Теория на Бърнет за имунитета: свое/чуждо

Целта на имунната система е да се бори с различни неща. Да се бори с бактерии, вируси и други натрапници, които не искаш в тялото си. Това е нейната функция. Въпросът, който може да си зададем, е как имунната система знае да не атакува собственото ни тяло. Това може да ти се струва странен или очевиден въпрос, но отговорът му не е толкова очевиден. В това видео ще научим защо не е толкова очевидно и как тялото наистина се предпазва от атака на собствената си имунна система. Друг начин да се формулира това е как тялото различава "свое" от "чуждо". Имам предвид как разбира разликата между твоето собствено тяло, твоите белтъци, твоите собствени клетки и чуждите белтъци, клетки и неща, които не трябва да са в тялото ти. Как знае да напада точно тях, а не собствените? За да разберем защо въпросът не е толкова ясен, трябва да се върнем и поговорим за B-лимфоцитите (В-клетките). Тук скицирам една В-клетка. Тук е клетъчното ѝ ядро с малко ДНК. Най-важната част от В-клетката в случая е рецепторът на B-клетката, който може по-късно да се освободи като антитяло. Този рецептор на В-клетката се свързва с чуждите части на бактерии и вируси. Тези антитела се свързват с натрапниците и помагат на тялото ти да се отърве от тях. Важното е да запомним за В-клетките, че тези антитела или тези рецептори в В-клетката (BCR), са кодирани в нейната ДНК, но са различни за всяка В-клетка. Всяка В-клетка има уникален комплект от антитела и рецептори за тях. Ще ги скицирам с различен цвят за по-нагледно. Ето една В-клетка с малко по-различна ДНК и малко по-различен рецептор. Ключовото за запомняне тук е, че тези рецептори на В-клетката, които ще се превърнат в антитела, се създават на случаен принцип. Тялото един вид разбърква ДНК и създава уникален рецептор и антитяло за всяка В-клетка. Точно този факт, че се създават случайни антитела, значи, че тялото рискува да създаде рецептори и антитела от В-клетките, които може да реагират срещу собственото ни тяло. Защото тази клетка може да е добричка и да реагира да речем на бактерия ето тук, от която искаме да се отървем. И докато това е полезно, тази пък клетка може да създаде рецептор и от него антитяло, което да реагира на нещо, срещу което не искаш тя да реагира. Например това може да е важен белтък в твоето тяло. Примерно инсулин. Не искаш да има В-клетка, която да реагира на инсулин. Защото може да започне масово създаване на антитела, които да блокират инсулина в тялото ти. Ако не знаеш какво точно прави инсулинът, не се безпокой, но В-клетката ще попречи на инсулина да изпълнява функцията си, която е много важна. Как да предпазим тялото си от създаване на В-клетки, които да реагират срещу собствените ти белтъци? Всъщност, няма идеален начин да се направи. Както казах, този процес на създаване на различни рецептори от В-клетките е напълно случаен. Няма начин тялото ни да не създава грешни рецептори или В-клетки, които да не реагират срещу тялото. Какво означава това? Това означава, че ще ги създаваш, но има нужда и от начин да се отървем от тези, които реагират срещу тялото ти. Има нужда от начин да ликвидираме вредните за нас В-клетки. Тук говорим за В-клетки, но всичко, което казваме, се отнася и за Т-клетките. Ще скицирам една Т-клетка тук. Това важи и за Т-клетките, защото също имат свой рецептор, който се създава случайно, а искаме само рецептор на Т-клетка, който реагира на чужди неща. Към "свои", а не към "чужди" неща. Процесът, за който ще говорим, важи и за двата вида, дори в някои случаи повече за Т-клетките, отколкото за В-клетките. Нека отидем в костния мозък, за да разберем как работи този процес. Отиваме в костния мозък, защото В-клетките се създават там. Там получават своето уникално антитяло, своя В-клетъчен рецептор. Това се получава с промени в ДНК. Малки промени, чрез разместване на частите ѝ. Нека сега погледнем няколко В-клетки, които са все още млади. Все още не са пуснати навън от костния мозък. Все още не са проверени дали трябва да бъдат пуснати навън. Всяка от тях има своя уникален рецептор. Скицирам няколко различни