الانتقاء الاستنساخي
في علم المناعة ، تشرح نظرية الانتقاء النسيلي وظائف خلايا الجهاز المناعي ( الخلايا اللمفاوية ) استجابةً لمستضدات محددة تغزو الجسم. وقد طرح هذا المفهوم الطبيب الأسترالي فرانك ماكفارلين بورنيت عام ١٩٥٧، في محاولة لتفسير التنوع الكبير للأجسام المضادة المتكونة أثناء بدء الاستجابة المناعية . [ ١ ] [ ٢ ] أصبحت هذه النظرية النموذج المقبول على نطاق واسع لكيفية استجابة الجهاز المناعي البشري للعدوى، وكيفية انتقاء أنواع معينة من الخلايا اللمفاوية البائية والتائية لتدمير مستضدات محددة . [ ٣ ]
تنص النظرية على أنه في مجموعة موجودة مسبقًا من الخلايا اللمفاوية (الخلايا البائية والتائية)، يقوم مستضد معين بتنشيط (أي اختيار) الخلية المضادة له فقط، والتي بدورها تحفز تلك الخلية على التكاثر، منتجةً نسخًا متطابقة لإنتاج الأجسام المضادة. يحدث هذا التنشيط في الأعضاء اللمفاوية الثانوية مثل الطحال والعقد اللمفاوية . [ 4 ] باختصار، تُعد النظرية تفسيرًا لآلية توليد تنوع خصوصية الأجسام المضادة. [ 5 ] ظهر أول دليل تجريبي في عام 1958، عندما أثبت غوستاف نوسال وجوشوا ليدربيرغ أن الخلية البائية الواحدة تنتج دائمًا جسمًا مضادًا واحدًا فقط. [ 6 ] أصبحت هذه الفكرة أساسًا لعلم المناعة الجزيئية، وخاصة في المناعة التكيفية . [ 7 ]
المسلمات
يمكن تلخيص نظرية الانتقاء الاستنساخي في المبادئ الأربعة التالية:
- تحمل كل خلية ليمفاوية نوعًا واحدًا من المستقبلات ذات خصوصية فريدة (تنتج عن طريق إعادة تركيب V(D)J ).
- يُعدّ شغل المستقبلات ضروريًا لتنشيط الخلية.
- تحمل الخلايا الفعالة المتمايزة المشتقة من خلية ليمفاوية منشطة مستقبلات ذات خصوصية متطابقة مع الخلية الأم.
- يتم تدمير الخلايا الليمفاوية التي تحمل مستقبلات للجزيئات الذاتية (أي المستضدات الداخلية المنتجة داخل الجسم) في مرحلة مبكرة.
الأعمال المبكرة
في عام 1900، اقترح بول إرليخ ما يُعرف بنظرية "السلسلة الجانبية" لإنتاج الأجسام المضادة. ووفقًا لهذه النظرية، تُظهر بعض الخلايا على سطحها " سلاسل جانبية " مختلفة (أي أجسام مضادة مرتبطة بالغشاء) قادرة على التفاعل مع مستضدات مختلفة. فعند وجود مستضد، يرتبط بسلسلة جانبية مطابقة. عندئذٍ، تتوقف الخلية عن إنتاج جميع السلاسل الجانبية الأخرى وتبدأ في تخليق وإفراز مكثف للسلسلة الجانبية المرتبطة بالمستضد كجسم مضاد ذائب. ورغم اختلافها عن الانتقاء النسيلي، إلا أن فكرة إرليخ كانت نظرية انتقاء أكثر دقة بكثير من النظريات التوجيهية التي سادت علم المناعة في العقود اللاحقة.
في عام 1955، طرح عالم المناعة الدنماركي نيلز جيرن فرضية مفادها وجود مجموعة واسعة من الأجسام المضادة الذائبة في مصل الدم قبل حدوث أي عدوى. ويؤدي دخول مستضد إلى الجسم إلى اختيار نوع واحد فقط من الأجسام المضادة لمطابقته. ويُفترض أن هذا يحدث عن طريق قيام خلايا معينة بابتلاع المعقدات المناعية، ثم استنساخ بنية الجسم المضاد بطريقة ما لإنتاج المزيد منه. [ 8 ]
في عام 1957، افترض ديفيد دبليو تالميدج أن المستضدات ترتبط بالأجسام المضادة على سطح الخلايا المنتجة للأجسام المضادة، وأن "الخلايا التي يتم اختيارها للتكاثر هي فقط تلك التي يكون لمنتجها المُصنّع ألفة للمستضد". ويكمن الاختلاف الرئيسي عن نظرية إرليخ في افتراض أن كل خلية تُصنّع نوعًا واحدًا فقط من الأجسام المضادة. بعد ارتباط المستضد، تتكاثر الخلية، مُشكّلةً نُسخًا تحمل أجسامًا مضادة مُتماثلة.
