معلومة

ما هي آلية الدفاع الطبيعية التي يمتلكها جسم الإنسان ضد التسمم بالرصاص؟

ما هي آلية الدفاع الطبيعية التي يمتلكها جسم الإنسان ضد التسمم بالرصاص؟


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.

من المعروف أن أيون الرصاص يحدث في الجسم للأيونات الضرورية ، مثل الكالسيوم ، ولكنه لا يؤدي مهمتها ، وبالتالي تدمير النظام. إذن كيف يتعرف الجسم في النهاية على هذا التهديد ويتخلص من رواسب الرصاص في الجسم؟ وإذا وجدت آلية دفاع طبيعية كهذه ، فلماذا لا تكون فعالة بما فيه الكفاية؟

على سبيل المثال ، هل العملية التي يتم فيها تخزين الرصاص في العظام هي إحدى آليات سلامة الجسم ، بحيث يظل بعيدًا عن الأعضاء الحساسة الأخرى؟


فهم كيفية عمل اللقاحات

لفهم كيفية عمل اللقاحات ، من المفيد أن ننظر أولاً في كيفية مقاومة الجسم للأمراض. عندما تغزو الجراثيم ، مثل البكتيريا أو الفيروسات ، الجسم ، فإنها تهاجم وتتكاثر. هذا الغزو ، المسمى بالعدوى ، هو ما يسبب المرض. يستخدم الجهاز المناعي عدة أدوات لمكافحة العدوى. يحتوي الدم على خلايا الدم الحمراء ، لنقل الأكسجين إلى الأنسجة والأعضاء ، والخلايا البيضاء أو المناعية ، لمحاربة العدوى. تتكون هذه الخلايا البيضاء بشكل أساسي من الضامة والخلايا اللمفاوية البائية والخلايا اللمفاوية التائية:

تمنع اللقاحات الأمراض التي يمكن أن تكون خطيرة أو حتى مميتة. تقلل اللقاحات بشكل كبير من خطر العدوى من خلال العمل مع الجسم و rsquos الدفاعات الطبيعية لتطوير المناعة ضد المرض بأمان. تشرح صحيفة الحقائق هذه كيف يحارب الجسم العدوى وكيف تعمل اللقاحات على حماية الناس من خلال إنتاج المناعة.

  • رمز وسائط الضامة هي خلايا الدم البيضاء التي تبتلع الجراثيم وتهضمها ، بالإضافة إلى الخلايا الميتة أو المحتضرة. الضامة تترك وراءها أجزاء من الجراثيم الغازية تسمى المستضدات. يحدد الجسم المستضدات على أنها خطيرة ويحفز الأجسام المضادة لمهاجمتها.
  • الخلايا اللمفاوية ب هي خلايا الدم البيضاء الدفاعية. إنهم ينتجون أجسامًا مضادة تهاجم المستضدات التي خلفتها الضامة.
  • الخلايا اللمفاوية التائية هي نوع آخر من خلايا الدم البيضاء الدفاعية. يهاجمون خلايا الجسم المصابة بالفعل.

في المرة الأولى التي يواجه فيها الجسم جرثومة ، قد يستغرق الأمر عدة أيام لصنع واستخدام جميع أدوات مكافحة الجراثيم اللازمة للتغلب على العدوى. بعد الإصابة ، يتذكر جهاز المناعة ما تعلمه عن كيفية حماية الجسم من هذا المرض.

يحتفظ الجسم ببعض الخلايا اللمفاوية التائية ، التي تسمى خلايا الذاكرة ، والتي تعمل بسرعة إذا واجه الجسم نفس الجرثومة مرة أخرى. عندما يتم الكشف عن المستضدات المألوفة ، تنتج الخلايا الليمفاوية البائية أجسامًا مضادة لمهاجمتها.

كيف تعمل اللقاحات

تساعد اللقاحات في تطوير المناعة عن طريق محاكاة العدوى. ومع ذلك ، فإن هذا النوع من العدوى لا يسبب المرض أبدًا ، ولكنه يتسبب في إنتاج الجهاز المناعي للخلايا اللمفاوية التائية والأجسام المضادة. في بعض الأحيان ، بعد أخذ اللقاح ، يمكن أن تسبب العدوى المقلدة أعراضًا طفيفة ، مثل الحمى. هذه الأعراض البسيطة طبيعية ويجب توقعها لأن الجسم يبني المناعة.

بمجرد زوال العدوى المقلدة ، يُترك الجسم مزودًا بالخلايا اللمفاوية التائية & ldquomemory & rdquo ، بالإضافة إلى الخلايا الليمفاوية B التي ستتذكر كيفية محاربة هذا المرض في المستقبل. ومع ذلك ، عادة ما يستغرق الجسم بضعة أسابيع لإنتاج الخلايا الليمفاوية التائية والخلايا اللمفاوية البائية بعد التطعيم. لذلك ، من الممكن أن يصاب الشخص المصاب بمرض قبل التطعيم أو بعده مباشرة بأعراض ويصاب بالمرض ، لأن اللقاح لم يكن لديه الوقت الكافي لتوفير الحماية.

أنواع اللقاحات

يتخذ العلماء العديد من الأساليب لتطوير اللقاحات. تعتمد هذه الأساليب على معلومات حول العدوى (التي تسببها الفيروسات أو البكتيريا) التي سيمنعها اللقاح ، مثل كيفية إصابة الجراثيم بالخلايا وكيفية استجابة الجهاز المناعي لها. تعتبر الاعتبارات العملية ، مثل مناطق العالم التي سيُستخدم فيها اللقاح ، مهمة أيضًا لأن سلالة الفيروس والظروف البيئية ، مثل درجة الحرارة وخطر التعرض ، قد تكون مختلفة في جميع أنحاء العالم. قد تختلف أيضًا خيارات توصيل اللقاح المتاحة جغرافيًا. يوجد اليوم خمسة أنواع رئيسية من اللقاحات التي يتلقاها الرضع والأطفال الصغار بشكل شائع في الولايات المتحدة:

  • لقاحات حية موهنة محاربة الفيروسات والبكتيريا. تحتوي هذه اللقاحات على نسخة من الفيروس الحي أو البكتيريا التي تم إضعافها بحيث لا تسبب مرضًا خطيرًا لدى الأشخاص الذين يتمتعون بجهاز مناعي سليم. لأن اللقاحات الحية المضعفة هي أقرب شيء للعدوى الطبيعية ، فهي معلمة جيدة لجهاز المناعة. تشمل أمثلة اللقاحات الحية المضعفة لقاح الحصبة والنكاف والحصبة الألمانية (MMR) ولقاح الحماق (جدري الماء). على الرغم من أنها فعالة جدًا ، إلا أنه لا يمكن للجميع تلقي هذه اللقاحات. الأطفال الذين يعانون من ضعف في جهاز المناعة و [مدش] على سبيل المثال ، أولئك الذين يخضعون للعلاج الكيميائي و [مدش] لا يمكن الحصول على لقاحات حية.
  • لقاحات معطلة كما تحارب الفيروسات والبكتيريا. يتم تصنيع هذه اللقاحات عن طريق تعطيل أو قتل الجرثومة أثناء عملية صنع اللقاح. لقاح شلل الأطفال المعطل مثال على هذا النوع من اللقاح. تنتج اللقاحات المعطلة استجابات مناعية بطرق مختلفة عن اللقاحات الحية الموهنة. في كثير من الأحيان ، تكون الجرعات المتعددة ضرورية لبناء و / أو الحفاظ على المناعة.
  • لقاحات الذيفانات منع الأمراض التي تسببها البكتيريا التي تنتج السموم (السموم) في الجسم. في عملية صنع هذه اللقاحات ، تضعف السموم حتى لا تسبب المرض. تسمى السموم الضعيفة الذيفانات. عندما يتلقى الجهاز المناعي لقاحًا يحتوي على مادة سامة ، فإنه يتعلم كيفية محاربة السموم الطبيعية. يحتوي لقاح DTaP على ذيفان الخناق والكزاز.
  • لقاحات الوحيدات تشمل فقط أجزاء من الفيروس أو البكتيريا ، أو الوحدات الفرعية ، بدلاً من الجرثومة بأكملها. نظرًا لأن هذه اللقاحات تحتوي فقط على المستضدات الأساسية وليس كل الجزيئات الأخرى التي تتكون منها الجراثيم ، فإن الآثار الجانبية أقل شيوعًا. يعد عنصر السعال الديكي (السعال الديكي) في لقاح DTaP مثالًا على لقاح الوحدة الفرعية.
  • لقاحات مترافقة محاربة نوع مختلف من البكتيريا. تحتوي هذه البكتيريا على مستضدات بطبقة خارجية من مواد شبيهة بالسكر تسمى السكريات المتعددة. هذا النوع من الطلاء يخفي المستضد ، مما يجعل من الصعب على الطفل الصغير و rsquos غير الناضج جهاز المناعة للتعرف عليه والاستجابة له. اللقاحات المترافقة فعالة لهذه الأنواع من البكتيريا لأنها تربط (أو تقارن) السكريات المتعددة بالمستضدات التي يستجيب لها الجهاز المناعي جيدًا. يساعد هذا الارتباط الجهاز المناعي غير الناضج على التفاعل مع الغلاف وتطوير استجابة مناعية. مثال على هذا النوع من اللقاح هو المستدمية النزلية لقاح النوع B (Hib).

