمدد الشعيرات الدموية ورفع نفاذيتها.
ـ عوامل التكملة : هي مركب أنزيمي يتكون من عدة بروتينات بلازمية يرمز لها بـ C1 , C2 , C3 ..... إلى C9 يتم تركيبها من طرف عدة أنسجة: الكبد، الطحال، الظهار المعوي، البلعميات. تكون غير نشيطة ويتم تنشيطها بطريقتين :
ـ

طريقة تعاقبية.

: يتم التنشيط تلقائيا بواسطة مولد المضاد خلال المناعة غير النوعية.
ـ

طريقة كلاسيكية.

: يتم التنشيط بعد ارتباط مولد المضاد مع مضاد الأجسام المقابل له خلال الاستجابة النوعية .
تتجلى أدواره في:
ـ تسهيل انسلال الكريات البيضاء وانجذابها نحو موقع الخمج)الانجذاب الكيميائي( تدخل C3a و C5a انظر الوثيقة1

انظر ‏الوثيقة
ـ تشكيل مركب الهجوم الغشائي وذلك عن طريق تنشيط أنزيمي متتالي لعناصر عامل التكملة لترتبط بالغشاء الخلوي لمولد المضاد مشكلة قنوات تسمح بدخول الماء والأملاح المعدنية إلى مولد المضاد وبالتالي انفجاره.
انظر ‏الوثيقة
ـ تسهيل البلعمة بعد تثبيت عوامل التكملة C3b على مولد المضاد يتم تسهيل تثبيتها على غشاء البلعميات التي تتوفر على مستقبلات لعامل التكملة.
انظر ‏الوثيقة

2.2البلعمة.

:
البلعمة هي عملية ابتلاع مولد المضاد من طرف خلايا تسمى البلعميات وتمثل المرحلة الأساسية في الاستجابة غير النوعية.
انظر الوثائق:
1انظر ‏الوثيقة

2انظر ‏الوثيقة

تتم عبر المراحل التالية:
ـ التالية:
ـ

مرحلة ‏التثبيت.

: ارتباط مولد المضاد بمستقبلات غشائية للبلعمية
ـ

مرحلة ‏الابتلاع

: ترسل البلعمية أرجلا كاذبة تحيط بمولد المضاد و تلتحم ليصبح محبوسا داخل فجوة بلعمية
ـ

مرحلة الهضم.

: تفرغ الليزوزومات محتواها الأنزيمي داخل الفجوة البلعمية لهضم مولد المضاد
ـ

مرحلة ‏اخراج الحطام.

: تطرح بقايا مولد المضاد خارج البلعمية
تتميز هذه الظاهرة بكونها فورية لأنها تنفذ مباشرة بواسطة البلعميات و غير نوعية لأنها موجهة ضد جميع مولدات المضاد .
تؤدي البلعمة غالبا إلى انحلال مولد المضاد لكن يمكن أن يكون هناك عجز أنزيمي أو بكتيرية مقاومة فتحدث الحالات التالية: :
ـ بقاء البكتيرية سليمة مدة من الزمن .ـ تكاثر مولد المضاد مما يؤدي إلى تدمير البلعمية و انتشار الخمج.

2ـ3ـ أنواع الكريات البيضاء المتدخلة في المناعة غير النوعية:
ـ الخلايا البدينة: تنتشر في مختلف الأنسجة وتحرر وسائط التهابية.
ـ المحببات أو مفصصات النواة: أهمها العدلات تتدخل في البلعمة كما أن هناك الحمضات والقعدات يمكنها افراز وسائط التهابية ولها ادوار اخرى.
ـ الوحيدات: تغادر باستمرار الدورة الدموية لتستقر بالأنسجة وتتحول إلى بلعميات كبيرة.

خلاصة.

تؤدي البلعمة غالبا إلى انحلال مولد المضاد لكن يمكن ان تفشل لاسباب متعددة نذكر من بينها:
ـ بكتيريات تفرز مواد تمنع تكون الارجل الكاذبة.
ـ بكتيريات تتوفر على أغشية تمنع تتبيث على مستقبلات البلعميةـ بكتيريات تغادر الفجوة البلعميةـ عجز أنزيمي...
ينتج عن هذا:

ـ بقاء البكتيرية سليمة مدة من الزمن.
انظر ‏الوثيقة ‏1
ـتكاثر مولد المضاد مما يؤدي إلى تدمير البلعمية وانتشار الخمج.
انظر ‏الوثيقةفي هذه الحالة تتدخل اليات اخرى تعرف بالاستجابة المناعتية النوعية.