рецептора тук. Нека кажем, че една от клетките реагира срещу тялото ни. Една от тях реагира на собствен белтък, което не искаме да прави. И това се случва на случаен принцип, защото рецепторите се създават по този случаен начин. Искаме да се отървем от ето тази клетка, защото реагира примерно на инсулин, както показах вече горе. Ще скицирам инсулина в жълт цвят, да отговаря на този рецептор. Тази В-клетка реагира на инсулин. Как разбираш, че тази клетка реагира срещу своите? Отговорът всъщност е доста лесен. Просто поддържаш наоколо различните белтъци, които тялото ти използва. Държиш ги удобно наоколо в костния мозък, докато тези В-клетки биват проверени. Примерно тук има малко инсулин. Съвсем малко количество е, но го има. Имаш малко и от друг белтък. Примерно хемоглобин. Още един вид белтък тук. И още един вид белтък тук. Всички тези белтъци са наоколо. Това, което тялото ти прави на този етап от развитието им, е, че когато една В-клетка се свърже с нещо чрез нейния рецептор, тя ще бъде унищожена в костнтия мозък. Тази В-клетка тук е подходяща за свързване с този инсулин. Когато се разпознае с него и следователно се свържат, ще се получи малка химическа промяна в В-клетката. В резултат на това, защото системата е програмирана така, тази В-клетка умира. Всяка В-клетка, която реагира срещу "своето" в тялото, се унищожава в костния мозък. Това работи, защото в костния мозък има голямо разнообразие на белтъци от тялото ни. Те присъстват тук, за да подсигурят, че ще бъдат ликвидирани В-клетки, които работят срещу тялото ни. След това прочистване тези клетки, които са одобрени, може да продължат нататък, примерно към лимфен възел. Някъде, където те могат да бъдат активирани, след като са минали един вид основно обучение в костния мозък. Може би се питаш, а извън него? Какво се случва, когато една от тези В-клетки, която не реагира срещу тялото, взаимодейства с бактерия, която искаш да унищожиш? Същото ли се случва? Ще умре ли В-клетката, защото е разпознала молекулата, за която е създадена да се свърже? Отговорът, естествено, е не. Не искаме тази клетка да умира, защото ни е необходима. Искаме да се бори с тази бактерия. Причината защо не умира тук е, че средата, в която се намира, вече е различна. Има други правила, има други видове клетки наоколо. И тази В-клетка е съзряла и се е променила. Правилата са различни и клетката няма да умре. Това "плевене" на В-клетки, които реагират на собствените белтъци, е първият от два механизма, за които искам да поговоря и които тялото използва, за да не реагира имунната система срещу собственото ни тяло. Същото се случва и с Т-клетките. С изключение на това, че не е в костния мозък. Това се случва в тимуса, защото там узряват Т-клетките. В тимуса имаме идентичен процес където Т-клетките се диференцират и всяка има свой уникален рецептор. Тези, които силно реагират срещу собственото тяло в тимуса, също се унищожават. Процесът не е перфектен, иначе нямаше да има нужда от втора стъпка. Понякога и някоя лоша В-клетка ще се промъкне навън. Ще премине В-клетка, която реагира срещу тялото. Това е, защото и този процес не е съвършен, примерно нямаш мостра от абсолютно всеки белтък от тялото ти в костния мозък или няма достатъчно количество от него, за да се намери В-клетката, която реагира на него. Ето това е В-клетка, която е избягала от костния мозък, въпреки че реагира срещу тялото. Какво ще се случи сега? Ще си намери този белтък, за който случайно е създадена да реагира. Ще намери този белтък, който тялото ти създава и от който се нуждае, и ще се свърже с него. Какво ще се случи сега? Ако си спомняш, ще вземе този протеин, ще го погълне, раздроби на малки частички и ще го предостави заедно с MСH клас II протеин на повърхността. Ако си спомняш, ще представи малка част от този белтък на МСН II молекулата. Може би ще представи друг фрагмент от белтъка заедно с друг MHC II комплекс. Нещо такова. Причината да го прави е, че има нужда да се присъедини и Т-клетка. Ето една Т-клетка. Има нужда от тази Т-клетка, която да разпознае същото парче белтък на повърхността на В-клетката. Има