تتطلب اللقاحات أكثر من جرعة واحدة

هناك أربعة أسباب تجعل الأطفال والرضع والأطفال حتى المراهقين أو البالغين ، والذين يتلقون لقاحًا لأول مرة قد يحتاجون إلى أكثر من جرعة واحدة:

  • بالنسبة لبعض اللقاحات (اللقاحات المعطلة في المقام الأول) ، فإن الجرعة الأولى لا توفر أكبر قدر ممكن من المناعة. لذلك ، هناك حاجة إلى أكثر من جرعة واحدة لبناء مناعة كاملة. وخير مثال على ذلك اللقاح الذي يقي من بكتيريا Hib التي تسبب التهاب السحايا.
  • بالنسبة لبعض اللقاحات ، بعد فترة ، تبدأ المناعة في التلاشي. في هذه المرحلة ، هناك حاجة إلى جرعة & ldquobooster & rdquo لإعادة مستويات المناعة احتياطيًا. عادة ما تحدث هذه الجرعة المنشطة بعد عدة سنوات من إعطاء جرعات اللقاح الأولية. على سبيل المثال ، في حالة لقاح DTaP ، الذي يقي من الدفتيريا والتيتانوس والسعال الديكي ، فإن السلسلة الأولية المكونة من أربع جرعات يتلقاها الأطفال كجزء من تطعيمات الرضع تساعد في بناء المناعة. لكن هناك حاجة لجرعة معززة من 4 سنوات إلى 6 سنوات. هناك حاجة إلى تعزيز آخر ضد هذه الأمراض في سن 11 أو 12 عامًا. هذا المعزز للأطفال الأكبر سنًا و mdashand والمراهقين والبالغين أيضًا و mdashis يسمى Tdap.
  • بالنسبة لبعض اللقاحات (اللقاحات الحية بشكل أساسي) ، أظهرت الدراسات أن هناك حاجة إلى أكثر من جرعة واحدة لكل شخص لتطوير أفضل استجابة مناعية. على سبيل المثال ، بعد جرعة واحدة من لقاح الحصبة والنكاف والحصبة الألمانية ، قد لا يطور بعض الأشخاص ما يكفي من الأجسام المضادة لمحاربة العدوى. تساعد الجرعة الثانية على التأكد من حماية الجميع تقريبًا.
  • أخيرًا ، في حالة لقاحات الإنفلونزا ، يحتاج البالغون والأطفال (6 أشهر وما فوق) إلى جرعة كل عام. يحتاج الأطفال الذين تتراوح أعمارهم بين 6 أشهر و 8 سنوات الذين لم يتلقوا لقاح الإنفلونزا مطلقًا في الماضي أو حصلوا على جرعة واحدة فقط في السنوات الماضية إلى جرعتين في السنة الأولى التي تم تطعيمهم فيها. بعد ذلك ، هناك حاجة إلى لقاح الإنفلونزا السنوي لأن فيروسات الأنفلونزا المسببة للمرض قد تختلف من موسم لآخر. في كل عام ، تُصنع لقاحات الإنفلونزا للحماية من الفيروسات التي تشير الأبحاث إلى أنها ستكون الأكثر شيوعًا. أيضًا ، تتلاشى المناعة التي يحصل عليها الطفل من لقاح الإنفلونزا بمرور الوقت. يساعد الحصول على لقاح الإنفلونزا كل عام في حماية الطفل ، حتى لو لم تتغير فيروسات اللقاح من موسم إلى آخر.

الخط السفلي

يعتقد بعض الناس أن المناعة المكتسبة بشكل طبيعي و mdashimmunity من الإصابة بالمرض نفسه و [مدش] أفضل من المناعة التي توفرها اللقاحات. ومع ذلك ، يمكن أن تسبب العدوى الطبيعية مضاعفات خطيرة وتكون مميتة. هذا صحيح حتى بالنسبة للأمراض التي يعتبرها كثير من الناس خفيفة ، مثل جدري الماء. من المستحيل التنبؤ بمن سيصاب بعدوى خطيرة قد تؤدي إلى دخول المستشفى.


يمكن أن يؤدي فهم آليات دفاع خلايا الدم البيضاء إلى علاجات أفضل

الائتمان: جامعة ميشيغان

تعاني من عدوى بكتيرية؟ يصف لك الطبيب المضادات الحيوية بشكل عام. ولكن كيف بالضبط تعمل هذه المضادات الحيوية وخلايا الدم البيضاء جنبًا إلى جنب لتحسين العدوى؟

سكوت فانيبس ، دكتوراه ، دكتوراه ، أستاذ مساعد لطب الطوارئ في ميشيغان: "خط دفاع جسم الإنسان الأول ضد البكتيريا هو خلايا دم بيضاء معينة تسمى العدلات". "أحد أسلحتهم عبارة عن مصائد خارج خلوية للعدلات ، وتسمى أيضًا NETs."

المصائد عبارة عن شبكات مجهرية من الألياف تتكون أساسًا من الحمض النووي الذي تنتجه العدلات لالتقاط البكتيريا. لكن كيف تعمل بالضبط ، كما تلاحظ VanEpps ، لا تزال غير واضحة.

يقول: "تظل وظيفة وآلية الشبكات الدقيقة غامضة إلى حد ما لأن لها وظائف مختلفة في مواقف مختلفة". "ومن الصعب جدًا عزل هذه الشبكات في المختبر ودراستها بالتفصيل."

VanEpps هو مؤلف مشارك أول لدراسة جديدة نُشرت في مواد متطورة، الذي حقق في ما إذا كانت هناك طريقة لإنشاء شبكات ناجحة في المختبر لفهم أفضل لكيفية التقاط الشبكات للبكتيريا.

يقول VanEpps ، المدير المساعد في مركز ميشيغان للأبحاث التكاملية في الرعاية الحرجة: "كنا نأمل في تقديم نهج هندسي من القاعدة إلى القمة لفهم أفضل لكيفية محاربة الجهاز المناعي للبكتيريا ، وتحديداً سلاح الجهاز المناعي: NET".

إعادة إنشاء ودراسة الشبكات

يوضح VanEpps أنه هو والفريق وجدوا أول اكتشاف مفاجئ لهم أثناء إعادة إنشاء الشبكات.

"على الرغم من وجود المئات من المكونات المختلفة في الشبكات الطبيعية ، فقد تمكنا من إعادة إنشاء الكثير من هيكلها ووظيفتها باستخدام مكونين فقط وحدد النسبة المثلى لهذه المكونات ،" كما يقول. "تبدو وتعمل بشكل مشابه جدًا للشبكات التي تنتجها خلايا الدم البيضاء العدلات وطريقة التوليف أبسط بكثير من عزلها عن العدلات."

بعد إنتاج microwebs ، قام فريق البحث بدراستها عن كثب لتقديم فهم أكثر تفصيلاً لكيفية التقاط الشبكات ، والنتيجة الثانية المفاجئة للدراسة ، حتى أنها تقتل البكتيريا.

"لقد درسنا كيف تلتقط شبكاتنا الدقيقة بكتريا قولونية ووجدوا أنها يمكن أن تقتلها أيضًا ، "يقول VanEpps." أدى ذلك إلى فحصنا للكيفية التي يمكن أن تلعب بها شبكات الميكروويف دورًا في استخدام المضادات الحيوية.

"الأهم من ذلك ، وجدنا أن جرعة المضاد الحيوي لازمة للقتل بكتريا قولونية (بما في ذلك سلالة مقاومة كوليستين من بكتريا قولونية) أقل عندما كانت شبكاتنا الدقيقة موجودة ".

يقول كبير مؤلفي VanEpps ، Shuichi Takayama ، دكتوراه ، أستاذ في Georgia Tech ، إن النتائج هي مثال على العمل الجماعي.

يقول تاكاياما: "كان هذا البحث جهدًا جماعيًا رائعًا". "علم الأحياء الدقيقة من مختبر VanEpps ، ومساهمات المواد الشبيهة بـ NET من مختبر Moon ، وخبرة NET من مختبر Knight ، وخبرة مقاومة الكوليستين من مختبر Weiss و Yang Song ، دكتوراه ، التي تقود الجهود ، جعلت كل هذا معًا. "

يلاحظ VanEpps أن هذه الدراسة يمكن أن تكون نقطة انطلاق للبحث في المستقبل.

