معلومة

7.7: المناعة المكتسبة المحددة - علم الأحياء

7.7: المناعة المكتسبة المحددة - علم الأحياء



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.

ما الذي يثير استجابات مناعية محددة؟ المستضدات

تحفز المستضدات استجابات مناعية محددة. عند حدوث ذلك ، يشار إليه باسم "المناعة الذاتية"المرض.) يمكن للبكتيريا أن تحفز إنتاج الأجسام المضادة ، وبالتالي تسمى البكتيريا" مستضد ". كل جزء من هذه الأجزاء المختلفة يسمى "محدد مستضد "أو" حاتمة ". ومع ذلك ، في الفصل ، سوف نستخدم المصطلح العام "مستضد" لوصف جزء الميكروب الذي ترتبط به الأجسام المضادة.

المناعة الخلطية والأجسام المضادة / الغلوبولين المناعي

في البشر ، هناك 5 فئات من الأجسام المضادة (ab) تسمى أيضًا الغلوبولين المناعي (Ig). تسمى الفئة السائدة والأجسام المضادة الأكثر تنوعًا بـ "IgG". وهي تمثل ما يقرب من 70-80٪ من الأجسام المضادة في الإنسان ويمكن العثور عليها في الدم وسوائل الأنسجة الأخرى.

هيكل مفتش

يتكون igG من 4 سلاسل بروتينية أو عديد ببتيد. يتم تنظيم هذه السلاسل لتشكيل جزيء على شكل "y" تقريبًا. تسمى تلميحات الذراعين "مواقع ربط مولد الضد". تحتوي أطراف الذراع على أخاديد ذات شكل وحجم محددين تسمح للجسم المضاد بالارتباط بالمستضد التكميلي. بمجرد ارتباطها بالمستضد ، تقوم الأجسام المضادة بالعديد من الوظائف المفيدة.

وظائف الأجسام المضادة

  1. التلصيق عدد الخلايا: تمنع حركة مسببات الأمراض ، وتزيد من البلعمة عن طريق العدلات والضامة (التراص = "التكتل”)
  2. تحييد: الأجسام المضادة المرتبطة بالالتصاق الممرض مرفق كتلة من مسببات الأمراض لمستقبلات سطح الخلية المضيفة وبالتالي تمنع الاستعمار والمرض. يمكن للأجسام المضادة أيضًا أن تربط السموم ، وتمنع السم من ربط الخلايا المضيفة (تسمى الأجسام المضادة للسموم "مضادات السموم")
  3. طين: استدعاء الألفاظ (حرفيا "الاستعداد للأكل") هو العملية التي يتم فيها طلاء العامل الممرض بمادة "لزجة" مثل المكمل ، مما يجعل العامل الممرض المغلف أسهل على الخلايا البلعمية للالتصاق بالعوامل الممرضة وقتلها. يمكن للأجسام المضادة أيضًا أن تطهر مسببات الأمراض. عندما يرتبط جسم مضاد بسطح العامل الممرض ، يلتصق "ذيل" الجسم المضاد للخارج (يسمى ذيل الجسم المضاد جزء Fc). تحتوي الخلايا البلعمية على مستقبلات سطحية يمكن أن ترتبط بذيول الجسم المضاد ، مما يسمح لها بالالتصاق بشكل أسهل بالعامل الممرض ، وبالتالي زيادة قتل العوامل الممرضة.
  4. تفعيل المكمل: عندما ترتبط الأجسام المضادة بالمستضدات ، يمكن للأجسام المضادة أن تحفز تنشيط المسار التكميلي. تفعيل استدعاء المسار التكميلي له مزايا عديدة منها:
    • تحفيز الالتهاب (زيادة تدفق الدم ، وزيادة توصيل الخلايا البلعمية ، والتدرجات الكيميائية لتوجيه الخلايا البلعمية إلى مواقع الغزو)
    • تعمل البروتينات المكملة أيضًا مثل opsonins وبالتالي تساعد على زيادة قتل مسببات الأمراض بالبلعمة
    • تساعد البروتينات التكميلية في توجيه الخلايا البلعمية إلى موقع الإصابة / الغزو
    • يمكن أن تشكل البروتينات التكميلية معقدات هجوم غشائي "هجوم MAC" للمساعدة في قتل الميكروبات الغازية عن طريق التحلل.

فئات الأجسام المضادة

كما ذكرنا سابقًا ، IgG هو واحد من 5 فئات للأجسام المضادة في البشر. تشمل الفئات الأخرى:

  • IgM: خماسي كبير (5 أجزاء) ، أول جسم مضاد ينتج في تفاعلات مناعية محددة. كبير جدًا لدرجة أنه من الصعب ترك الأوعية الدموية. يمكن أن ينشط المكمل ، يمكن أن يسبب تراص ولكن ليس طفيليًا
  • سيجا= إفراز IgA باهت (جزءان): جسم مضاد مهم جدًا في الإفرازات المخاطية. دور مهم في ربط مسببات الأمراض أو السموم بالغشاء المخاطي لمنع التعلق بالخلايا المضيفة. مكون أساسي من مناعة مخاطية محددة
  • IgE: مهم في تفاعلات الحساسية / فرط الحساسية. الارتباط بالخلايا البدينة ، يساعد على إطلاق مادة الهيستامين عند مواجهة مسببات الحساسية.
  • IgD: مستقبلات سطحية على الخلايا الليمفاوية ب

ما هي الخلايا التي تصنع الأجسام المضادة؟ الخلايا اللمفاوية البائية / خلايا البلازما

عندما يتم تشغيل المناعة الخلطية ، يتم إنتاج الأجسام المضادة بواسطة الخلايا الليمفاوية ب. الخلايا الليمفاوية هي نوع واحد من خلايا الدم البيضاء أو الكريات البيض التي تعمل في جهاز المناعة. سميت الخلايا الليمفاوية B بهذا الاسم لأنه تم التعرف عليها لأول مرة في الدجاج (!). تنشأ الخلايا الليمفاوية في نخاع العظام ثم تنضج تحت إشراف مواد كيميائية خاصة يتم إنتاجها في بيئات مختلفة. عند النضج سوف يقومون بوظائف مختلفة. في الدجاج ، تنضج الخلايا الليمفاوية التي تنضج تحت التأثير الكيميائي لـ "Bursa of Fabricus" إلى الخلايا الليمفاوية "B" (Bursa). يفتقر البشر إلى جراب فابريكوس. يُعتقد أن الخلايا الليمفاوية B قد تنضج في نخاع العظام للإنسان أو في الأنسجة اللمفاوية المرتبطة بالأمعاء (GALT = النسيج اللمفاوي المرتبط بالأمعاء)

تتم برمجة الخلايا الليمفاوية B لإنتاج أجسام مضادة عند تحفيزها بواسطة المستضد المناسب (أكثر لاحقًا). بمجرد تحفيز الخلايا الليمفاوية B ، فإنها تنضج لتصبح منتجة للأجسام المضادة خلايا البلازما.

التحديد النسيلي والتوسع وخلايا الذاكرة

كيف يمكننا الاستجابة على وجه التحديد لمولدات المضادات من مسببات الأمراض الغازية؟ المفتاح هو المستقبلات السطحية لخلايانا الليمفاوية. لدينا مجموعة لا تصدق من الخلايا الليمفاوية المنتشرة في مجرى الدم ومن خلال نظامنا اللمفاوي. تحمل كل خلية لمفاوية مستقبلات سطحية مختلفة. يمكن لكل مستقبل سطحي الارتباط بمستضد مختلف. بمجرد أن يرتبط المستقبل السطحي بمستضده المحدد (الاختيار) ، فإنه يساعد في تحفيز الخلايا الليمفاوية لبدء الانقسام (التوسع النسيلي) والبدء في النضج إلى خلية ليمفاوية وظيفية. عندما تبدأ الخلية الليمفاوية في الانقسام ، فإنها تنقسم إلى مجموعتين من الخلايا: الخلايا المستجيبة وخلايا الذاكرة.