нужда от това, за да се активира. Ще седи и ще чака за Т-клетка да дойде, защото тя има перфектен рецептор. Ето и Т-клетката. Те ще си взаимодействат, един вид междуклетъчна целувка. Която ще разреши на В-клетката да се активира. Обикновено без Т-клетка, която да разпознае антигена на В-клетката, В-клетката не може да се задейства. Има нужда тази Т-клетка също да го разпознае. Това е вторият защитен механизъм, на който искам да ти обърна внимание. Дори и да има избягала В-клетка, работеща срещу тялото, почти винаги ще има нужда и от Т-клетка, която също реагира срещу тялото, да се появи и активира. За да стане това, трябва да има едновременно В-клетка, избегнала прочистването в костния мозък, и Т-клетка, избягала от тимуса, за да получим активна В-клетка, която произвежда антитела, работещи срещу тялото. Тази клетъчна целувка тук обикновено се случва в лимфния възел. Като гледаш целия този процес, може да имаш няколко забележки. Подканям те да помислиш какво може да се обърка. Един възможен начин това да не работи добре е, ако бактерия попадне в костния мозък. Това е напълно възможно, защото когато има инфекция, нещата, които я причиняват, щъкат из тялото ти. Ако тази бактерия стигне до костния ти мозък, означава ли това, че тази В-клетка ще се свърже с нея, и ще се самоунищожи? Защото на тази първа стъпка В-клетките, които се свързват с нещо, загиват. Отговорът е да. Точно това се случва. Причината това да не е голям проблем е, че дори да има бактерия в костния мозък, за седмица или две, или дори месец, бактерията ще се махне оттам или ще умре. Няма да я има на това място. И ще можеш да произвеждаш отново тези В-клетки, които реагират на тази бактерия. Най-добре е вече да има куп от тези В-клетки, които реагират на тази бактерия, изработени от по-рано и вече позиционирани в лимфните възли. Тези В-клетки ще са готови за битка с тази инфекция, дори инфекцията да е стигнала до костния мозък и да предотвратява създаването на още от този вид В-клетки, които да я унищожат из тялото. Имаш вече от тези В-клетки в лимфните възли и те могат да се размножат чрез пролиферация и да поведат битката оттам. Въпреки че тялото ти има тези механизми да контролира имунната система да не реагира срещу собствените клетки на тялото, понякога се случва. Процесът не сработва и в резултат имаме автоимунно заболяване. Нарича се автоимунно, защото си "имунизиран срещу себе си". Имунната ти система започва да разрушава собственото ти тяло и в резултат на това се получават много тежки заболявания. За по-нагледно тук ще дам един пример за такова автоимунно заболяване. Това е мускулно влакно. Мускулните влакна се активират избирателно, защото не искаш да се свиват всичките ти мускули по всяко време. Начинът, по който се активират, е чрез малки рецептори. Ще скицирам един тук. Този рецептор е готов да приеме малки молекули от неврон, който е част от нерв. Рецепторът приема малки молекули от този неврон, които активират рецептора и следователно се активира и мускулното влакно. Ако искаш да свиеш това мускулно влакно, просто изпращаш сигнал по неврона, който чрез тези малки молекули активира мускулното влакно. В един пример за автоимунно заболяване ще имаш антитела, работещи срещу този рецептор, тук на мускула. Те се свързват с него и това му пречи да функционира. Антителата правят невъзможна реакцията на сигналите от неврона или унищожават самия рецептор. Това са два механизма, които сме разглеждали. Какво мислиш, че ще се случи при това автоимунно заболяване? Това, което се случва, е, че тялото ти не може вече да активира лесно мускулните влакна. Това заболяване се нарича Миастения гравис. Произходът на името е от латински и е съчетание на думите "миа" мускул и "астения" слабост. Мускулна слабост. А "гравис" означава сериозно. Защото с течение на времето става много сериозно заболяване. Ако не можеш да активираш мускулите в тялото си, бавно се парализираш. Не е нужно да помним механизма на това заболяване подробно. Акцентът на урока тук е друг, но исках да ти дам пример за един вид автоимунно заболяване и как работи процесът "свой/чужд".