☰ خطة العام · الأحياء (بالعربية)

خطوط الدفاع والاستجابة المناعية والذاكرة

الأسبوع 14 · الفصل الرابع (٣): المناعة الطبيعية (خطا الدفاع الأول والثاني والاستجابة بالالتهاب) والمناعة المكتسبة (الخلطية والخلوية) وكبح الاستجابة المناعية والاستجابة الأولية والثانوية · 3 دروس
3

الإيقاف والذاكرة واللقاء الثاني مع الكائن الممرض

Biology Sec 3 Term 1, Chapter 4: pp. 99–106
الهدفأشرح كيف تُوقَف الاستجابة المناعية، وما خلايا الذاكرة، ولماذا يكون اللقاء الثاني مع الكائن الممرض أسرع.
كلمات جديدة
الخلايا التائية المثبطة · خلايا تائية تفرز، بعد القضاء على الأنتيجينات، الليمفوكينات التي توقف الاستجابة المناعيةخلايا الذاكرة · خلايا بائية وتائية تتكوّن في الاستجابة الأولى وتعيش عشرات السنين وتستجيب بسرعة عند عودة الكائن نفسهالاستجابة المناعية الأولية · الاستجابة البطيئة لكائن ممرض يُلاقى للمرة الأولى؛ تستغرق من 5 إلى 10 أيام لتبلغ ذروتهاالاستجابة المناعية الثانوية · الاستجابة السريعة جدًا عند عودة الكائن الممرض نفسه، تقوم بها خلايا ذاكرة كثيرة
الشرح

ويجب أيضًا أن تُوقَف الاستجابة المناعية. فبعد القضاء على الأنتيجينات ترتبط الخلايا التائية المثبطة بالخلايا البلازمية والخلايا التائية المساعدة والخلايا التائية السامة. وتفرز الليمفوكينات، وهي بروتينات توقف الاستجابة، فتكف الخلايا البلازمية عن صنع الأجسام المضادة. ثم يموت كثير من الخلايا التائية المساعدة والسامة، لكن بعضها يُخزَّن في الأعضاء الليمفاوية مهيأً لأي عدوى مماثلة. وللمناعة المكتسبة مرحلتان. في الاستجابة الأولية يلاقي الجهاز المناعي كائنًا ممرضًا جديدًا. وعلى الخلايا البائية والتائية المناسبة لأنتيجيناته أن تتضاعف، وهذا يستغرق وقتًا: فالاستجابة الأولى تحتاج من ⁦5⁩ إلى ⁦10⁩ أيام لتبلغ ذروتها. وفي هذه الأثناء قد تنتشر العدوى وقد تظهر أعراض المرض. والخلايا البائية والتائية الفعالة في الاستجابة لا تعيش إلا أيامًا، لكن الاستجابة الأولية تنتج أيضًا خلايا بائية ذاكرة وخلايا تائية ذاكرة تعيش عشرات السنين وقد تبقى مدى الحياة. فإذا دخل الكائن الممرض نفسه مرة ثانية كانت الاستجابة الثانوية سريعة جدًا. فخلايا الذاكرة أكثر عددًا بكثير من الخلايا البائية والتائية التي استجابت أول مرة، فتتعرف على الكائن الممرض فورًا، وتنقسم بسرعة إلى خلايا بلازمية وخلايا تائية نشطة، وتقضي عادةً على الكائن قبل ظهور أي أعراض. ولهذا يترك المرض الواحد حماية طويلة في بعض الأمراض، مثل الحصبة. وفكرة الذاكرة نفسها هي أساس التطعيم، وتحديد التطعيمات التي يحتاج إليها الشخص قرار يعود إلى الطبيب أو العيادة الصحية.

الاستجابة الأوليةالاستجابة الثانوية
متىأول لقاء مع كائن ممرضالكائن الممرض نفسه مرة أخرى
الخلايا المستجيبةخلايا بائية وتائية قليلة يجب أن تتضاعفخلايا ذاكرة كثيرة
السرعةبطيئة: من ⁦5⁩ إلى ⁦10⁩ أيام لبلوغ الذروةسريعة جدًا
النتيجةقد تنتشر العدوى وتظهر الأعراضيُقضى عادةً على الكائن قبل ظهور الأعراض
أمثلة محلولة
الترتيبما يحدث
1اللقاء الأول: تتضاعف الخلايا البائية والتائية ببطء
2من ⁦5⁩ إلى ⁦10⁩ أيام حتى الذروة؛ وقد تظهر الأعراض
3يُقضى على الكائن؛ وتوقف الخلايا التائية المثبطة الاستجابة
4تبقى الخلايا البائية والتائية الذاكرة عشرات السنين
5اللقاء الثاني: تستجيب خلايا الذاكرة فورًا
6يُقضى على الكائن قبل ظهور الأعراض
لقاءان مع الكائن الممرض نفسه.
لماذا تعني البداية الأكبر نهاية أسرع، بأعداد مفترضة. لنفترض أن الخلايا المناسبة لكائن ممرض يجب أن تصل إلى ⁦10 000⁩ بالتضاعف. إذا بدأت من ⁦10⁩ خلايا (اللقاء الأول) فيلزم ⁦10⁩ تضاعفات لأن ⁦10 × 2^10 = 10 240⁩. وإذا بدأت من ⁦1 000⁩ خلية ذاكرة (اللقاء الثاني) فيلزم ⁦4⁩ تضاعفات لأن ⁦1 000 × 2 × 2 × 2 × 2 = 16 000⁩، بينما تعطي ⁦3⁩ تضاعفات ⁦8 000⁩ فقط. وقلة التضاعفات تعني وقتًا أقل.
لماذا يُبقي الجسم بعض الخلايا بعد إيقاف الاستجابة؟ لا حاجة إلى الأجسام المضادة والخلايا النشطة بعد زوال الكائن الممرض، فتوقف الخلايا التائية المثبطة الاستجابة. لكن خلايا الذاكرة المحفوظة هي التي تجعل اللقاء التالي مع الكائن نفسه سريعًا.
نشاط الفصل

ارسم منحنى الاستجابة بمساعدة شخص بالغ. على ورق مربعات ارسم محورًا أفقيًا للأيام ومحورًا رأسيًا عنوانه «قوة الاستجابة». ارسم الاستجابة الأولية منحنى يرتفع ببطء إلى ذروة بعد نحو أسبوع ثم ينخفض. وارسم الاستجابة الثانوية منحنى يرتفع أبكر بكثير وإلى مستوى أعلى. هذا الرسم يوضح الفكرة فقط وليس بيانات حقيقية. واكتب تحته جملة تفسر الفرق بخلايا الذاكرة.

تدرّب
1
أيّ الخلايا توقف الاستجابة المناعية، وماذا تفرز؟
2
كم تستغرق الاستجابة الأولية لتبلغ ذروتها؟
3
لماذا تكون الاستجابة الثانوية أسرع من الأولية؟
4
أيها يعيش أطول: الخلايا البائية والتائية الفعالة في الاستجابة أم خلايا الذاكرة؟