  1. خلايا المستجيب: تبدأ هذه الخلايا الليمفاوية على الفور "في العمل" ، وتقوم بوظيفة محددة للخلايا الليمفاوية. على سبيل المثال ، المؤثرات اللمفاوية البائية هي الخلايا الليمفاوية البائية التي تبدأ فعليًا في إنتاج الأجسام المضادة (لها الاسم المحدد "خلايا البلازما" عندما تبدأ في صنع الأجسام المضادة)
  2. خلايا الذاكرة: هذه الخلايا الليمفاوية في الذاكرة لا تبدأ العمل على الفور. بدلاً من ذلك ، فإن وظيفتهم هي "العيش طويلاً" و "تذكر" المستضد الذي أطلق الاستجابة المناعية أولاً ، إذا تمت مواجهته مرة أخرى. تزيد خلايا الذاكرة من عدد الخلايا الليمفاوية التي يمكن أن تستجيب للمستضد إذا تمت مواجهتها مرة أخرى. يتم أيضًا "تحضير" خلايا الذاكرة لإطلاق استجابة مناعية أسرع في المرة الثانية التي يتم فيها مواجهة المستضد. إن خلايا الذاكرة هي التي أثبتت لنا وجود "ذاكرة مناعية" ، وسبب عمل اللقاحات والأسباب التي تجعل بعض الناس يطورون مناعة "مدى الحياة" بمجرد تعافيهم من بعض الأمراض المعدية. عندما يتم تشغيل خلايا الذاكرة في وقت لاحق عن طريق التعرض لنفس المستضد الذي تسبب في أول استجابة مناعية (أولية) ، تطلق خلايا الذاكرة استجابة مناعية "ثانوية".

الاستجابة المناعية الثانوية أسرع وأقوى وأطول أمداً من الاستجابة المناعية الأولية.

هل الخلايا اللمفاوية البائية فقط هي التي تشارك في إنتاج الأجسام المضادة؟

على الرغم من أنه سيجعل حياتنا أسهل كطلاب إذا شاركت الخلايا الليمفاوية B فقط في إنتاج الأجسام المضادة ، إلا أن العملية أكثر تعقيدًا. يتم تشغيل أفضل مناعة خلطية عندما تحفز المستضدات تنشيط 3 أنواع من الكريات البيض / خلايا الدم البيضاء. الأنواع الثلاثة من الخلايا تسمى:

  1. خلايا المضادات الحيوية أو "APC" ؛ أ الضامة هو مثال كلاسيكي على APC
  2. الخلايا اللمفاوية التائية المساعدة: الخلية الأكثر أهمية في جهاز المناعة لدينا. تساعد مساعدة T حرفيًا جميع الخلايا الأخرى في الجهاز المناعي على العمل بشكل صحيح. مساعِدات T لها جزيء سطحي يسمى "CD4". لهذا السبب ، يُطلق على مساعدي T أيضًا خلايا "CD4 +" أو الخلايا الليمفاوية "CD4 +". بشكل مأساوي ، فيروس العوز المناعي البشري يستهدف ويدمر الخلايا الليمفاوية المساعدة CD4 + T ، وبالتالي يشل جهاز المناعة لدينا ، ويسبب الإيدز. (ملاحظة: تنشأ الخلايا اللمفاوية التائية في نخاع العظم ثم تنتقل إلى الغدة الصعترية حيث تنضج لتصبح الخلايا الليمفاوية التائية (الغدة الصعترية)
  3. الخلايا اللمفاوية ب: منتج الجسم المضاد الفعلي

ملحوظة

هناك 3 خلايا تتفاعل مع مستضد معين وتنتج مراسلات كيميائية تمكن كل منها من القيام بوظائف محددة. على الرغم من أننا سنتناول العملية بإيجاز في المحاضرة ، إلا أن أهم شيء يجب تذكره هو ذلك تحتاج الخلايا البائية إلى الخلايا الليمفاوية التائية المساعدة لإنتاج خلايا الذاكرة و "التحول" إلى إنتاج IgG.

ملخص كيف APC. تتفاعل الخلايا اللمفاوية التائية المساعدة والخلايا البائية مع المستضد لتحفيز إنتاج الأجسام المضادة - لا تحتاج إلى معرفة التفاصيل:

  1. APج من الضامة يبلعم أ العوامل الممرضة (مثال بكتيريا). تعمل البلاعم على تحلل المسبب للمرض ، ومعالجة مستضدات الممرض ، وربط مستضدات الممرض بجزيء خاص يسمى جزيء MHC-II و "يعرض" العامل الممرض مستضد على سطح البلاعم مرتبط بجزيء MHC-II.
  2. أ الخلايا اللمفاوية التائية المساعدة مع مستقبلات سطحية تكميلية ترتبط بمولد الضد الممرض "المقدم" على جزيء MHC-II للبلاعم. يساعد هذا الارتباط والمواد الكيميائية (الإنترلوكينات) التي تصنعها البلاعم على "تفعيل" ال الخلايا الليمفاوية المساعدة. يبدأ Thelper في الانقسام والتكوين خلايا المستجيب وخلايا الذاكرة.
  3. وفي الوقت نفسه ، أ الخلايا اللمفاوية ب مع المستقبلات السطحية لنفس المستضد (جزيئات IgD) قد ربطت أيضًا مولد الضد من العامل الممرض ويتم تنشيطها جزئيًا. تجلب الخلايا الليمفاوية B المستضد إلى خليتها وتعالجها وتربطها بجزيئات MHC-II و (تمامًا مثل البلاعم) ، "يعرض" مولد الضد الممرض على سطحه ، مرتبطًا بجزيء MHC-II.
  4. يصادف أحد مساعدي المستجيب T المنشط (من الخطوة 2 أعلاه) الخلية اللمفاوية B ويستخدم مستقبله السطحي التكميلي (مستقبل الخلية التائية أو TCR) ، ويربط المستضد الممرض الذي تقدمه الخلية الليمفاوية B على سطحها. هذا يحمل مساعد تي في اتصال وثيق مع الخلايا الليمفاوية ب. يفرز المساعد T مواد كيميائية (إنترلوكينات) لزيادة تنشيط الخلايا اللمفاوية البائية. الآن يمكن أن تبدأ الخلايا الليمفاوية B في الانقسام ، وتشكيل الجسم المضاد الذي ينتج خلايا البلازما وخلايا الذاكرة B.

جهاز المناعة البشري والأمراض المعدية

كل الكائنات الحية عرضة للهجوم من العوامل المسببة للأمراض. حتى البكتيريا ، الصغيرة جدًا لدرجة أن أكثر من مليون يمكن وضعها على رأس دبوس ، لديها أنظمة للدفاع ضد العدوى بالفيروسات. يصبح هذا النوع من الحماية أكثر تعقيدًا حيث تصبح الكائنات الحية أكثر تعقيدًا.

تمتلك الحيوانات متعددة الخلايا خلايا أو أنسجة مخصصة للتعامل مع خطر العدوى. تحدث بعض هذه الاستجابات على الفور بحيث يمكن احتواء العامل المسبب للعدوى بسرعة. الاستجابات الأخرى أبطأ ولكنها أكثر تكيّفًا مع العامل المسبب للعدوى. بشكل جماعي ، تُعرف وسائل الحماية هذه باسم الجهاز المناعي. يعد جهاز المناعة البشري ضروريًا لبقائنا في عالم مليء بالميكروبات التي يحتمل أن تكون خطرة ، ويمكن أن يؤدي الضعف الخطير حتى في ذراع واحدة من هذا النظام إلى الإصابة بالعدوى الشديدة ، وحتى التي تهدد الحياة.


