Adaptivt immunsystem – definition, funktion og immunologisk hukommelse
Adaptivt immunsystem: definition, funktion og immunologisk hukommelse — hvordan specialiserede celler genkender, bekæmper og husker patogener for øget beskyttelse.
Det adaptive immunsystem består af specialiserede celler og processer, som dræber patogener eller forhindrer deres angreb. Ud over de celler, der direkte fjerner infektioner, omfatter systemet også molekyler som antistoffer (immunoglobuliner), cytokiner og receptorer, der genkender antigener. Adaptive celler skaber en meget høj specifik genkendelse af fremmede strukturer og kan reagere kraftigt mod lave mængder af et givet antigen.
Det adaptive immunsystem aktiveres af det evolutionært ældre medfødte immunsystem. Dette ældre system er uspecificeret, mens det adaptive system er skræddersyet til specifikke mål. Medfødte celler som dendritiske celler, makrofager og neutrofiler genkender mønstre på patogener og formidler information (antigener og signalstoffer) til de adaptive celler, så disse kan aktiveres korrekt.
Mens det medfødte immunsystem findes i alle metazoer, findes det adaptive system kun hos hvirveldyr. Man mener, at det er opstået hos de første hvirveldyr med kæber. Det adaptive immunforsvar giver hvirveldyrenes immunsystem evnen til at genkende og huske specifikke patogener. Systemet iværksætter stærkere angreb, hver gang man støder på et bestemt patogen. Det er adaptiv immunitet, fordi kroppens immunsystem forbereder sig på fremtidige udfordringer.
Celler og nøglefunktioner
- B-celler: Producerer antistoffer, kan differentiere til plasmaceller (høj antistofproduktion) og langtlevende hukommelsesceller.
- T-celler: Omfatter CD4+ hjælperceller, som styrer og koordinerer immunresponsen via cytokiner, og CD8+ cytotoksiske celler, som kan dræbe inficerede celler direkte.
- Antistoffer: Binder antigener og hjælper med at neutralisere patogener, opsonisere dem for fagocytose og aktivere komplementsystemet.
Aktivering og antigenpræsentation
Aktivering af adaptive celler kræver ofte to signaler: antigen-specifik genkendelse og medfølgende co-stimulatoriske signaler fra antigenpræsenterende celler (f.eks. dendritiske celler). Antigener præsenteres på MHC-molekyler (MHC I til CD8+ T-celler, MHC II til CD4+ T-celler). Når en naive T-celle genkender sit antigen sammen med de rette signaler, undergår den klonal ekspansion og differentiering til effektorceller og hukommelsesceller.
Dannelse af mangfoldighed og modning
Den enorme diversitet i antigenreceptorer opnås ved genrekombination (VDJ-rekombination) i B- og T-celleforstadier. Hos B-celler sker der yderligere somatisk hypermutation og klasse-skift i germinalcentre i lymfoide organer, hvilket øger antistoffers affinitet og ændrer deres funktionelle egenskaber (f.eks. fra IgM til IgG, IgA eller IgE).
Immunologisk hukommelse
Efter en primær infektion eller vaccination dannes hukommelses-B- og -T-celler. Disse celler lever ofte i mange år og kan reagere hurtigere og kraftigere ved senere eksponering — det kaldes en sekundær respons. Hukommelsesceller er grundlaget for effektiv vaccination. Hvor længe hukommelsen varer, afhænger af patogen, type immunrespons og værtsfaktorer; for nogle sygdomme er hukommelsen livslang, for andre falder beskyttelsen over tid.
Tolerance og sikkerhed
Det adaptive immunsystem har mekanismer til at undgå angreb på kroppens egne væv (selvtolerance). Dette omfatter central tolerance (sletning af selvreaktive celler i knoglemarv og thymus) og perifer tolerance (regulatoriske T-celler, anergi og andre hæmmende mekanismer). Fejl i disse systemer kan føre til autoimmun sygdom.
Klinisk betydning
- Vaccination bruger adaptiv immunitet til at skabe hukommelse mod specifikke patogener.
- Autoimmunitet, allergi og transplantatrejektion skyldes ofte uhensigtsmæssige adaptive responser.
- Immunterapier, fx checkpoint-hæmmere ved kræft, påvirker adaptive T-cellers aktivitet for at forbedre bekæmpelse af tumorceller.
Sammenfattende er det adaptive immunsystem en kompleks, højt specialiseret del af forsvarsmekanismerne hos hvirveldyr, der skaber specifik genkendelse, hukommelse og fleksible forsvar mod mange forskellige trusler.
Et billede af en enkelt menneskelig lymfocyt i et scanningelektronmikroskop (SEM).