"الآن بعد أن أصبح لدينا منصة ، يمكننا تصنيع شبكات ميكروية بمكونات NET مختلفة لوصف أكثر دقة لكيفية استخدام الجهاز المناعي للشبكات في مواقف مختلفة" ، كما يقول.

يمكن أن يساعد هذا الفهم لقتل الجسم الطبيعي للبكتيريا أيضًا في تطوير علاجات جديدة للعدوى.

"المعرفة المكتسبة في هذه الدراسة يمكن أن تكون مفيدة في المستقبل في تصميم مضادات حيوية جديدة وأفضل تحاكي آليات الدفاع الطبيعية للجسم ، بالإضافة إلى إمكانية تغيير طريقة تناول المضادات الحيوية بالنظر إلى التآزر المحتمل بين الجهاز المناعي وبعض المضادات الحيوية" ، VanEpps يقول.

"هذا أمر بالغ الأهمية لأننا لم نطور فئة جديدة من المضادات الحيوية منذ أكثر من 30 عامًا وتستمر المقاومة في الازدياد."


الاستجابات المناعية المحددة (الاستجابات المناعية التكيفية)

بعد الإصابة ، يمكن للمضيف إنتاج مجموعة متنوعة من الأجسام المضادة (البروتينات السكرية المعقدة المعروفة باسم الغلوبولين المناعي) التي ترتبط بأهداف مستضدية ميكروبية محددة. يمكن للأجسام المضادة أن تساعد في القضاء على الكائن المصاب بالعدوى عن طريق جذب خلايا الدم البيضاء للمضيف وتنشيط النظام التكميلي.

النظام التكميلي يدمر جدران الخلايا للكائنات المصابة ، عادة من خلال المسار الكلاسيكي. يمكن أيضًا تنشيط المكمل على سطح بعض الكائنات الحية الدقيقة عبر المسار البديل.

يمكن للأجسام المضادة أيضًا أن تعزز ترسب المواد المعروفة باسم الأوبسونين (على سبيل المثال ، البروتين التكميلي C3b) على سطح الكائنات الحية الدقيقة ، مما يساعد على تعزيز البلعمة. يعتبر Opsonization مهمًا للقضاء على الكائنات الحية المغلفة مثل المكورات الرئوية والمكورات السحائية.


آليات الدفاع عن الجهاز التنفسي

الشخص العادي الذي ينشط بشكل معتدل أثناء النهار يتنفس حوالي 20000 لتر (أكثر من 5000 جالون) من الهواء كل 24 ساعة. حتمًا ، يحتوي هذا الهواء (الذي يزن أكثر من 20 كيلوجرامًا [44 رطلاً]) على جزيئات وغازات ضارة محتملة. تترسب الجزيئات ، مثل الغبار والسخام والعفن والفطريات والبكتيريا والفيروسات على مجرى الهواء والأسطح السنخية. لحسن الحظ ، يمتلك الجهاز التنفسي آليات دفاع لتنظيف وحماية نفسه. فقط الجسيمات الصغيرة للغاية ، التي يقل قطرها عن 3 إلى 5 ميكرون (0.000118 إلى 0.000196 بوصة) ، تخترق عمق الرئة.

أهداب، تُعد النتوءات العضلية الصغيرة الشبيهة بالشعر على الخلايا التي تبطن مجرى الهواء إحدى آليات دفاع الجهاز التنفسي. تدفع الأهداب طبقة سائلة من المخاط تغطي الشعب الهوائية.

ال طبقة مخاطية تحبس مسببات الأمراض (الكائنات الحية الدقيقة التي يحتمل أن تكون معدية) والجزيئات الأخرى ، مما يمنعها من الوصول إلى الرئتين.

ضربت الأهداب أكثر من 1000 مرة في الدقيقة ، وتحرك المخاط الذي يبطن القصبة الهوائية لأعلى بحوالي 0.5 إلى 1 سم في الدقيقة (0.197 إلى 0.4 بوصة في الدقيقة). يتم سعل مسببات الأمراض والجسيمات العالقة على طبقة المخاط أو نقلها إلى الفم وابتلاعها.

الضامة السنخية ، نوع من خلايا الدم البيضاء على سطح الحويصلات الهوائية ، آلية دفاع أخرى للرئتين. نظرًا لمتطلبات تبادل الغازات ، فإن الحويصلات الهوائية ليست محمية بالمخاط والأهداب - المخاط سميك جدًا وسيبطئ حركة الأكسجين وثاني أكسيد الكربون. بدلاً من ذلك ، تبحث البلاعم السنخية عن الجسيمات المترسبة ، وترتبط بها ، وتبتلعها ، وتقتل أي كائن حي ، وتهضمها. عندما تتعرض الرئتان لتهديدات خطيرة ، يمكن تجنيد خلايا الدم البيضاء الإضافية في الدورة الدموية ، وخاصة العدلات ، للمساعدة في ابتلاع وقتل مسببات الأمراض. على سبيل المثال ، عندما يستنشق الشخص كمية كبيرة من الغبار أو يقاوم عدوى الجهاز التنفسي ، يتم إنتاج المزيد من الضامة ويتم تجنيد العدلات.


الكشف عن دفاع الجسم الخفي ضد فيروس نزلات البرد

لطالما كان يُعتقد أن الفيروسات المسببة للأمراض يمكن أن تحمي من دفاعات الجسم ، جهاز المناعة ، عن طريق الاختباء داخل الخلايا. لكن دراسة جديدة أجراها باحثون بريطانيون وجدت أن الأمر ليس كذلك.

يمكن للأجسام المضادة ، وهي بروتينات في الجهاز المناعي ، أن تلتصق ببعض الفيروسات وتتبعها في رحلتها إلى داخل الخلية. قال الباحثون إن هذه الأجسام المضادة بمجرد دخولها تؤدي إلى استجابة مناعية داخل الخلية ، مما يؤدي إلى قتل الفيروس دون الإضرار بالخلية.

وقالوا إن معرفة كيفية تعزيز هذه العملية قد يؤدي إلى أنواع جديدة من الأدوية المضادة للفيروسات.

قال الدكتور جوردان أورانج ، اختصاصي المناعة في مستشفى الأطفال في فيلادلفيا ، والذي لم يشارك في الدراسة: "إنها دراسة مثيرة للاهتمام ومثيرة للغاية توسع فهمنا للطريقة التي يمكن أن تحمينا بها الأجسام المضادة حقًا".

قال الباحثون إن بروتينًا رئيسيًا في الخلايا ، يسمى TRIM21 ، مسؤول عن تنشيط تدمير الفيروس بمجرد دخوله. يمكن لـ TRIM21 وضع علامة على الفيروس ليتم تدميره بواسطة نظام "التخلص من القمامة" بالخلية. عندما زاد الباحثون من كمية TRIM21 في الخلايا ، وجدوا أن التدمير حدث بشكل أكثر كفاءة.

يحدث التدمير بسرعة كبيرة ، قبل أن تتاح للفيروس فرصة للسيطرة على آلية الخلية وتكرار نفسها.

أجريت التجارب على خلايا بشرية تنمو في أطباق معملية مصابة بالفيروسات الغدية ، وهي فيروسات تسبب التهابات الجهاز التنفسي العلوي ، بما في ذلك نزلات البرد. قال الباحثون إنه يجب إجراء المزيد من الأبحاث لمعرفة ما إذا كان التدمير الفيروسي يعمل بنفس الطريقة داخل الحيوانات الحية.

كان يُعتقد سابقًا أن الأجسام المضادة في الجهاز المناعي تكافح الفيروسات بشكل أساسي عن طريق منعها من إصابة الخلايا ، وهي عملية تُعرف باسم التحييد.

قال توماس موران ، أستاذ علم الأحياء الدقيقة في مركز ماونت سيناي الطبي في نيويورك: "إذا كان هذا العمل صحيحًا ، فإن الأجسام المضادة التي ترتبط ولكنها لا تحيدها قد تظل قادرة على تعطيل نشاط الفيروس".

ومع ذلك ، هناك المزيد من العمل الذي يتعين القيام به لتحديد ما إذا كانت هذه العملية تحدث لفيروسات أخرى إلى جانب الفيروسات الغدية ، ومعرفة ما إذا كانت العملية التي تنطوي على TRIM21 يمكن أن تمنع العدوى من الانتشار في حيوان حي.

من المهم ملاحظة أن النتائج تنطبق فقط على فيروسات معينة ، تلك التي تفتقر إلى "غلاف" خارجي يغلف غلافها البروتيني. قال موران إن الفيروسات التي تحتوي على هذه الأظرف ، مثل فيروس الأنفلونزا ، تفرزها قبل دخولها الخلية ، وبالتالي سيتم ترك علامة جسم مضاد مرتبطة بمغلف الفيروس.