شكوى DMCA

إذا كنت تعتقد أن المحتوى المتاح عن طريق موقع الويب (كما هو محدد في شروط الخدمة الخاصة بنا) ينتهك واحدًا أو أكثر من حقوق الطبع والنشر الخاصة بك ، فيرجى إخطارنا من خلال تقديم إشعار كتابي ("إشعار الانتهاك") يحتوي على المعلومات الموضحة أدناه إلى الوكيل المذكور أدناه. إذا اتخذ Varsity Tutors إجراءً ردًا على إشعار الانتهاك ، فسيحاول بحسن نية الاتصال بالطرف الذي جعل هذا المحتوى متاحًا عن طريق عنوان البريد الإلكتروني الأحدث ، إن وجد ، الذي قدمه هذا الطرف إلى Varsity Tutor.

قد تتم إعادة توجيه إشعار الانتهاك الخاص بك إلى الطرف الذي جعل المحتوى متاحًا أو إلى جهات خارجية مثل ChillingEffects.org.

يُرجى العلم أنك ستكون مسؤولاً عن التعويضات (بما في ذلك التكاليف وأتعاب المحاماة) إذا لم تُثبت بالدليل المادي أن منتجًا أو نشاطًا ما ينتهك حقوق الطبع والنشر الخاصة بك. وبالتالي ، إذا لم تكن متأكدًا من أن المحتوى الموجود على الموقع أو المرتبط به ينتهك حقوق الطبع والنشر الخاصة بك ، فيجب أن تفكر أولاً في الاتصال بمحامٍ.

الرجاء اتباع هذه الخطوات لتقديم إشعار:

يجب عليك تضمين ما يلي:

توقيع مادي أو إلكتروني لمالك حقوق الطبع والنشر أو شخص مخول بالتصرف نيابة عنه تعريف بحقوق النشر المزعوم انتهاكها وصفًا لطبيعة وموقع المحتوى الذي تدعي أنه ينتهك حقوق الطبع والنشر الخاصة بك ، بما يكفي التفاصيل للسماح للمدرسين المختلفين بالعثور على هذا المحتوى وتحديده بشكل إيجابي ، على سبيل المثال ، نطلب رابطًا إلى السؤال المحدد (وليس فقط اسم السؤال) الذي يحتوي على المحتوى ووصف أي جزء معين من السؤال - صورة ، أو الرابط والنص وما إلى ذلك - تشير شكواك إلى اسمك وعنوانك ورقم هاتفك وعنوان بريدك الإلكتروني وبيان من جانبك: (أ) تعتقد بحسن نية أن استخدام المحتوى الذي تدعي أنه ينتهك حقوق الطبع والنشر الخاصة بك هو غير مصرح به بموجب القانون ، أو من قبل مالك حقوق الطبع والنشر أو وكيل المالك (ب) أن جميع المعلومات الواردة في إشعار الانتهاك الخاص بك دقيقة ، و (ج) تحت طائلة عقوبة الحنث باليمين ، أنك إما مالك حقوق الطبع والنشر أو شخص مخول بالتصرف نيابة عنه.

أرسل شكواك إلى وكيلنا المعين على:

تشارلز كوهن فارسيتي توتورز ذ م م
101 طريق هانلي ، جناح 300
سانت لويس ، مو 63105


المقدمة

تصيب الملاريا كل عام حوالي نصف مليار شخص ، وتقتل مليون إلى مليوني شخص وتؤثر بشدة على التنمية الاقتصادية (44 ، 123 ، 133 ، 289 ، 321 أ ، 321 ب). الطفيلي المتصورة الأنواع المسببة للملاريا تستمر بل وتزدهر على الرغم من توافر أدوات الوقاية والمكافحة والعلاج. تتكون هذه الأدوات من مجموعة من الأدوية ووسائل التشخيص والمبيدات الحشرية وفهم مفصل لتفضيلات مواقع التكاثر للعديد من نواقل البعوض الأنوفيلية. على الرغم من الخطوات الهائلة في مجال التكنولوجيا الحيوية خلال العقود الخمسة الماضية والتطبيق على الملاريا للعديد من الاختراقات في البيولوجيا الجزيئية وعلم الوراثة وعلم المناعة واللقاحات من قبل الباحثين الموهوبين ، فإن اللقاحات المفيدة من أي نوع تتهرب منا. تفحص هذه المراجعة أحد العوامل التي قد تساهم بشكل كبير في هذا الفشل: الفهم غير الكافي للمناعة المكتسبة بشكل طبيعي (NAI).

حدث فجر الفهم العلمي للملاريا في 6 نوفمبر 1880 ، عندما لاحظ ألفونس لافيران وجود خلية مشيجية ذكرية تتضخم في لطاخة دم لمريض جزائري مصاب بالملاريا. تميز هذا الحدث بتحديد البلازموديا كسبب للملاريا (181). من خلال عمله في الهند عام 1897 ، حدد رونالد روس البويضات البلازمية في أحشاء البعوض الذي يتغذى على الطيور الطفيلية ، مما يشير إلى تورط البعوض باعتباره ناقلًا للملاريا (261). أكد ويليام جورج ماكالوم أن تضخم البلازما كعملية تكاثر جنسي في عام 1897 (200 ، 201) ، وباتيستا غراسي وآخرون. أكد البعوض الأنوفيلي أنه ناقل للملاريا البشرية في عام 1900 (130).

استمرت الملاريا البشرية من خلال تطوير الأدوية المعجزة والمبيدات الحشرية ، وجهود القضاء العالمية ، و 30 عامًا من الجهود المكثفة لتطوير لقاح عملي. لا يقتصر الأمر على استمرار الملاريا بل إنها تزدهر. اليوم ، أصبح وضع الملاريا العالمي خطيرًا ويصبح أسوأ & # x0201d وفقًا لمنظمة الصحة العالمية. إن معدل الإصابة بالملاريا ونطاقها ، اللذان تم دفعهما إلى أدنى مستوياته في حوالي عام 1965 (ذروة حملات رش ثنائي كلورو ثنائي الفينيل ثلاثي كلورو الإيثان) ، يزدادان الآن بشكل حاد في مناطق التوطن وينتشران في المناطق التي تحققت فيها السيطرة أو الاستئصال. والأسوأ من ذلك ، أن هذا الانبعاث مستمر منذ 40 عامًا. حتى في وقت مبكر من عام 1978 ، كتب المؤرخ جوردون هاريسون عن استمرار الملاريا في مواجهة مثل هذه الجهود الحثيثة لمهاجمتها ، يجب أن يحاول الفشل العالمي جدًا ، والذي لا بد منه على ما يبدو ، إخبارنا بشيء ما. يمكن أن يكون الدرس بالطبع أننا أثبتنا أن المحاربين غير أكفاء. من المحتمل أيضًا أننا أساءنا فهم المشكلة & # x0201d (140). تفسر ثلاثة عوامل مهيمنة الفشل في الحفاظ على السيطرة: (1) مقاومة الطفيليات لمضادات الملاريا المأمونة والميسورة التكلفة ، (2) الزوال شبه الكامل لبرامج مكافحة ناقلات الأمراض في البلدان النامية الاستوائية وشبه الاستوائية ، و (3) الفشل في تطوير نهج عملي. لقاح يقي من الملاريا. قد يكون الفهم غير الكافي لآليات المناعة السريرية المكتسبة بشكل طبيعي ضد البلازموديا عاملاً مهمًا يساهم في الفشل في تطوير لقاح عملي. نستكشف هذا الاحتمال من خلال دراسة نشأة وطبيعة الحالة الحالية لفهم NAI.