Lagdelt forsvar
Immunsystemet beskytter organismer mod infektioner med et lagdelt forsvar. For at sige det enkelt, forhindrer fysiske barrierer patogener som f.eks. bakterier og vira i at trænge ind i organismen.
Hvis et patogen bryder disse barrierer, giver det medfødte immunsystem en øjeblikkelig, men uspecifik reaktion. Medfødte immunsystemer findes i alle planter og dyr.
Hvis det lykkes patogener at undgå den medfødte reaktion, har hvirveldyr et tredje beskyttelseslag, det adaptive immunsystem, som aktiveres af den medfødte reaktion. Her tilpasser immunsystemet sin reaktion under en infektion for at forbedre sin genkendelse af patogenet.
Efter at patogenet er blevet dræbt, fortsætter afkommet af B- og T-celler. De er klar til en hurtigere reaktion næste gang. Dette er en slags "immunologisk hukommelse". Disse celler gør det muligt for det adaptive immunsystem at iværksætte hurtigere og stærkere angreb, hver gang man støder på dette patogen.
| Komponenter i immunsystemet | |
| Det medfødte immunsystem | Adaptivt immunsystem |
| Svaret er uspecifikt | Patogen- og antigenspecifik respons |
| Eksponering fører til øjeblikkelig maksimal respons | Tidsforløb mellem eksponering og maksimal respons |
| Cellemedierede og humorale komponenter | Cellemedierede (T-lymfocytter) og humorale (antistoffer) komponenter |
| Ingen immunologisk hukommelse | Eksponering fører til immunologisk hukommelse |
| Findes i næsten alle former for liv | Findes kun hos hvirveldyr med kæber |
Både den medfødte og den adaptive immunitet afhænger af immunsystemets evne til at skelne mellem molekyler fra sig selv og andre molekyler. I immunologi er selvmolekyler de komponenter i en organismes krop, som immunsystemet kan skelne fra fremmede stoffer. Omvendt er ikke-selv-molekyler de molekyler, der kan genkendes som fremmede molekyler. En klasse af ikke-selv-molekyler kaldes antigener (en forkortelse for antistofgeneratorer) og defineres som stoffer, der binder sig til specifikke immunreceptorer og fremkalder et immunrespons.
Funktioner
Adaptiv immunitet udløses hos hvirveldyr, når et patogen undgår det medfødte immunsystem og genererer et tærskelniveau af antigen.
De vigtigste funktioner i det adaptive immunsystem omfatter:
- genkendelse af specifikke "ikke-selv"-antigener i tilstedeværelse af "selv"-antigener under antigenpræsentationsprocessen (hvor makrofager og dendritiske celler fanger antigener, så T-celler kan genkende dem).
- generering af responser, der er skræddersyet til maksimalt at eliminere specifikke patogener eller patogeninficerede celler.
- udvikling af immunologisk hukommelse, hvor hvert patogen "huskes" af et signaturantistof. Disse hukommelsesceller kan anvendes til hurtigt at fjerne et patogen, hvis der opstår efterfølgende infektioner.
| Naturligt erhvervet | Kunstigt erhvervet |
| Aktiv - Antigenet kommer naturligt ind i kroppen | Aktiv - Antigener indføres i vacciner. |
| Passive - Antistoffer overføres fra moderen til fosteret via moderkagen eller fra spædbarnet via modermælken. | Passiv - Foruddannede antistoffer i immunserum indføres ved injektion. |
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad består det adaptive immunsystem af?
Svar: Det adaptive immunsystem består af specialiserede celler og processer.
Q: Hvordan aktiveres det adaptive immunsystem?
A: Det adaptive immunsystem aktiveres af det medfødte immunsystem.
Spørgsmål: Hvad er forskellen mellem det medfødte og det adaptive immunsystem?
Svar: Det medfødte immunsystem er uspecifikt, mens det adaptive immunsystem er skræddersyet til specifikke mål.
Spørgsmål: Hos hvilke dyr findes det medfødte immunsystem?
Svar: Det medfødte immunsystem findes hos alle metazoer.
Spørgsmål: Hos hvilke dyr findes det adaptive immunsystem?
Svar: Det adaptive immunsystem findes kun hos hvirveldyr.
Spørgsmål: Hvornår opstod det adaptive immunsystem?
Svar: Man mener, at det adaptive immunsystem er opstået hos de første hvirveldyr med kæber.
Spørgsmål: Hvorfor kaldes det adaptive immunsystem "adaptivt"?
Svar: Det adaptive immunforsvar giver hvirveldyrenes immunsystem evnen til at genkende og huske specifikke patogener og iværksætte stærkere angreb, hver gang et bestemt patogen støder på det. Det kaldes adaptiv immunitet, fordi kroppens immunsystem forbereder sig på fremtidige udfordringer.
Søge