قال أورانج إنه من السابق لأوانه معرفة ما إذا كانت زيادة كمية TRIM21 يمكن أن تكون بمثابة علاج للفيروسات الغدية.

لكنه قال إن العمل "يحدد حقًا بعض الأراضي الخصبة المحتملة لاستكشاف طريقة للحصول على المزيد من نظام الدفاع الذي قد يكون لديك بالفعل".

نُشرت الدراسة على الإنترنت في 2 تشرين الثاني (نوفمبر) في مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences وأجرىها باحثون في مجلس البحوث الطبية في المملكة المتحدة.


يتحدث طبيب القلب عن الحقيقة بشأن الكوليسترول والستاتين

هل ارتفاع الكوليسترول مشكلة حقاً؟ بكلمة واحدة ، بالتأكيد! ومع ذلك ، بخلاف هذا التأكيد ، هناك الكثير عن الكوليسترول غير المعروف أو الذي يساء فهمه تمامًا. تغذي مستويات الكوليسترول المرتفعة نمو اللويحات المسدودة في الشرايين التاجية ، وكلما ارتفعت مستويات الكوليسترول ، زادت سرعة نمو اللويحات بشكل عام.

من الواضح أن مستويات الكوليسترول المرتفعة للغاية تزيد من فرص الإصابة بنوبة قلبية طالما أنها مرتفعة ، مع وجود أعلى المستويات التي تنطوي على أعلى المخاطر. لذلك ، يجب تجنب مستويات الكوليسترول المرتفعة للغاية (280 مجم٪ أو أكثر) بأي ثمن.

من الواضح أنني أريد خفض نسبة الكوليسترول لدي قدر الإمكان ، أليس كذلك؟

هنا حيث يصبح الأمر معقدًا بعض الشيء.

ترتفع مستويات الكوليسترول لأنها إحدى آليات الدفاع الطبيعية للجسم ضد مجموعة متنوعة من السموم. كلما زاد وجود السم ، ارتفع مستوى الكوليسترول للمساعدة في منع / تحييد الإجهاد التأكسدي المتزايد الناتج عن تلك السموم. لذلك ، كلما تفاقمت أمراض القلب مع ارتفاع مستويات الكوليسترول.

لكن. لا ترغب في خفض مستويات الكوليسترول دون تقليل وجود السم أيضًا. خلاف ذلك ، سيكون لديك المزيد من السموم غير المحايدة في الدم والجسم ، مما يؤدي إلى زيادة الإجهاد التأكسدي والضرر أينما ذهبوا.

ثم ماذا أفعل عندما يرتفع مستوى الكوليسترول لدي؟

ما يجب القيام به هو تحديد مصادر السموم الخاصة بك ، والقضاء عليها ، وتناول نظام مضاد للأكسدة من شأنه تحييد التأثيرات المؤيدة للأكسدة للسموم التي لا تزال موجودة. إذا تم ذلك بشكل فعال ، فإن مستويات الكوليسترول ستعود إلى طبيعتها من تلقاء نفسها ، دون الحاجة إلى استخدام الأدوية المضادة للكوليسترول مثل الستاتين.

أليس من الجيد تناول عقار الستاتين فقط للتأكد من أن الكوليسترول الخاص بي يبقى لطيفًا ومنخفضًا؟ ليس صحيحا. عندما يتم علاج مستوى الكوليسترول المرتفع فقط باستخدام الستاتين ولا يتم بذل أي محاولة لتقليل التعرض للسموم و / أو لتحييد السموم الموجودة بمضادات الأكسدة مثل فيتامين سي ، فإن فرص الإصابة بالسرطان ترتفع بشكل كبير.

كلما انخفضت مستويات الكوليسترول لديك دون معالجة وجود السموم الكامنة ، زادت فرص إصابتك بالسرطان. فترة.

علاوة على ذلك ، في دراسة أجريت مؤخرًا عام 2013 ، تبين الآن أن استخدام العقاقير المخفضة للكوليسترول على المدى الطويل يرتبط بزيادة مخاطر الإصابة بنوعين مختلفين من سرطان الثدي ، وهو ما يتفق تمامًا مع الصلة الراسخة بين السرطان وانخفاض الكوليسترول في الدم. أظهرت العديد من الدراسات السابقة بشكل قاطع أن خطر الإصابة بالسرطان يرتفع مع انخفاض الكوليسترول ، سواء من العقاقير أو من تقييد الكوليسترول الغذائي الشديد.

إذن ما هو مستوى الكوليسترول الجيد ، على أي حال؟

كإرشادات عامة ، عندما يتم التعامل مع حالات التعرض للسموم الجديدة بشكل صحيح ، ويكون التعرض اليومي للسموم هو كل ما تبقى ، فإن معظم البالغين سينتهي بهم الأمر بمستوى كوليسترول "طبيعي" بين 160 و 220 مجم٪. أنت لا تريد أبدًا أن يظل مستوى الكوليسترول بشكل مزمن أقل من 150 مجم.

من المحتمل أن تكون مستويات الكوليسترول المنخفضة الناتجة عن اتباع نظام غذائي نباتي شديد الصرامة أكبر جانب سلبي لمثل هذه الطريقة في تناول الطعام. تم تشخيص ناثان بريتيكين ، والد نظام بريتيكين الغذائي النباتي إلى حد كبير ، بأمراض القلب في سن 41. وكان الكوليسترول لديه أكثر من 300 ملغ.

بعد اتباع نظامه الغذائي الخاص ، قام في النهاية بتخفيض نسبة الكوليسترول لديه إلى 120 مجم٪. ومع ذلك ، انتهى به الأمر مع نوعين مختلفين من سرطان الدم ، وانتحر أخيرًا بعد سنوات عديدة.

عند تشريح الجثة ، حقق هدفه المتمثل في الحصول على شرايين تاجية صحية ونظيفة بشكل ملحوظ. لذا ، فإن الكوليسترول يسرع بالتأكيد من الإصابة بأمراض القلب ويساعد خفض الكوليسترول في علاج أمراض القلب. ومع ذلك ، فإن الجواب على ارتفاع مستويات الكوليسترول ليس فقط خفضه بالأدوية وترك السموم الداخلية دون معالجة.

لذا ، لا ينبغي أبدا تناول الستاتين؟

نعم و لا. إذا كان مستوى الكوليسترول لديك أعلى من 300 مجم ورفضت معالجة السموم ، مثل الإزالة المناسبة للأسنان المعالجة بقناة الجذر ، فمن المحتمل أنك ستعيش لفترة أطول عند تناول الستاتين وإعادة الكوليسترول لديك إلى منتصف نطاق 200.

لكن السموم ستستمر في القيام بعملها ، وستزداد فرصك في التعاقد وتفاقم أي من مجموعة متنوعة من الحالات ، بما في ذلك السرطان. وكن مستعدًا للتعامل مع العديد من الآثار الجانبية المحتملة للستاتين ، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر: آلام العضلات وتلفها ، وتلف الكبد ، ومشاكل الجهاز الهضمي ، والطفح الجلدي ، وزيادة نسبة السكر في الدم التي يمكن أن تؤدي إلى الإصابة بمرض السكري ، ومجموعة متنوعة من المشاكل العصبية ، بما في ذلك فقدان الذاكرة والارتباك.

وماذا أفعل إذا لم أرغب في تناول العقاقير المخفضة للكوليسترول؟

يجب معالجة سمية الأسنان ، وكذلك سمية الجهاز الهضمي. تم تناول هذين الموضوعين في مقالات سابقة. يجب أن تؤخذ جرعات متعددة الجرام من فيتامين ج ، في أشكال منتظمة وشحمية مغلفة ، على أساس يومي ، جنبًا إلى جنب مع مجموعة متنوعة من مكملات مضادات الأكسدة الأخرى عالية الجودة التي يمكن توفيرها بشكل معقول.


التداخل الفيروسي والانترفيرون

التداخل الفيروسي

بشكل عام ، تجعل العدوى بفيروس واحد الخلايا المضيفة مقاومة للفيروسات الأخرى المطهرة. تحدث هذه الظاهرة ، التي تسمى التداخل الفيروسي ، بشكل متكرر في مزارع الخلايا وفي الحيوانات (بما في ذلك البشر). على الرغم من حدوث التداخل بين معظم الفيروسات ، إلا أنه قد يقتصر على الفيروسات المتماثلة في ظل ظروف معينة. تحدث بعض أنواع التداخل عن طريق التنافس بين الفيروسات المختلفة على المسارات التكاثرية الحرجة (المنافسة خارج الخلية على مستقبلات سطح الخلية ، والتنافس داخل الخلايا على آلات التخليق الحيوي والتحكم الجيني). قد ينتج تداخل مماثل عن المنافسة بين الفيروسات المعيبة (غير المتكاثرة) والفيروسات المعدية التي قد يتم إنتاجها بشكل متزامن. نوع آخر من التداخل & # x02014 النوع الأكثر أهمية في العدوى الطبيعية & # x02014 يتم توجيهه من قبل الخلايا المضيفة نفسها. قد تستجيب هذه الخلايا المصابة للعدوى الفيروسية عن طريق إنتاج بروتينات الإنترفيرون ، والتي يمكن أن تتفاعل مع الخلايا غير المصابة لجعلها مقاومة للعدوى بواسطة مجموعة واسعة من الفيروسات.