في عام 1980 ، كتب Bruce-Chwatt (50) ، & # x0201cMalaria immunity يمكن تعريفها على أنها حالة مقاومة العدوى التي تسببها جميع تلك العمليات التي تشارك في تدمير البلازموديا أو عن طريق الحد من تكاثرها. إن المناعة الطبيعية (الفطرية) ضد الملاريا هي خاصية متأصلة في المضيف ، أو حالة مقاومة للحرارة أو استجابة مثبطة فورية لإدخال الطفيلي ، ولا تعتمد على أي إصابة سابقة به. قد تكون المناعة المكتسبة إما نشطة أو سلبية. المناعة النشطة (المكتسبة) هي تعزيز لآلية دفاع المضيف نتيجة مواجهة سابقة مع العامل الممرض (أو أجزاء منه). تُمنح المناعة السلبية (المكتسبة) عن طريق النقل قبل الولادة أو بعد الولادة للمواد الواقية من الأم إلى الطفل أو عن طريق حقن هذه المواد. & # x0201d

في البشر ، تم تعريف أنواع مختلفة من المناعة المكتسبة أو التكيفية ضد البلازموديا: (1) مناعة ضد الأمراض ، تمنح الحماية ضد المرض السريري ، الذي يؤثر على مخاطر ومدى المراضة المرتبطة بكثافة طفيلي معينة (2) مناعة ضد الطفيليات ، تمنح الحماية ضد طفيليات الدم ، التي تؤثر على كثافة الطفيليات و (3) التحذير المبكر ، مما يوفر الحماية ضد العدوى الجديدة عن طريق الحفاظ على طفيليات الدم منخفضة الدرجة وعديمة الأعراض بشكل عام (171-174 ، 276). هنا ، يتم تعريف الحماية كدليل موضوعي على انخفاض مخاطر الإصابة بالأمراض السريرية ، كما يتضح من كل من عدم وجود حمى (درجة حرارة إبطية & # x0003e37.5 & # x000b0C) مع طفيليات الدم وانخفاض كثافة طفيليات الدم.

في جميع أنحاء أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى حيث ينتشر المرض ، يصاب معظم الناس به بشكل مستمر تقريبًا المتصورة المنجلية، ونادرًا ما يعاني غالبية البالغين المصابين من مرض واضح. إنهم يمارسون روتينهم اليومي في المدرسة والعمل والأعمال المنزلية ويشعرون بصحة جيدة على الرغم من وجود مجموعة من الطفيليات في دمائهم والتي من شأنها أن تكون قاتلة في جميع أنحاء العالم للزائر الساذج من الملاريا. هذا النشاط في مواجهة العدوى هو NAI للملاريا المنجلية. البالغون لديهم NAI ، لكن الرضع والأطفال الصغار ، على الأقل في بعض الأحيان ، لا يفعلون ذلك. يتعرض NAI للخطر في النساء الحوامل ، وخاصة البكرات ، ويبدو أن البالغين الذين تم استبعادهم من العدوى الروتينية يفقدون NAI ، على الأقل مؤقتًا. التدخلات التي تقلل التعرض إلى ما دون المستوى القادر على الحفاظ على NAI تخاطر باحتمال حدوث انتعاش كارثي ، كما حدث في مرتفعات مدغشقر في الثمانينيات ، حيث قتل وباء الملاريا أكثر من 40.000 شخص (259). يحمي التعرض الروتيني للملاريا المفرطة إلى مجهرية الدم غالبية الأفراد بينما يقتل أقلية. التدخلات العدوانية التي تراعي فقط أن الأقلية الضعيفة تخاطر بتقويض أو إلغاء الحماية القوية ضد الملاريا الحادة لدى الأغلبية.

تلخص هذه المراجعة ما هو مفهوم عن المناعة المكتسبة بشكل طبيعي والمستحثة تجريبياً ضد الملاريا ، بمساعدة الرؤى المتطورة التي توفرها التكنولوجيا الحيوية ، وتضع هذه الأفكار في سياق الملاحظات التاريخية والسريرية والوبائية. بصرف النظر عن الأهمية العملية لفهم NAI فيما يتعلق بمهاجمة الملاريا holoendemic ، فإننا نتعهد أيضًا بهذه المهمة للتأكيد على أن NAI قد يكون نموذجًا جيدًا لتطوير اللقاح. ضع في اعتبارك لقاحًا يسمح للرضع والأطفال الصغار بنفس المناعة التي يتمتع بها أشقائهم الأكبر سناً وأولياء أمورهم: لا يوجد مرض معزز طبيعي ، مدى الحياة. حتى لو أصبح هذا المفهوم غير ضروري من خلال استراتيجية الاستئصال الآمن ، فإن الفهم الأكثر شمولاً لـ NAI من شأنه أن يزود علماء اللقاحات بمفاهيم أخرى لاستكشاف مجموعات سكانية معينة والتكيف معها. يعد استكشاف NAI مفتاحًا لتطوير ونشر اللقاحات وغيرها من أدوات مكافحة الملاريا لأي مجموعة سكانية معرضة للخطر تقريبًا ، وفي النهاية ، أساس ضروري لتطوير استراتيجيات الاستئصال بأي وسيلة.


7.7: المناعة المكتسبة المحددة - علم الأحياء

يمكن أن يصبح مرض لايم ، إذا لم يتم علاجه على الفور بالمضادات الحيوية ، مشكلة طويلة الأمد للمصابين. لكن دراسة جديدة قادها باحثون من جامعة بنسلفانيا لديها بعض الأخبار الأكثر إشراقًا: بمجرد الإصابة بسلالة معينة من البكتيريا المسببة للمرض ، يبدو أن البشر يطورون مناعة ضد هذه السلالة يمكن أن تستمر من ست إلى تسع سنوات.

ومع ذلك ، فإن الاكتشاف لا يمنح الأشخاص الذين لديهم بالفعل ترخيص المرض للتجول خارج DEET-less. ثبت أن ما لا يقل عن 16 سلالة مختلفة من بكتيريا مرض لايم تصيب البشر في الولايات المتحدة ، لذا فإن التعرض للقراد الذي يحمل سلالة مختلفة من المرض أمر ممكن تمامًا. لكن هذا الاكتشاف يسلط الضوء على كيفية التعرف على الجهاز المناعي وبناء دفاع ضد العامل الممرض ويمكن أن يوجه المحاولات المستقبلية لتصميم لقاح يحمي من سلالات متعددة من المرض.

الدراسة التي نشرت في عدد أبريل من العدوى والمناعة، بقيادة داستن بريسون ، الأستاذ المساعد في قسم علم الأحياء في كلية الفنون والعلوم في بنسلفانيا ، وكاميلو إي خاتشيكيان ، زميل ما بعد الدكتوراه في مختبر بريسون. تعاونوا مع روبرت ب.نادلمان ، وجون نواكوسكي ، وإيرا شوارتز ، وجاري ب.ورمرسر من كلية الطب بنيويورك.

عندما يلاحظ شخص ما الطفح الجلدي الذي يمكن أن يشير إلى مرض لايم ، فقد يتلقى الشخص المصاب المضادات الحيوية من الطبيب ولكنه عمومًا لن يعرف أي سلالة بوريليا برغدورفيرية تسبب في العدوى. لكن دراسة عام 2012 من قبل مجموعة Wormser ، ونشرت في نيو انغلاند جورنال اوف ميديسين، أبلغ عن 17 مريضًا أصيبوا عدة مرات بمرض لايم وكان لديهم سلالة من كل إصابة تم استزراعها وتحديدها.