نظرية بيرنت للاختيار النسيلي
في وقت لاحق من عام 1957، نشر عالم المناعة الأسترالي فرانك ماكفارلين بورنيت بحثًا بعنوان "تعديل لنظرية جيرن حول إنتاج الأجسام المضادة باستخدام مفهوم الانتقاء النسيلي" في مجلة العلوم الأسترالية، وهي مجلة غير معروفة نسبيًا . في هذا البحث، وسّع بورنيت أفكار تالمج وأطلق على النظرية الناتجة اسم "نظرية الانتقاء النسيلي". ثمّ بلور النظرية بشكل رسمي في كتابه الصادر عام 1959 بعنوان "نظرية الانتقاء النسيلي للمناعة المكتسبة " . شرح بورنيت الذاكرة المناعية على أنها استنساخ نوعين من الخلايا الليمفاوية. يعمل أحد المستنسخين فورًا لمكافحة العدوى، بينما يدوم الآخر لفترة أطول، حيث يبقى في الجهاز المناعي لفترة طويلة ويكسب مناعة ضد ذلك المستضد. ووفقًا لفرضية بورنيت، توجد بين الأجسام المضادة جزيئات يمكن أن تتوافق، بدرجات متفاوتة من الدقة، مع جميع، أو معظم، المحددات المستضدية الموجودة في المواد البيولوجية الأخرى غير تلك المميزة للجسم نفسه. كل نمط من هذه الأنماط هو نتاج محدد لسلالة من الخلايا اللمفاوية، وجوهر الفرضية هو أن كل خلية تمتلك تلقائيًا على سطحها مواقع تفاعلية تمثيلية مكافئة لتلك الموجودة على الغلوبولين الذي تنتجه. عندما يدخل مستضد إلى الدم أو سوائل الأنسجة، يُفترض أنه سيرتبط بسطح أي خلية لمفاوية تحمل مواقع تفاعلية تتوافق مع أحد محدداته المستضدية. بعد ذلك، تُنشط الخلية وتخضع للتكاثر لإنتاج مجموعة متنوعة من الخلايا المنحدرة. وبهذه الطريقة، يبدأ التكاثر التفضيلي لجميع تلك السلالات التي تتوافق مواقعها التفاعلية مع المحددات المستضدية على المستضدات الموجودة في الجسم. الخلايا المنحدرة قادرة على إطلاق الأجسام المضادة الذائبة والخلايا اللمفاوية بشكل فعال، وهي نفس وظائف الخلايا الأصلية. [ 5 ] [ 9 ]
في عام 1958، أظهر غوستاف نوسال وجوشوا ليدربيرغ أن خلية بائية واحدة تنتج دائمًا جسمًا مضادًا واحدًا فقط، وهو ما كان أول دليل مباشر يدعم نظرية الانتقاء النسيلي. [ 6 ]
النظريات المدعومة بالانتقاء الاستنساخي
عمل بيرنت وبيتر ميداوار معًا على فهم التسامح المناعي ، وهي ظاهرة تُفسَّر أيضًا بالانتقاء النسيلي. ويُقصد بالتسامح المناعي قدرة الكائن الحي على تقبُّل إدخال خلايا غريبة قبل تطور الاستجابة المناعية، شريطة أن يحدث ذلك في المراحل المبكرة من نمو الكائن. يوجد عدد هائل من الخلايا اللمفاوية في الجهاز المناعي، تتراوح بين خلايا تتقبَّل أنسجة الجسم نفسه وخلايا لا تتقبَّلها. ومع ذلك، فإن الخلايا التي تتقبَّل أنسجة الجسم نفسه فقط هي التي تنجو من المرحلة الجنينية. أما إذا أُدخلت أنسجة غريبة، فإن الخلايا اللمفاوية التي تتطور هي تلك التي تُصنِّف هذه الأنسجة الغريبة ضمن أنسجة الجسم نفسه.
في عام ١٩٥٩، اقترح بيرنت أنه في ظل ظروف معينة، يمكن زراعة الأنسجة بنجاح في متلقين أجانب. وقد أدى هذا العمل إلى فهم أعمق للجهاز المناعي، وإلى تقدم كبير في مجال زراعة الأنسجة. تقاسم بيرنت وميداوار جائزة نوبل في الطب أو علم وظائف الأعضاء عام ١٩٦٠.