الانترفيرون

تم توثيق الدور الهام الذي يلعبه الإنترفيرون كآلية دفاعية بشكل واضح من خلال ثلاثة أنواع من الملاحظات التجريبية والسريرية: (1) بالنسبة للعديد من الإصابات الفيروسية ، تم إنشاء علاقة قوية بين إنتاج الإنترفيرون والانتعاش الطبيعي (2) تثبيط إنتاج الإنترفيرون أو يعمل على تعزيز شدة العدوى و (3) العلاج بالإنترفيرون يحمي من العدوى. بالإضافة إلى ذلك ، فإن نظام الإنترفيرون هو أحد أقدم الدفاعات المعروفة للدفاعات المضيفة ، حيث يصبح فعالاً في غضون ساعات من الإصابة. الشكل 49-3 يقارن الإنتاج المبكر للإنترفيرون مع مستوى الجسم المضاد أثناء العدوى التجريبية للإنسان بفيروس الأنفلونزا. أظهرت الدراسات السريرية للإنترفيرون ومحفزاته الحماية ضد فيروسات معينة ، بما في ذلك فيروسات التهاب الكبد B و C ، والفيروسات البابوية ، والفيروسات الأنفية ، وفيروس الهربس البسيط.

الشكل 49-3

إنتاج الفيروس والإنترفيرون والأجسام المضادة أثناء العدوى التجريبية للإنسان بفيروس الأنفلونزا من النوع البري. تشمل الدفاعات غير المحددة الحواجز التشريحية ، والمثبطات ، والبلعمة ، والحمى ، والالتهاب ، و IFN. تشمل الدفاعات المحددة الأجسام المضادة (المزيد).

على الرغم من أن الإنترفيرون تم التعرف عليه لأول مرة كعامل مضاد للفيروسات قوي للغاية ، إلا أنه وجد لاحقًا أنه يؤثر على وظائف الخلايا والجسم الحيوية الأخرى. على سبيل المثال ، قد يعزز القتل بواسطة الخلايا المحببة والضامة والخلايا القاتلة الطبيعية والخلايا الليمفاوية السامة للخلايا ويؤثر على الاستجابة المناعية الخلطية والتعبير عن مستضدات ومستقبلات غشاء الخلية. قد يؤدي أيضًا إلى تثبيط أو تثبيط انقسام بعض الخلايا ، والتأثير على تمايز الخلايا ، ووظائف الهرمون المتقاطعة مثل وظائف الأدرينالين وقشر الكظر (ACTH). قد يؤثر تأثير هذه التعديلات على العديد من أنواع العدوى الفيروسية.

إنتاج وأنواع الإنترفيرون

يتم إنتاج الإنترفيرون de novo عن طريق تخليق البروتين الخلوي. تختلف الأنواع الثلاثة (ألفا وبيتا وجاما) من الناحية الهيكلية والمستضدية وتتراوح أوزانها الجزيئية من 16000 إلى 45000. تفرز الخلية الإنترفيرون في السوائل خارج الخلية (الشكل 49-4). عادة ، يتم إنتاج الإنترفيرون الناجم عن الفيروس في نفس الوقت تقريبًا الذي يتم فيه إطلاق السلالة الفيروسية بواسطة الخلية المصابة ، وبالتالي حماية الخلايا المجاورة من الفيروس المنتشر.

الشكل 49-4

تحريض بيتا إنترفيرون ، ألفا إنترفيرون ، وغاما إنترفيرون ، على التوالي ، بواسطة الأحماض النووية الأجنبية ، والخلايا الأجنبية ، والمستضدات الأجنبية.

يتم تحفيز الأنواع الثلاثة المعروفة من الإنترفيرون بواسطة محفزات مختلفة. يُحدِث بيتا إنترفيرون عن طريق الأحماض النووية الفيروسية وغيرها من الأحماض النووية الأجنبية في معظم خلايا الجسم (الأرومات الليفية ، والخلايا الظهارية ، والضامة). آلية الاستقراء هذه موضحة في الشكل 49-4 والجزء العلوي من الشكل 49-5.

الشكل 49-5

الأحداث الخلوية لتحريض وإنتاج وعمل الإنترفيرون. تتفاعل محفزات الإنترفيرون مع الخلايا لتثبيط جين (جينات) الإنترفيرون (أ). هذا يؤدي إلى إنتاج مرنا للإنترفيرون (ب). يتم ترجمة الرنا المرسال إلى الإنترفيرون (المزيد).

يمكن تحفيز ألفا إنترفيرون عن طريق الخلايا الأجنبية ، والخلايا المصابة بالفيروس ، والخلايا السرطانية ، والخلايا البكتيرية ، والمغلفات الفيروسية التي تحفز في الغالب الخلايا المتغصنة المنتشرة وإلى درجة أقل من الخلايا الوحيدة والخلايا الليمفاوية B لإنتاجها (الشكل 49-4 ، الوسط) .

يتم إنتاج جاما إنترفيرون (جنبًا إلى جنب مع اللمفوكينات الأخرى) بواسطة الخلايا اللمفاوية التائية المستحثة بواسطة مستضدات أجنبية تم تحسسها مسبقًا من الخلايا اللمفاوية التائية (الشكل 49-4). قد تحاكي Mitogens للخلايا التائية هذا الاستقراء. يمتلك إنترفيرون جاما العديد من الخصائص غير العادية: (1) يمارس نشاطًا أكبر في تعديل المناعة ، بما في ذلك تنشيط الضامة ، من الإنترفيرون الأخرى (2) أنه يمارس تأثيرات تحلية أكبر من الإنترفيرون الأخرى (3) أنه يقوي إجراءات الإنترفيرون الأخرى (4) ينشط الخلايا من خلال آلية تختلف اختلافًا كبيرًا عن تلك الموجودة في الإنترفيرون الأخرى و (5) يمنع الكائنات الحية الدقيقة داخل الخلايا بخلاف الفيروسات (على سبيل المثال ، الريكتسيا).

توجد الجينات الأربعة والعشرون التي ترمز إلى إنترفيرون ألفا والجين الوحيد لبيتا في البشر ، في مواضع متجاورة على الكروموسوم 9. الجين الوحيد للإنترفيرون جاما موجود في الكروموسوم 12. تظهر جينات إنترفيرون ألفا وبيتا تماثلًا مهمًا ولكنها لا تظهر. مع انترفيرون جاما.

يمكن تمييز جينات إنترفيرون ألفا إلى مجموعتين متميزتين على أساس درجة التنادد. نتيجة لذلك ، يتكون مضاد للفيروسات ألفا من عائلتين من البروتينات ، 14 منها على الأقل تنتمي إلى النوع alpha-1 واثنتان من النوع alpha-2 (omega and tau).

أيضًا ، يحدث الإنترفيرون بدون تحفيز واضح في بلازما المرضى الذين يعانون من أمراض المناعة الذاتية (مثل التهاب المفاصل الروماتويدي والذئبة الحمامية المنتشرة والفقاع) وفي المرضى المصابين بعدوى فيروس نقص المناعة البشرية المتقدمة. في هذه الحالات ، يوجد مضاد مضاد للفيروسات مطابق لمستضد مضاد للفيروسات ألفا ولكنه ، على عكس الأخير ، يتم تعطيله جزئيًا عند الرقم الهيدروجيني 2 (مضاد للفيروسات ألفا القابل للحمض). هذا الإنترفيرون هو مزيج تآزري من إنترفيرون ألفا (مستقر حامضي) وغاما (حمض متغير). وبالتالي ، فإن المعالجة الحمضية تقلل من نشاط الإنترفيرون عن طريق تعطيل جاما الإنترفيرون التآزري.

آلية العمل

لا يعطل الإنترفيرون الفيروسات مباشرة. بدلاً من ذلك ، يمنع التكاثر الفيروسي في الخلايا المحيطة من خلال التفاعل مع مستقبلات محددة على أغشية الخلايا لإلغاء ضغط الجينات الخلوية التي تشفر البروتينات المضادة للفيروسات داخل الخلايا ، والتي يجب تصنيعها قبل أن يتم تثبيط تكاثر الفيروس (الأشكال 49-5 و49-6). يرتبط كل من إنترفيرون ألفا وبيتا بنفس النوع من مستقبلات الغشاء التي ترتبط إنترفيرون جاما بمستقبل مختلف. من المحتمل أن تمنع البروتينات المضادة للفيروسات تكاثر الفيروس عن طريق تثبيط تخليق البروتينات الفيروسية الأساسية ، ولكن تحدث أيضًا آليات مثبطة بديلة أو إضافية (مثل تثبيط النسخ والإفراز الفيروسي). قد يتم إعاقة تخليق البروتين الفيروسي من خلال العديد من التعديلات الكيميائية الحيوية للخلايا ، والتي قد تمنع ، من الناحية النظرية ، تكاثر الفيروس في الخطوات المختلفة الموضحة في الشكل 49-6.