"وجهة نظر الورقة المنشورة في نيو انغلاند جورنال اوف ميديسين كان لمعرفة ما إذا كان هناك دليل على أن هذه العدوى المتكررة كانت في الواقع ناجمة عن لدغات القراد اللاحقة وليس عن انتكاس العدوى الأصلية ، "قال بريسون. "أكدت تلك الدراسة بأغلبية ساحقة أنها إصابات جديدة فقط أصيب مريض واحد بنفس السلالة عدة مرات."

كان المريض الوحيد المصاب بنفس السلالة مرتين مصابًا بالفعل بمرض لايم أربع مرات في ست سنوات ، حيث أصيب بالسلالة K مرتين ، بفارق خمس سنوات ، مع إصابة بسلالة مختلفة بينهما.

"في هذه الدراسة ، أردنا معرفة ما إذا كان عدد قليل جدًا من المرضى قد أصيبوا بنفس السلالة عدة مرات لأنهم محميون من العدوى اللاحقة بنفس السلالة."

استخدم الفريق بقيادة بنسلفانيا طريقتين إحصائيتين للإجابة على هذا السؤال.

تضمن الأول حساب احتمالية الوصول إلى البيانات التي تم الحصول عليها من 17 مريضًا يعانون من عدوى داء لايم المتعددة عن طريق الصدفة وحدها.

قال بريسون: "إذا لم تكن هناك مناعة خاصة بالسلالة ، فيجب أن يكون هناك توزيع عشوائي للسلالات في المرضى ، وتتوقع أن يتأثر العديد من المرضى بنفس السلالة مرتين". "لكن كان هناك مريض واحد فقط."

باستخدام الاحتمالات متعددة الحدود ، على غرار دحرجة النرد عدة مرات ، وجد الفريق أنه سيكون من المستحيل تقريبًا الوصول إلى البيانات التي قدمها 17 مريضًا في حالة عدم وجود مناعة خاصة بالسلالة. كان الأمر نفسه صحيحًا بغض النظر عما إذا كانت الحسابات تفترض أنه من المحتمل أيضًا أن يصاب المريض بأي سلالة ب. بورجدورفيري، أو إذا تم ترجيح "الموت" بناءً على معدل انتشار كل سلالة في ولاية نيويورك.

في اختبار إحصائي ثانٍ ، استخدم الباحثون بيانات 17 مريضًا فيما يعرف بالنموذج العشوائي لتحديد العدد المتوقع لإجمالي الإصابات خلال فترة زمنية محددة وكذلك العدد المتوقع للإصابات من نفس السلالة أثناء تلك الفترة الزمنية.

سمح النموذج للباحثين بتغيير الافتراضات مثل وجود أو عدم وجود مناعة خاصة بالنوع ، ومدة المناعة وطول الفترة الزمنية التي كان المريض "متاحًا" فيها للعض من قبل القراد - وبعبارة أخرى ، الوقت من الزيارة الأولى للعيادة إلى آخر زيارة ، أو من الزيارة الأولى حتى الانتهاء من الدراسة.

أشارت نتائج جميع عمليات المحاكاة التي أجروها إلى أن المناعة الخاصة بالسلالة يجب أن تستمر لمدة أربع سنوات على الأقل من أجل أن تؤدي إلى مجموعة من الالتهابات التي أصيب بها 17 مريضًا. وتخصيص النموذج ببيانات فعلية من 200 مريض أصيبوا مرة واحدة على الأقل بسلالة معروفة ب. بورجدورفيري، أشارت المحاكاة إلى أن المناعة تستمر في حدود ست إلى تسع سنوات.

بينما أشارت الدراسات التي أُجريت على الفئران إلى احتمال وجود مناعة خاصة بالسلالة ، فهذه هي المرة الأولى التي يتم فيها التحقيق فيها عند البشر الذين أصيبوا بالعدوى بشكل طبيعي.

قال بريسون: "إذا أصبت فأرًا بسلالة واحدة ثم أزلته بالمضادات الحيوية ، فلا يمكن أن يصاب مرة أخرى بنفس السلالة ولكن يمكن أن يكون بسلالة مختلفة" ، "لكن الفئران تعيش فقط لمدة عام أو نحو ذلك. لم يستكشف أحد ما إذا كانت المناعة ستستمر على مدار سنوات عديدة ".

حقيقة أن المناعة الخاصة بالسلالة تدوم آثارها على تصميم اللقاح.

قال بريسون: "إذا كان بإمكانك صنع لقاح يغطي العديد من هذه السلالات ، فيمكنك تقليل احتمالية الإصابة بالعدوى لدى الأشخاص الملقحين بشكل كبير. يمكن أن يستمر اللقاح عدة سنوات ، وربما يتطلب جرعة معززة مرة كل عدة سنوات ".

وأشار بريسون إلى أنه من المحتمل أن يكون هناك تباين في قوة ومدة المناعة بين الناس وربما حتى بين سلالات بكتيريا لايم. تدرس مجموعته أيضًا ما إذا كانت الإصابة بالعدوى وتوليد رد فعل مناعي ضد سلالة واحدة يمكن أن توفر مناعة واقية ضد السلالات الأخرى.


مناعة القطيع: القوة بالأرقام

مناعة القطيع هي فكرة أنه يمكن حماية مجتمع بأكمله من المرض عن طريق تحصين نسبة معينة من الأفراد.

يسرد هذا شعارات البرامج أو شركاء NG Education الذين قدموا أو ساهموا في المحتوى على هذه الصفحة. مستوي بواسطة

مناعة القطيع ، والمعروفة باسم مناعة المجتمع أو تأثير القطيع ، هي الطريقة التي يمكن من خلالها حماية مجتمع بأكمله من المرض عن طريق تحصين نسبة معينة من الأفراد. إذا كان عدد كافٍ من السكان محصنين ضد المرض ، فمن غير المرجح أن ينتشر ، وبالتالي حماية أولئك الذين لا يتمتعون بالحماية.

المرض والمناعة

تحدث الأمراض عندما يصاب الناس بمسببات الأمراض مثل البكتيريا أو الفيروسات. يكتشف جهاز المناعة البشري و rsquos هؤلاء الدخلاء ويستجيب عن طريق إنتاج أجسام مضادة تقاوم العوامل الممرضة. يمكن أن تنتقل الأمراض من شخص لآخر ، وإذا مرض عدد كافٍ من الناس يمكن أن يؤدي إلى تفشي المرض. ومع ذلك ، إذا كان عدد معين من الأشخاص في مجتمع ما محصنين ، فإن سلسلة انتقال العامل الممرض و rsquos تنكسر ولا يمكن للمرض أن ينتقل بسهولة. نتيجة لذلك ، يصبح المرض أكثر ندرة بمرور الوقت ويمكن حتى القضاء عليه تمامًا.