في عام 1974، اقترح نيلز كاج جيرن أن الجهاز المناعي يعمل كشبكة تُنظَّم عبر تفاعلات بين الأجزاء المتغيرة للخلايا اللمفاوية والجزيئات التي تفرزها. وتستند نظرية الشبكة المناعية بقوة على مفهوم الانتقاء النسيلي. وقد فاز جيرن بجائزة نوبل في الطب أو علم وظائف الأعضاء عام 1984، وذلك لإسهاماته الكبيرة في نظرية الشبكة المناعية.
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ بيرنت، إف إم (1976). "تعديل لنظرية جيرن حول إنتاج الأجسام المضادة باستخدام مفهوم الانتقاء النسيلي" . مجلة السرطان السريرية (CA) . 26 ( 2): 119-121 . doi : 10.3322/canjclin.26.2.119 . PMID 816431. S2CID 40609269 .
- ↑ كوهن، ملفين؛ أف ميتشيسون، ن.؛ بول، ويليام إي.؛ سيلفرشتاين، آرثر م.؛ تالميدج، ديفيد و.؛ ويغيرت، مارتن (2007). "تأملات في نظرية الانتقاء النسيلي". مجلة نيتشر ريفيوز إيمونولوجي . 7 (10): 823-830 . doi : 10.1038 / nri2177 . PMID 17893695. S2CID 24741671 .
- ↑ راجيفسكي، كلاوس (1996). " الانتقاء النسيلي والتعلم في نظام الأجسام المضادة". مجلة نيتشر . 381 (6585): 751-758 . Bibcode : 1996Natur.381..751R . doi : 10.1038/381751a0 . ISSN 0028-0836 . PMID 8657279. S2CID 4279640 .
- ↑ مورفي، كينيث (2012). علم المناعة لجينواي، الطبعة الثامنة . نيويورك، نيويورك: جارلاند ساينس. ISBN 9780815342434.
- 1 2 جوردان، مارغريت أ؛ باكستر، آلان ج (2007). "المناهج الكمية والنوعية لدراسة GOD: السنوات العشر الأولى لنظرية الانتقاء النسيلي". علم المناعة وبيولوجيا الخلية . 86 (1): 72-79 . doi : 10.1038/sj.icb.7100140 . PMID 18040281. S2CID 19122290 .
- 1 2 نوسال، GJV؛ ليدربيرغ، جوشوا (1958). "إنتاج الأجسام المضادة بواسطة الخلايا المفردة" . طبيعة . 181 (4620): 1419–1420 . بيب كود : 1958Natur.181.1419N . دوى : 10.1038/1811419a0 . بمك 2082245 . بميد 13552693 .
- ↑ ميدزيتوف، ر. (2013). "نظرية التعرف على الأنماط وانطلاق المناعة الفطرية الحديثة" . مجلة علم المناعة . 191 (9): 4473-4474 . doi : 10.4049/jimmunol.1302427 . PMID 24141853 .
- ↑ بيرنت، إف إم (1976). "تعديل لنظرية جيرن في إنتاج الأجسام المضادة باستخدام مفهوم الانتقاء النسيلي" . مجلة السرطان السريرية (CA) . 26 ( 2): 119-121 . doi : 10.3322/canjclin.26.2.119 . ISSN 0007-9235 . PMID 816431. S2CID 40609269 .
- ↑ هودجكين، فيليب د؛ هيث، ويليام ر؛ باكستر، آلان ج (2007). "نظرية الانتقاء النسيلي: خمسون عامًا على الثورة". مجلة نيتشر إيمونولوجي . 8 (10): 1019-1026 . doi : 10.1038/ni1007-1019 . PMID 17878907. S2CID 29935594 .
للمزيد من القراءة
- بودولسكي، ألفريد آي. تاوبر؛ سكوت إتش. (1997). توليد التنوع : نظرية الانتقاء النسيلي ونشأة علم المناعة الجزيئية (الطبعة الأولى ذات الغلاف الورقي). كامبريدج، ماساتشوستس: مطبعة جامعة هارفارد. ISBN 0-674-00182-6.
{{cite book}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط ) - "علم الأحياء في سياقه - طيف الحياة" المؤلفان: بيتر أوبوسون وإيلين كينيدي.
- فورسدايك، د. ر. (1995). "أصول نظرية الانتقاء النسيلي للمناعة" . مجلة اتحاد الجمعيات الأمريكية لعلم الأحياء التجريبي . 9 ( 2): 164-166 . doi : 10.1096/fasebj.9.2.7781918 . PMID 7781918. S2CID 38467403 .
روابط خارجية
- رسوم متحركة للاختيار النسيلي مؤرشفة في 6 يوليو 2011 في Wayback Machine من معهد والتر وإليسا هول.
- علم المناعة
- الجهاز المناعي