الشكل 49-6

الآليات الجزيئية للإنترفيرون الإجراءات المضادة للفيروسات.

It has been shown that the antiviral state may be transferred from interferon-treated cells to adjacent untreated cells without the continued presence of interferon (Fig. 49-4) this transfer mechanism may further amplify and spread the activity of the interferon system.

The interferon system is nonspecific in two ways: (1) various viral stimuli induce the same type of interferon, and (2) the same type of interferon inhibits various viruses. On the other hand, the interferon molecule is mostly specific in its action for the animal species in which it was induced: interferon produced by animals or humans generally stimulates antiviral activity only in cells of the same or closely related families (e.g., human interferon protects human and monkey cells, but not chicken cells).

Interferon During Natural Infection

The importance of interferon in the response to certain natural virus infections varies. Much depends on the effectiveness of the virus in stimulating interferon production and on its susceptibility to the antiviral action of interferon. Interferon protects solid tissues during virus infection it is also disseminated through the bloodstream during viremia, thereby protecting distant organs against the spreading infection. Cells protected against viral replication may eliminate virus by degrading the virus genome (Fig. 49-7).

Figure 49-7

Nonspecific elimination of viruses by cells.

Medical Applications

Interferons have been approved in several nations for treatment of viral infections (papillomas and condylomata, herpes simplex, and hepatitis B and C) and cancers (hairy cell leukemia, chronic myelogenous leukemia, non-Hodgkin's lymphomas, and Kaposi's sarcoma in AIDS patients). Clinical trials also have shown effectiveness against cryoglobulinemia and thrombocytosis and maintenance of remission in multiple myeloma. Interferon beta has received governmental approval for treatment of relapsing multiple sclerosis and interferon gamma for chronic granulomatous disease. Studies of effectiveness in other viral infections and cancers are continuing, as are studies with substances capable of inducing endogenous interferon.


Corneal defensive mechanisms

Innate defenses

Innate immunity is the first line of defense against corneal infection. 3 Elements of innate immunity are present at birth and provide a nonspecific surveillance system. Physical barriers, such as the bony orbit and the eyelids, guard against traumatic events, which could comprise the corneal surface. Additionally, there are numerous cellular and molecular elements that constantly protect against inoculation of the corneal surface against microorganisms. These elements include tears, corneal nerves, the epithelium, keratocytes, polymorphonuclear cells, and some cytokines.

دموع

The main function of tears is to prevent drying of the cornea. In addition, tears flush foreign particles from the ocular surface, and transport antimicrobial proteins (lactoferrin, lysozyme, lipocalin, and beta-lysin) and immunoglobulins to the ocular surface to prevent infections. 4 Chief among the immunoglobulins in tears and at much higher concentrations than serum is immunoglobulin (Ig) A. Secretory IgA binds to bacteria and prevents bacterial adherence to epithelium. Tear IgG as well as IgA can neutralize some viruses and bind bacteria and hence play a role in corneal defense.

الخلايا الظهارية

Corneal epithelial cells actively and passively participate in protecting the ocular surface. These cells are capable of secreting cytokines to activate immune defenses to protect against microbial invasion. The cytokine interleukin (IL)-1α is stored in epithelial cells where it is passively released when the cell membrane is ruptured by infectious agents or trauma. 5 This capacity to secrete IL-1α is also shared by stromal keratocytes. Chronic IL-1α secretion would lead to enhanced immune invasion, neovascularization and hence destruction of cornea. Interestingly, the corneal epithelium, but not the keratocytes, is also capable of secreting the soluble and membrane-bound forms of the IL-1α receptor (IL-1RII), 6 a natural IL-1α antagonist. It appears that corneal epithelial cells evolved the ability to modulate the effects of IL-1α secretion by synthesizing IL-1RII. IL-1 R antagonist gene therapy, in experimental models, showed a decreased leucocyte infiltration, selectively altered the cytokine profile, and suppressed corneal neovascularization. 7 Thus, the capacity of the epithelium to modulate the effects of IL-1α on the cornea appears to have important vision-preservation consequences.

Keratocytes

Keratocytes also have a defensive capacity during microbial invasion. Under the influence of IL-1α and tumour necrosis factor (TNF)- α, keratocytes synthesize IL-6 and -defensins. 8,9 IL-6 interacts synergistically with IL-1 and perhaps TNF-α.

Defensins hold therapeutic potential in ocular infections as they have a broad spectrum of antimicrobial activity (against bacteria, fungi, and viruses) and accelerate epithelial healing. 10 Defensins have also been identified in neutrophils located in conjunctiva. 11

In HSV keratitis, IL-8 gene expression, a potent chemoattractant for neutrophils, by keratocytes has also been demonstrated. 12 Il-8 was not found to be expressed in corneal epithelial cells infected with herpes.

Corneal nerves

Corneal nerves are important in the innate defense of the cornea by relaying sensory information leading to reflexive movements to protect the eye. 13 Sensations of discomfort and pain may also release neuropeptides that have the capability to induce cytokine activity. Two neuropeptides, calcitonin gene-related peptide and substance P, are released from the termini of corneal sensory neurons in response to pain. 14,15 Both can bind to human corneal epithelial cells and induce IL-8 synthesis with a resultant neutrophil influx.

Complement

Complement comprises a series of effector and regulatory proteins that activate each other in an orderly fashion to generate biologically active molecules, such as enzymes, opsonins, anaphylotoxins, and chemotaxins. 16

All seven complement components are more concentrated in the peripheral cornea as compared to the central cornea. This distribution may result from the diffusion of complement components from limbal vessels into the cornea. 17 Activation of complement by either the classical or alternate pathway can be involved in corneal inflammation.

الإنترفيرون

Interferons (IFN) are a group of proteins made by cells in response to viral infection, which induce a generalized antiviral state in the surrounding cells. 18,19 IFN-α is secreted by leucocytes, IFN-β by fibroblasts, and IFN-γ by T cells and natural killer (NK) cells. INFs also stimulate production of major histocompatibility complex (MHC) class I molecules and proteins that enhance the ability of virally infected cells to present viral proteins to T cells. IFN-α and IFN-β activate NK cells in order that virus-infected host cells can be targeted and eliminated.

Cells of innate immunity

Neutrophils are important in protecting the corneal epithelium from invasion by many microorganisms. Normally found in the cornea, neutrophils move through endothelial cells of the limbal vasculature by adhesion to receptors on vascular endothelial cells, a process called diapedesis. The neutrophil is a critical effector cell in innate immunity and plays vital roles in phagocytosis and microbial killing. 20

Eosinophils possess surface receptors for IgE and complement components. 21 Activation of eosinophils can occur with IL-3, IL-5, and granulocyte colony-stimulating factor. A number of eosinophil granule proteins, such as major basic protein and cationic protein, have been identified which are presumed to play a role in parasitic toxicity. 21

Macrophages are important in the innate immune response against microbial infections as they have phagocytic and antigen presenting capabilities as well as secretion of inflammatory cytokines. 22 Macrophages are believed to have important modulating effects on T-cell immune response. Although macrophages have traditionally been thought to reside in the conjunctiva, resident macrophages have been recently found in the murine corneal stroma and may play a part in host immune responses. 23

NK cells are large granular lymphocytic cells and have no surface antigen receptors. 3 NK cells recognize MHC class I molecules through surface receptors delivering signals that inhibit, rather than activate, NK cells. As a consequence, NK cells lyse target cells that have lost or express insufficient amounts of MHC class I molecules, as frequently occurs in tumours, cells infected by certain viruses, antibody-coated cells, undifferentiated cells, and tumour cells. 24 Similar to activated macrophages, NK cells secrete TNF-α and IFN-α.

Acquired immunity

When innate immunity fails and the invading microorganism and/or its antigens persist, cell-mediated immunity can help bring microbial replication under control. In some cases, cell-mediated immunity can be out of proportion to the antigenic threat, leading to irreversible tissue destruction. Scarring and disorganization of the extracellular matrix as a result of HSV dermatitis may be inconsequential, whereas the same response in the cornea may lead to a significant permanent visual loss.