هناك طريقتان يمكن للناس أن يصبحوا من خلالها محصنين ضد المرض: من خلال التعرض الطبيعي أو من خلال التطعيم. في كلتا الحالتين ، يتعرف جهاز المناعة البشري على أي مسببات الأمراض التي تعرض لها من قبل ، وهو قادر على إنتاج الأجسام المضادة بشكل أسرع بكثير لدرء المرض. هذا هو السبب في إصابة شخص بالغ بجدري الماء بالفعل (الحماق) كطفل من غير المحتمل أن يصاب بالمرض مرة ثانية. نوع جديد من اللقاح يحفز المناعة باستخدام الرنا الاصطناعي ، أو الرنا المرسال. يعتبر Messenger RNA ضروريًا للعملية التي تقرأ الحمض النووي لصنع اللبنة الأساسية للبروتينات والأحماض الأمينية. ينسخ لقاح mRNA جزءًا من العامل الممرض ، والذي يتم حقنه بعد ذلك في الجسم ، مما يؤدي إلى تحفيز جهاز المناعة على تطوير أجسام مضادة ضده.

إن التعرض الطبيعي لمرض ما هو أحد طرق تحقيق المناعة ، لكنه محفوف بالمخاطر لأسباب واضحة: فهو يعتمد على الإصابة بالمرض في المقام الأول ، على أمل أن يكون جهاز المناعة قويًا بما يكفي لمحاربة المرض والتعافي. من ناحية أخرى ، يعد التطعيم خيارًا آمنًا وفعالًا نسبيًا للتحصين.

التطعيم له تاريخ طويل مع وجود تقارير عن الإصابة بالجدري (فاريولا) طرق التطعيم التي كانت تمارس في وقت مبكر من القرن السادس عشر في الصين والهند. كان الجدري مرضًا شائعًا قتل عددًا لا يحصى من الأشخاص وترك من نجا ندوبًا مشوهة. تضمنت طرق التطعيم المبكرة هذه فرك القيح من جرب شخص مصاب بالجدري في ذراع شخص غير مصاب. اشتهرت هذه التقنية في الولايات المتحدة من قبل الوزير البيوريتاني كوتون ماذر في تفشي مرض الجدري عام 1721 في بوسطن ، ماساتشوستس. تعلم ماذر التكنولوجيا من أنسيمس ، رجل من غرب إفريقيا ظل مستعبدًا. لكن هذه الطريقة كان لها معدل وفيات مرتفع نسبيًا.

في القرن الثامن عشر ، عزز العالم الإنجليزي إدوارد جينر هذه التقنية. بدلاً من تحصين الأشخاص بعينة صحية من فيروس الجدري ، ابتكر جينر باستخدام أحد مسببات الأمراض ذات الصلة والأقل ضررًا. ولاحظ أن الخادمات اللاتي أصبن بالجدري البقري ومداشا متشابهة ولكن أقل عدوانية و [مدشديد] لا يبدو أنهن يمرضن أثناء تفشي مرض الجدري. لقد افترض أن الفيروسين متشابهان بدرجة كافية بحيث يؤدي التعرض لجدري البقر إلى تحصين الفرد ضد الجدري.

قرر جينر اختبار نظريته عن طريق تلقيح صبي صغير بجدري البقر. استخرج صديدًا من نفطة لبن مصابة بجدري البقر ومسحها في جرح في ذراع الصبي. مرض الصبي لكنه تعافى بسرعة. ثم أصاب جينر الصبي عمدا بفيروس الجدري القاتل. لحسن الحظ بالنسبة للصبي ، كانت نظرية جينر صحيحة: تعرضه لجدري البقر جعله محصنًا ، ولم يصاب بالمرض.

لحسن الحظ ، قطعت العلوم الطبية شوطًا طويلاً منذ ذلك الحين. تعمل لقاحات اليوم و rsquos عن طريق حقن نسخة ضعيفة أو معدلة من العامل الممرض ، أو مقتطف اصطناعي من mRNA يعتمد على العامل الممرض ، لتحفيز الاستجابة المناعية دون التسبب في المرض. إذا تعرض الفرد لمسببات الأمراض المستهدفة في العالم الحقيقي ، فإن هذا الشخص والجهاز المناعي يعرف كيف يصنع الأجسام المضادة اللازمة لمحاربة المرض.

التطعيم آمن إلى حد كبير ويوفر طريقة غير معقدة لمنح مناعة القطيع. من حين لآخر ، يمكن أن تسبب اللقاحات تفاعلات حساسية وآثارًا جانبية غير مرغوب فيها ، وليس كل شخص مرشحًا مناسبًا لكل لقاح.

لتفعيل مناعة القطيع ، يجب تحصين نسبة معينة من السكان. تختلف هذه العتبة الخاصة بعدد الأشخاص المطلوب منهم وقف انتشار المرض باختلاف المرض وتعتمد على العديد من العوامل ، بما في ذلك مدى سهولة انتشاره ومن يصيبه.

أحد الإحصائيات المستخدمة لحساب هذه العتبة هي & ldquobasic التكاثر رقم & rdquo للعامل الممرض ، المعروف باسم R0. إنه يمثل عدد الأشخاص الذين يتوقع أن يصيبهم شخص معدي في مجتمع من الأفراد غير المحميين. كلما كان المرض معديًا ، زاد عدد R0 سوف يكون. أعلى R0 يعني أن المزيد من الناس بحاجة إلى التحصين حتى تصبح مناعة القطيع سارية المفعول.

على سبيل المثال ، الحصبة (مرض الحصبة موربيليفيروس) هو فيروس شديد العدوى يمكن أن ينتشر بسرعة عبر الهواء. لديها حرف R0 من 12 & ndash18 ويتطلب تلقيح 95 في المائة من السكان قبل بدء مناعة القطيع. شلل الأطفال ، من ناحية أخرى ، أقل عدوى ولديه R0 من خمسة إلى سبعة ، مما يعني أن 80 & ndash85 في المائة فقط من السكان يحتاجون إلى التحصين ضد شلل الأطفال حتى تعمل مناعة القطيع.

لماذا يهم؟

بفضل تأثيرات مناعة القطيع ، تحمي اللقاحات أشخاصًا أكثر من الأفراد الذين يتلقونها. إذا تم تحصين عدد كافٍ من السكان ، فإن الأشخاص الذين لا يتلقون اللقاحات هم أقل عرضة للإصابة بالمرض.

على سبيل المثال ، الإنفلونزا الموسمية مرض معد يقتل 36000 شخص كل عام في الولايات المتحدة وحدها. في حين أن الإصابة بالإنفلونزا أمر مزعج في أفضل الأوقات ، إلا أنه من المحتمل أن يكون مميتًا للأشخاص الذين يعانون من ضعف في جهاز المناعة ، بما في ذلك الأطفال وكبار السن. تتوفر لقاحات الإنفلونزا ، لكن فعاليتها تعتمد على استجابة مناعية قوية. ونتيجة لذلك ، فإن اللقاح أقل فعالية في تحصين أولئك الذين هم في أمس الحاجة إليه: الأشخاص الذين يعانون من ضعف في جهاز المناعة. إذا تم تطعيم الأشخاص الأقوياء والأصحاء ، فيمكن احتواء تفشي الإنفلونزا وحماية التركيبة السكانية الضعيفة.

مناعة القطيع مهمة لأنها تحتوي على حالات تفشي وتحمي أفراد المجتمع الأكثر ضعفاً من الأمراض المميتة المحتملة. من المستحيل تطعيم كل شخص على هذا الكوكب ، ولكن إذا تم تطعيم عدد كافٍ من الناس ، فإن مناعة القطيع يمكن أن تؤدي إلى القضاء على الأمراض تمامًا. بفضل اللقاحات وتأثير القطيع ، تم الإعلان رسميًا عن استئصال الجدري في عام 1980 و mdashal تقريبًا بعد قرنين من اكتشاف إدوارد جينر للقاح الأول. لسوء الحظ ، أدى نمو حركة مناهضة التطعيم في العقود الأخيرة إلى عودة ظهور أمراض الطفولة المميتة مثل الحصبة والسعال الديكي.