خلايا لانجرهانز

Langerhans cells are essential sentinel cells that are part of the corneal immune surveillance system. 25,26,27 Langerhans cells are antigen presenting cells of the cornea that are responsible for the recognition, processing, and presentation of antigens. 25 Langerhans cells have traditionally been noted to have MHC class II antigens and to remain in the periphery of the cornea. However, Langerhans cells have been noted in the central cornea of human infants 27 and, recently, MHC class II-negative Langerhans cells have been demonstrated in the central cornea of BALB/c mice. 28 When Langerhans cells are summoned, as elsewhere in the body, they must recognize a foreign antigen and discriminate between self and nonself. After Langerhans cells recognize an antigen as nonself, the antigen is processed and is transported to the surface by MHC molecules, either class I or II. 29 T cells are activated by the presentation of the antigen on the MHC molecule by binding to the T-cell receptor. The T cells then mature into effector cells, which are CD4+, if the MHC molecules presenting the antigen are class II, or CD8+, if the MHC is class I. The T cells either directly kill foreign invaders (CD8+ cytotoxic cells) or secrete cytokines (CD4+ T helper cells) which bring in other effector cells, mainly macrophages, which are involved in the destruction of pathogens and can activate other inflammatory cells.

السيتوكينات

Two subsets of T helper cells have been described with differential cytokine production profiles. 30,31,32 Th1 cells secrete IL-2 and IFN-γ whereas Th2 cells secrete IL-4 and IL-5, but not IL-2 or IFN-γ. Furthermore, Th1 cells can be cytolytic and can assist B cells with IgG, IgM, and IgA synthesis but not IgE synthesis. Th2 cells are not cytolytic but can provide help for IgE synthesis as well as IgG, IgM, and IgA syntheses. Selection of CD4 Th1 or CD4 Th2 cells occurs in the case of infection or autoimmune diseases. Th1 cells are preferentially selected as participants in inflammatory reactions associated with delayed-type hypersensitivity reactions and low antibody production. Th2 cells, on the other hand, are involved in inflammatory reactions associated with persistent antibody production, including allergic responses in which IgE production is predominant. Cytokines produced by Th cells are of critical importance for the outcome of many infectious diseases. The Th1/Th2 distinction has proven useful in the analysis of immune responses to infections. For example in schistosomiasis, a Th1 response is associated with elimination of the parasite, whereas a Th2 response results in extensive disease and granuloma formation. 33 Indeed, the expression of cytokines can dictate the intensity, chronicity, and type of immune/inflammatory response that is produced. These events may be regulated by accumulation of particular cell populations at a site of immune response that can be regulated by the expression of specific chemokines.

Corneal defenses to infection

Immunologic differences exist between the peripheral and central cornea. The peripheral cornea being proximate to the conjunctiva has all of the immunologic machinery necessary to generate an immune response. The peripheral cornea, possessing Langerhans' cells and IgM, also has more C1, the recognition unit of the classic pathway of complement, than the central cornea. Antigen–antibody complexes, whether formed in the cornea itself or whether derived from the tears, aqueous humour, or limbal vessels, may activate complement more effectively in the peripheral than central cornea. To follow are three examples of immune defense at the ocular surface to microbial invasion.

Each organism provokes a different defensive response, but each has components of innate and acquired immunity that play a defensive role. There are two defensive stages for each, an early and a late corresponding to innate and acquired immune responses, respectively. The first stage is an immediate response within minutes to several hours to microbial invasion. A bacterium can replicate in an hour, and after 24 h, 2 million organisms can exist establishing an infection that may overwhelm immune defenses. The innate immune system is charged with this initial defensive response, which always involves a neutrophilic infiltrate. If the initial defensive effort fails, adaptive immunity is called upon where Langerhans cells identify the foreign antigen in the cornea. An acquired response may occur within 24–48 h. The full adaptive immune response, however, may take days.

الزائفة الزنجارية

Many bacterial and fungal organisms have components of their cell membrane and walls that play a vital role in the maintaining viability and have been retained over millions of years. These conserved molecular signatures have been recognized by host immune systems as a sign of incipient microbial invasion and have evolved to elicit an immediate and intense neutrophilic hypersensitivity response. 3 Phylectenular corneal disease is an example of a hypersensitivity response most commonly noted with staphylococcal antigens and has been reproduced in animal models by intrastromal injection of ribitol teichoic acid, a staphylococcal protein. 34

P. الزنجارية is a common cause of corneal infection, particularly among users of soft contact lenses. Lipopolysaccharide (LPS) is another conserved molecule, a glycolipid in the outer membrane of Gram-negative bacteria including P. الزنجارية. 3 Corneal ulcers can be induced by intrastromal delivery of LPS to rabbit cornea, where histopathological examination demonstrates an intense infiltrate predominantly composed of neutrophils, 35 in the absence of any live bacteria.

The recruitment of neutrophils is mediated by an ancient ‘toll receptor’, first found in ذبابة الفاكهة, which was found to regulate the dorsal–ventral orientation in embryologic development. 3 The toll receptor also upregulated defensin expression in fungally infected Drosophila. A toll-like receptor, TLR4, has been identified in corneal epithelial cells. 36 TLR4 was shown to regulate endotoxin-induced keratitis by increased expression of platelet adhesion molecule (PECAM)-1 and macrophage inflammatory factor (MIP)-2, a homologue of IL-8. 37 PECAM is necessary to allow the egress or diapedesis of neutrophils from blood vessels into the extracellular matrix. Thus, the immune recognition of LPS as a conserved signature of Gram-negative bacterial invasion allows for the rapid influx of neutrophils from the perilimbal vessels.

Recruitment of neutrophils by MIP-2 in الزائفة-infected corneas has been demonstrated in susceptible mice. 38 The mechanism by which MIP-2 is upregulated appears to be related to the increase in IL-1 that is noted to occur in infected mice. 39 Thus, a corneal infection with الزائفة may have a positive feedback loop with increasing IL-1 secretion leading to a sustained neutrophilic infiltrate that is characteristic for the disease.

Contact lens wear has been shown to be a risk factor for the development of الزائفة keratitis. An acquired immune defensive component may be a possible explanation for this risk factor as experimental contact lens wear can cause migration of Langerhans cells into the central cornea. 40 With Langerhans cells present in the central cornea, an acquired immune response could proceed more rapidly leading to cytokine release and further influx of inflammatory cells. 41 Indeed, CD4+ Th1 cells have been shown to increase in mice corneas susceptible to perforation. Further influx of CD4+ positive cells, responsible for persistence of a neutrophilic infiltrate in الزائفة keratitis, may be a result of unregulated MIP-1 which is produced by Langerhans cells, activated T cells, and macrophages. 41

فيروس الهربس البسيط

الهربس البسيط keratitis (HSK) has many different clinical presentations. Replication of the virus in corneal epithelium produces a classic dendrite, while immune reactions to the virus in the stroma and endothelium can produce infiltration, ulceration, vascularization, or oedema. Peripheral ulcerative keratitis can also seen with the disease. The relation of the immune surface defenses and HSV is complex. An intense and/or prolonged immune response to the virus can lead to corneal blindness. There appears to be a balance of ameliorating and exacerbating immune factors to keep viral replication and release of proinflammatory cytokines in check without incurring sight-threatening corneal damage.

Important in the defense against herpetic and other viral infections are mechanisms involved in innate immunity leading to the nonspecific clearing of viral particles. Neutrophils play a central role in the suppression of HSV viral replication in the murine model. 42 IFNα also plays a role in viral suppression as mice treated with neutralizing antibody to interferon have elevated viral titres and corneal disease. 43 IL-1α and TNF-α can induce corneal epithelial cells and keratocytes to secrete IL-6, which in turn has been found to induce corneal cells to produce MIP-1α and MIP-2. 44,45 MIP is known to be a potent chemoattractant for neutrophils and T cells. NK cells also play a role as they indirectly influence the severity of HSK in a mouse model by affecting neutrophil migration into the cornea. 46 Macrophages are required for the development of an acquired immune response, presumably by functioning in antigen processing and presentation. 47 IFN-α1, similarly, has a protective role, which is dependent upon the local or distal participation of CD4+ and CD8+ T lymphocytes early in the course of the infection. 48

HSV replication in corneal epithelium does not always incite stromal disease. Resistance to HSV stromal keratitis in mice is associated with allotypic variation in immunoglobulin genes. 49 Cross-tolerization of T cells specific for corneal tissue autoantigens by the circulating Ig-derived peptides was suggested as the possible mechanism. Further studies demonstrated that HSV stromal keratitis was mediated by CD4+ T-cell clones specific for corneal self-antigens, which also recognize an allotype-bearing peptide derived from IgG2a, 50 and UL6 peptide of HSV cross-reacts with the IgG2a(b) isotype. Exposure of susceptible mice to a soluble form of this peptide was thought to confer resistance to keratitis. However, other work has cast doubt on this “molecular mimicry” hypothesis as an explanation for the pathogenesis of herpetic stromal keratitis. 51