Arguments against vaccination are not based on peer-reviewed scientific research or evidence, but they have risen steeply in popularity since the mid-20th century and have resulted in the resurgence of preventable, once-eradicated diseases like measles.


By Gypsyamber D’Souza and David Dowdy | Updated April 6, 2021

When the coronavirus that causes COVID-19 first started to spread, virtually nobody was immune. Meeting no resistance, the virus spread quickly across communities. Stopping it will require a significant percentage of people to be immune. But how can we get to that point?

In this Q&A, Gypsyamber D’Souza, PhD ’07, MPH, MS, and David Dowdy, MD, PhD ’08, ScM ’02, explain how the race is on to get people immune by vaccinating them before they get infected.

What is herd immunity?

When most of a population is immune to an infectious disease, this provides indirect protection—or population immunity (also called herd immunity or herd protection)—to those who are not immune to the disease.

For example, if 80% of a population is immune to a virus, four out of every five people who encounter someone with the disease won’t get sick (and won’t spread the disease any further). In this way, the spread of infectious diseases is kept under control. Depending how contagious an infection is, usually 50% to 90% of a population needs immunity before infection rates start to decline. But this percentage isn’t a “magic threshold” that we need to cross—especially for a novel virus. Both viral evolution and changes in how people interact with each other can bring this number up or down. Below any “herd immunity threshold,” immunity in the population (for example, from vaccination) can still have a positive effect. And above the threshold, infections can still occur.

The higher the level of immunity, the larger the benefit. This is why it is important to get as many people as possible vaccinated.

How have we achieved herd immunity for other infectious diseases?

Measles, mumps, polio, and chickenpox are examples of infectious diseases that were once very common but are now rare in the U.S. because vaccines helped to establish herd immunity. We sometimes see outbreaks of vaccine-preventable diseases in communities with lower vaccine coverage because they don’t have herd protection. (The 2019 measles outbreak at Disneyland is an example.)

For infections without a vaccine, even if many adults have developed immunity because of prior infection, the disease can still circulate among children and can still infect those with weakened immune systems. This was seen for many of the aforementioned diseases before vaccines were developed.

Other viruses (like the flu) mutate over time, so antibodies from a previous infection provide protection for only a short period of time. For the flu, this is less than a year. If SARS-CoV-2, the virus that causes COVID-19, is like other coronaviruses that currently infect humans, we can expect that people who get infected will be immune for months to years. For example, population-based studies in places like Denmark have shown that an initial infection by SARS-CoV-2 is protective against repeat infection for more than six months. But this level of immunity may be lower among people with weaker immune systems (such as people who are older), and it is unlikely to be lifelong. This is why we need vaccines for SARS-CoV-2 as well.

What will it take to achieve herd immunity with SARS-CoV-2?

As with any other infection, there are two ways to achieve herd immunity: A large proportion of the population either gets infected or gets a protective vaccine. What we know about coronavirus so far suggests that, if we were really to go back to a pre-pandemic lifestyle, we would need at least 70% of the population to be immune to keep the rate of infection down (“achieve herd immunity”) without restrictions on activities. But this level depends on many factors, including the infectiousness of the virus (variants can evolve that are more infectious) and how people interact with each other.

For example, when the population reduces their level of interaction (through distancing, wearing masks, etc.), infection rates slow down. But as society opens up more broadly and the virus mutates to become more contagious, infection rates will go up again. Since we are not currently at a level of protection that can allow life to return to normal without seeing another spike in cases and deaths, it is now a race between infection and injection.

What are the possibilities for how herd immunity could play out?

In the worst case (for example, if we stop distancing and mask wearing and remove limits on crowded indoor gatherings), we will continue to see additional waves of surging infection. The virus will infect—and kill—many more people before our vaccination program reaches everyone. And deaths aren’t the only problem. The more people the virus infects, the more chances it has to mutate. This can increase transmission risk, decrease the effectiveness of vaccines, and make the pandemic harder to control in the long run.

In the best case, we vaccinate people as quickly as possible while maintaining distancing and other prevention measures to keep infection levels low. This will take concerted effort on everyone’s part. But if we continue vaccinating the population at the current rate, in the U.S. we should see meaningful effects on transmission by the end of the summer of 2021. While there is not going to be a “herd immunity day” where life immediately goes back to normal, this approach gives us the best long-term chance of beating the pandemic.

The most likely outcome is somewhere in the middle of these extremes. During the spring and early summer (or longer, if efforts to vaccinate the population stall), we will likely continue to see infection rates rise and fall. When infection rates fall, we may relax distancing measures—but this can lead to a rebound in infections as people interact with each other more closely. We then may need to re-implement these measures to bring infections down again.

Will we ever get to herd immunity?

Yes—and hopefully sooner rather than later, as vaccine manufacturing and distribution are rapidly being scaled up. In the United States, current projections are that we can get more than half of all American adults fully vaccinated by the end of Summer 2021—which would take us a long way toward herd immunity, in only a few months. By the time winter comes around, hopefully enough of the population will be vaccinated to prevent another large surge like what we have seen this year. But this optimistic scenario is not guaranteed. It requires widespread vaccine uptake among all parts of the population—including all ages and races, in all cities, suburbs, and countrysides. Because the human population is so interconnected, an outbreak anywhere can lead to a resurgence everywhere.

This is a global concern as well. As long as there are unvaccinated populations in the world, SARS-CoV-2 will continue to spread and mutate, and additional variants will emerge. In the U.S. and elsewhere, booster vaccination may become necessary if variants arise that can evade the immune response provoked by current vaccines.

Prolonged effort will be required to prevent major outbreaks until vaccination is widespread. Even then, it is very unlikely that SARS-CoV-2 will be eradicated it will still likely infect children and others who have not been vaccinated, and we will likely need to update the vaccine and provide booster doses on some regular basis. But it is also likely that the continuing waves of explosive spread that we are seeing right now will eventually die down—because in the future, enough of the population will be immune to provide herd protection.

What should we expect in the coming months?

We now have multiple effective vaccines, and the race is on to get people vaccinated before they get infected (and have the chance to spread infection to others). It is difficult to predict the future because many factors are at play—including new variants with the potential for increased transmission, changes in our own behavior as the pandemic drags on, and seasonal effects that may help to reduce transmission in the summer months. But one thing is certain: The more people who are vaccinated, the less opportunity the virus will have to spread in the population, and the closer we will be to herd immunity.

We have seen that the restrictions needed over time have varied as preventive measures have worked to drive infection rates down, but we have also seen these rates resurge as our responses have relaxed. Once we get enough people vaccinated to drive down infection rates more consistently, we should be able to gradually lift these restrictions. But until the vaccine is widely distributed and a large majority of the population is vaccinated, there will still be a risk of infection and outbreaks—and we will need to take some precautions.

In the end, though, we will build up immunity to this virus life will be able to return to “normal” eventually. The fastest way to get to that point is for each of us to do our part in the coming months to reduce the spread of the virus—continue to wear masks, maintain distance, avoid high-risk indoor gatherings, and get vaccinated as soon as a vaccine becomes available to us.

Gypsyamber D’Souza is a professor and David Dowdy an associate professor in Epidemiology at the Bloomberg School.