The influx of neutrophils and T cells producing HSV keratitis is greatly influenced by the cytokine MIP-1α. 52 In addition, knockout mice for MIP-1α have decreased inflammatory infiltrates with HSV infections. HSK has been found to have an increased expression of the Th1 cytokines IL-2 and IFN gamma, 53 and expression of IL-10, which suppresses the expression of these cytokines, ameliorates the development of HSK. 54,55

Helminthic keratitis

Parasitic filarial nematodes infect more than 200 million individuals worldwide, causing debilitating inflammatory diseases such as river blindness and lymphatic filariasis. 56 The ocular disease is thought to result from microfilariae that migrate from the conjunctiva into the cornea, become immotile and die. An intense immune response to dead microfilaria ensues which upon repeated infestation results in sclerosing keratitis and loss of vision. The mechanism by which the microfilaria become immobile and die in the cornea is unknown. However, a neutrophilic protein, calgraulin C, has been identified on the surface of worms isolated from onchoceral nodules. 57 Experiments have shown that calgranulin C can be synthesized by keratocytes and is filariastatic and filaracidal for the helminth Brugia malayi. 58 A parasitic muscle protein, paramyosin, is a binding protein for calgranulin C, resulting in a dose-dependent immobilization and at higher concentration killing of worms. 59 The binding complex of paramyosin–calgranulin C is highly antigenic and capable of inducing a stromal keratitis mimicking the human onchocercal human corneal disease. 59

In human onchoceral conjunctival biopsies, CD4 + cells are prominent with predominant IL-4 expression suggesting a Th2 immune response. 60,61 In animal models of onchocerciasis, the clinical disease could be reproduced by the injection of onchocercal extracts. 62 The early inflammatory cellular infiltrate is composed of neutrophils, however eosinophils are the most prominent inflammatory cells when inflammation peaks. 63,64 In addition, recruitment of neutrophils and eosinophils to the cornea is antibody dependent, with PECAM-1 and ICAM-1 playing important roles. 65 Also, sensitized CD4+ T cells expressing IL-4 and IL-5 and but not IFN-γ cells have been shown to play a role in the keratitis noted after injection with O. volvulus مولد المضاد. 66 Modulation of cytokines has been shown to affect the severity of keratitis in animal models. By using an IL-4 gene knockout model, a reduced inflammatory infiltrate with eosinophils was noted. Collectively, these studies demonstrate that a predominantly Th2 immunity contributes to the inflammatory response in onchocercal keratitis.

However, recently, using a murine model for river blindness in which soluble extracts of filarial nematodes were injected into the corneal stroma, the predominant inflammatory response in the cornea was demonstrated to be because of a species of endosymbiotic Wolbachia bacteria. 67 In addition, the inflammatory response induced by these bacteria was dependent on expression of functional TLR4 on host cells, providing further evidence of how the innate immune system plays a crucial role in the initial inflammatory response to onchocercal infection.


When Edible Plants Turn Their Defenses On Us

Rhubarb: delicious with strawberry pie, but steer clear of the leaves.

Fruits and vegetables are unquestionably essential to a healthful diet.

But there's another side to some of these plants that, thankfully, most people never see: the tiny amounts of toxins within them. The minute amounts of poison found in many seeds, leaves and roots are the result of the protracted arms race between plants and the animals that try to eat them. It's the reason why you've never shelled a cashew (the shells might make you break out in a poison ivy-style rash) or eaten green potato fries (read on for details).

Most of the time, the human body manages to dispose of the toxins with minimal effort. But every now and then, an edible plant can be a problem.

The recently revisited case of Christopher McCandless, the subject of Jon Krakauer's best-seller إلى البرية, reminded us of this plant duality. In 1992, McCandless was found dead in the Alaskan wilderness. Because he had so little fat left on his body, the coroner concluded that he'd died of starvation.

But the 24-year-old may have died from eating the seeds of the wild potato (Hedysarum alpinum), an edible plant. As Krakauer explained on All Things Considered last month, the plant's seeds contain a neurotoxin that is harmless to healthy people but can cause paralysis in a nutrient-starved body like that of McCandless, who was already lean and weak from months of trying to live off the land.

Turns out, people eat plants like that all the time. Over the centuries, humans have come to recognize the dangerous side of these dinner options, and have often found safe preparation methods to get around them. Odds are, you've eaten them before without a second thought. Here's a look at just a few commonly eaten plants that can sometimes turn their defenses on us:

The grass pea contains β-ODAP, a toxin that can cause partial paralysis when eaten too often. Rae Ellen Bichell/NPR إخفاء التسمية التوضيحية

The grass pea contains β-ODAP, a toxin that can cause partial paralysis when eaten too often.

Paralysis Pea: Because it's almost drought resistant, the hardy grass pea (Lathyrus sativus) is grown regularly as a safety crop by subsistence farmers in places like India and Ethiopia. But the protein-rich seed contains the same toxin, β-ODAP, found in the wild potato that McCandless ate.

It's harmless in small quantities, especially if it's been soaked in water for a long time. But a steady diet of grass pea seeds over a three-month period can cause a neurological disorder called lathyrism. That's what Jewish inmates of one Ukrainian concentration camp experienced in 1942. The camp's Nazi officers provided inmates with flour made from grass pea seeds. It was death by bread. Within months, many became paralyzed in the lower body. Like Chris McCandless, the inmates were malnourished and physically exhausted.

كم هو أكثر من اللازم؟ Generally, in order to develop lathyrism, someone would have to eat grass peas for two or three months, and the plant would have to compose at least a third of the total dietary intake. But there is wide variation in how much of the toxin one grass pea seed contains, and also in how people are affected.

The sprouts on a potato contain solanine. The rest of the potato can too, especially if it's green. The exposure to light and heat that produce the color also help produce the toxin. Rae Ellen Bichell/NPR إخفاء التسمية التوضيحية

The sprouts on a potato contain solanine. The rest of the potato can too, especially if it's green. The exposure to light and heat that produce the color also help produce the toxin.

The Mean Green Solanine Machine: There are good reasons why the FDA tells consumers not to eat green potatoes.

Potatoes are related to deadly nightshade. While a white, brown, or even Peruvian purple potato is fine to eat, the green patches and sprouting stems on a tater are not. The green color comes from chlorophyll, and indicates that the plant has been exposed to enough light and heat to get enzymes kicking that lead to the production of two toxic chemicals, solanine and chaconine. Cooking doesn't get rid of them: Excessive heat will kill the enzyme that produces solanine, but not the toxins themselves.

In 1924, James B. Matheney of Vandalia, Ill., had gathered about 80 to 90 pounds of potatoes to feed his family, not realizing that many of them had turned green from being left out in the sun. A week later, his wife and daughter died. A 1925 issue of علم magazine reported on the "two fatal cases of potato poisoning."

كم هو أكثر من اللازم؟ An average person would probably have to eat about 2 pounds of fully green potato to get sick.

Cassava roots contain linamarin, a compound that can produce cyanide in the gut. Rae Ellen Bichell/NPR إخفاء التسمية التوضيحية

Cassava roots contain linamarin, a compound that can produce cyanide in the gut.

Cook-Well-For-Survival Cassava: Cassava (Manihot esculenta) is a major root crop for millions of subsistence farmers in sub-Saharan Africa. According to the FAO, after rice and maize, it's the third most important source of calories for people living in the tropics. But wild species can contain lethal levels of toxins.

Cassava leaves make a chemical called linamarin, which meanders down to the roots, where it produces toxic hydrocyanic acid, or cyanide, when the root cells rupture. In the human body, linamarin can come in one end and go out the other intact, but if it gets broken down during digestion and runs into the enzyme linamarase, it will produce cyanide in the gut.

Counterintuitively, the key to cooking cassava safely is to encourage the cyanide to form, often by grating it into little bits, and then soaking, fermenting and evaporating the bad stuff out before cooking thoroughly.

Sweet cassava roots usually contain less cyanogen than bitter ones, so they require less preparation — just peeling and thorough cooking tends to be enough. For the more toxic breeds of cassava, preparation can take days. If it's done wrong, things can go badly, as it did with three people who died in Nigeria in 1992 after eating a cassava tapioca. More commonly, repeatedly eating poorly processed cassava can cause a neuron disorder called konzo.

كم هو أكثر من اللازم؟ Most cassava tubers can produce between 15 and 400 mg of hydrogen cyanide per kilogram. In the short term, the human body is good at filtering out cyanide. But research has shown that chronic ingestion of cooked cassava can, over many years, cause cyanide accumulation in blood plasma. And it's best not to munch on the raw root.

False morels contain monomethylhydrazine, a carcinogenic ingredient in rocket fuel. Rae Ellen Bichell/NPR إخفاء التسمية التوضيحية


شاهد الفيديو: الأطباء يحذرونك. علامات على أن الكبد مليء بالسموم وفي خطر!! (قد 2022).