مقدمة

العقدية الرئوية is a leading cause of infectious disease related death, responsible annually for up to a million child deaths worldwide [1]. Pneumonia represents the greatest burden of disease caused by س. الرئوية [2], and despite current vaccination strategies the burden of pneumococcal pneumonia remains high. Invasive pneumococcal disease (IPD) is the most severe form of س. الرئوية infection and mainly affects very young children and older adults. This is attributed to an underdeveloped adaptive immune system in infants, and to waning natural immunity combined with co-morbidities in the older adult. A clear understanding of the mechanisms of natural-acquired adaptive immunity to س. الرئوية is essential to characterise why both the young and elderly are at high risk of disease and for the development of effective preventative strategies. Vaccines based on the polysaccharide capsule of س. الرئوية are highly protective against the capsular serotypes included in the vaccine preparation [3–5], and protection correlates with the level of anti-capsular antibody responses. It has generally been assumed that the type-specific anti-capsular antibodies that can develop in response to colonisation or episodes of infection are also the main mechanism of natural adaptive immunity against IPD [6, 7]. However, there is little good evidence supporting the concept that levels of anti-capsular antibodies predict risk of IPD in unvaccinated individuals.

As well as causing symptomatic disease, س. الرئوية asymptomatically colonises the nasopharynx, affecting at least fifty percent of infants and approximately ten percent of adults [8]. Colonisation is an immunising event. In humans, it leads to antibody responses to capsular polysaccharide [9], but also induces both antibody [10–14] and cellular immune responses to protein antigens [15, 16]. Serum levels of antibody to multiple pneumococcal surface proteins rise in the first few years of life [13], and have been show to fall in older age for a limited number of antigens [17]. Similar adaptive immune responses are observed in mouse models of nasopharyngeal colonisation [11, 18–25]. In animal models, these anti-protein responses alone can be protective, with T-cell mediated immunity preventing re-colonisation and non-invasive pneumonia[15, 24, 25] and anti-protein antibody responses protecting against IPD [19, 20, 22, 24]. Recent human data suggests that Th17-cell mediated responses to protein antigens also play an important role in protection against colonisation in humans [26] with implications for vaccine design [27]. There are several converging lines of evidence from human studies which support the concept that naturally-acquired anti-protein antibodies can also protect against س. الرئوية الالتهابات. Lower serum IgG levels to a range of pneumococcal proteins correlate with susceptibility to acute otitis media [28, 29] and respiratory tract infections in children [30]. Passive transfer of human serum from experimentally challenged human volunteers protected mice against invasive challenge with a different capsular serotype of pneumococcus [20], providing proof of concept that ‘natural’ antibodies against bacterial proteins induced through nasopharyngeal exposure can protect against IPD. Furthermore, the incidence of IPD falls after infancy for all serotypes of س. الرئوية, irrespective of how commonly the serotype is carried in the nasopharynx [31] suggesting that naturally-induced adaptive immune mechanisms are serotype-independent. If the protection against IPD that develops naturally through colonisation requires anti-protein antibody responses rather than serotype-specific anti-capsular antibody, this would represent an important readjustment in our understanding of immunity to س. الرئوية. It would have major implications for identifying subjects with an increased risk of infection, understanding mechanisms of immunosenescence that increase susceptibility to س. الرئوية with age, and for guiding future vaccine design.

Passive transfer of pooled human immune globulin (IVIG) is an established treatment to prevent infections in individuals with primary antibody deficiency [32, 33], in whom س. الرئوية is a leading cause of disease [34]. Previous investigations in mice have indicated that IVIG may protect against experimental IPD [35, 36]. Commercially-manufactured IVIG is pooled immunoglobulin G (IgG) from >1000 different donors [37], and therefore represents the pooled antibody responses acquired through natural exposure across a population. We have used IVIG to determine the targets of natural acquired immunity to س. الرئوية and the relative functional importance of anti-capsular and anti-protein responses for prevention of IPD.


Immunological perspectives

One of the most striking results from the studies described above is that mutations in LLO that render strains prematurely cytotoxic are avirulent. Thus, just as it is commonly stated that successful pathogens have evolved to avoid killing their host, it is not beneficial for intracellular pathogens to kill their host cell. Indeed, the host has evolved innate and acquired mechanisms, including induction of apoptosis and the generation of antigen-specific cytotoxic T-cells, that result in killing of infected cells (Harty et al., 2000). Lysis by cytotoxic T-cells is an important acquired immunological effector mechanism to eliminate L. monocytogenes (Finelli and Pamer, 2000). This may provide an explanation for the observations that L. monocytogenes cytotoxic mutants are avirulent: premature killing of infected host cells may lead to extracellular bacteria that are readily killed by infiltrating phagocytes. This also provides a framework with which to understand why L. monocytogenes spreads from cell to cell i.e., to avoid cytotoxic T-cells and phagocytes. Consistent with this notion, L. monocytogenes mutants that cannot recruit Ena/VASP peoteins show a small virulence defect in naïve mice, but show a 400-fold virulence defect in the liver of immune mice (Auerbuch et al., 2001) and (unpublished data). Presumably, efficient cell-to-cell spread is necessary during a cellular immune response. Lastly, it should be noted that an immunodominant epitope recognized by الليستيريا-immune cytotoxic T-cells is derived from LLO (Vijh and Pamer, 1997). Perhaps the fail-safe properties of LLO that are necessary for pathogenesis, such as rapid degradation in the cytosol, also lead to entry of LLO into the host's cytosolic pathway of antigen processing and presentation. Thus, LLO lies at the interface of bacterial pathogenesis and cell-mediated immunity.


How long will COVID-19 immunity last?

The coronavirus SARS-CoV-2 has only been circulating in human hosts for five or six months, which means that there is simply no way to know whether immunity to the disease lasts longer than that. How long immunity lasts is a big question, Tsinghua's Dong told Live Science via email.

"Per our findings, we can only confirm that COVID-19 patients can maintain the adaptive immunity to SARS-CoV-2 for 2 weeks post-discharge," he wrote.

Evidence from other coronaviruses suggests that immunity probably lasts longer than that, Vabret said. Along with Mount Sinai colleagues Robert Samstein and Miriam Merad, Vibrat led more than two dozen doctoral students and postdoctoral researchers in an effort to review the avalanche of immunology research coming out about the coronavirus in journals and on preprint servers that host scientific papers before peer review. Studies of SARS-CoV-2's proteins and genetics suggest that the virus seems likely to induce a long-term immune response similar to that of other coronaviruses, like 2002's SARS 1, or Middle Easter respiratory syndrome (MERS), which arose in 2012.

Research on SARS 1 and MERS suggests that some level of antibody immunity persists for at least two or three years, starting high and gradually waning as time goes by, Samstein told Live Science.

The immune system also produces a type of immune cell called virus-specific T cells in response to coronavirus infection. Less is known about T cells compared with antibodies, Vabret and Samstein said, because they are more difficult to find in the blood and study. But other coronaviruses seem to trigger their production, and these T cells seem to last for years in those cases. In one study of SARS 1 published in the journal مصل, researchers found these memory T cells last for up to 11 years after infection.

Ultimately, researchers are still uncertain about what level of long-term immune memory is sufficient to protect against future coronavirus infection, and how long it takes for the immune system to drop below that level. It's not even clear whether someone with immunity could spread the coronavirus to others while fighting off a second infection, Vabret and Samstein said. If the immune response were strong enough to crush the virus quickly, the person probably wouldn't transmit it further, they said. A weaker response that allowed some viral replication might not prevent transmission, though, particularly since people without symptoms are known to pass the coronavirus around.

"We're taking lessons from the older الفيروسات, but we don't know how much for sure how much is similar," Samstein said.

This uncertainty does not reduce hopes for a vaccine, though. One benefit of vaccines is that researchers can mimic the viral proteins that trigger the most effective immune response. Thus, vaccination can often induce immunity that lasts longer than immunity from falling ill.

"You can aim at inducing protection that would be better than what you would get from an infection," Vabret said.


شاهد الفيديو: المناعة المكتسبة (أغسطس 2022).