ภูมิคุ้มกันวิทยาการแพทย์

หลักสูตรนี้คืออะไร และการใช้หลักสูตรนี้

นี่คือหลักสูตรที่เจ็ดในมหาวิทยาลัยการแพทย์: ภูมิคุ้มกันวิทยาทางการแพทย์ . ระบบภูมิคุ้มกันเป็นการป้องกันแบบกระจายตัว spared everything self. Its failures in both directions are half of internal ทุกสิ่งที่เป็นตัวเอง ความล้มเหลวในทั้งสองทิศทางคือครึ่งหนึ่งของภายใน การแพทย์

ขอบเขตของรายวิชา ระบุไว้เพียงครั้งเดียว: เป็นรายวิชาการศึกษา ไม่ใช่ปริญญาแพทยศาสตร์; ทุกกรณีด้านล่างนี้เป็นเรื่องสมมติ และข้อมูลนี้ไม่อนุญาตหรือชี้แนะการรักษา กรณีด้านล่างเป็นเรื่องสมมติ และสิ่งใดสิ่งหนึ่งในที่นี้ไม่ได้อนุญาตหรือแนะนำการรักษา

• หน่วย 7.1 เป็นการตอบสนองที่เร็ว: ภูมิคุ้มกันธรรมชาติ.
• หน่วย 7.2–7.4 เป็นการตอบสนองที่เรียนรู้ได้: การจดจำ, การกระตุ้น, ความจำ.
• หน่วย 7.5–7.7 คือความล้มเหลว: ความแพ้, การภูมิคุ้มกันต่อตัวเอง, การขาดหาย, และขอบเขตการปลูกถ่าย.

พฤติกรรมของยา: กลไกบ่งบอกตำแหน่งโรค — ทุกความผิดปกติด้านล่าง สามารถติดตามกลับไปยังเซลล์หรือสัญญาณที่ล้มเหลว และทุกตัวเลข (จำนวนเซลล์, อัตราการตอบสนอง, เวลา) เป็นสิ่งที่คุณต้องคำนวณใหม่

ภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติ

ทำไมถึงสำคัญ. ภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติคือปฏิกิริยาที่มีมาแต่กำเนิด: ตั้งแต่ไม่กี่นาทีถึงชั่วโมง ไม่มีการเรียนรู้ ไม่มีความจำ มันยึดแนวรับไว้ขณะ ระบบภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวกำลังเตรียมตัว — และเซลล์ของมันคือผู้ตัดสินใจ ว่าระบบภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวจะเกิดขึ้นหรือไม่

แนวคิดพร้อมภาพประกอบ. เกราะป้องกัน (ผิวหนัง, กรด, น้ำมูก) → ระบบ คอมพลีเมนต์ (กระบวนการต่อเนื่องที่ทำหน้าที่ทำออปโซไนซ์และทำลายเซลล์) → เซลล์กินเชื้อ: นิวโทรฟิล (50–70 % ของเม็ดเลือดขาว, คนแรกที่มาถึง ✓, ตายในไม่กี่ชั่วโมง), **แมคโพรเฟจ (เซลล์ประจำเนื้อเยื่อ, นำเสนอแอนติเจน), เซลล์สังหารธรรมชาติ (NK cells; ฆ่า เซลล์ที่ติดเชื้อไวรัสและเซลล์ที่เครียดโดยไม่ใช้แอนติบอดี) → **เซลล์เดนไดรติก (สะพานเชื่อม: เก็บตัวอย่าง, ย้ายที่, นำเสนอ)

การพิสูจน์ (ทำไมภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติจึงเรียนรู้ไม่ได้แต่สั่งสอนได้). ภูมิคุ้มกัน รีเซปเตอร์ (pattern recognition receptors, PRRs) จับกับรูปแบบที่คงที่ รูปแบบจุลินทรีย์ (PAMPs) — ตัวรับจากสายพันธุ์เดิมคงที่, ไม่มียีน การปรับโครงสร้าง ✓ (เปรียบเทียบกับ 7.2). แต่เซลล์เดนไดรติกเปลี่ยนเหตุการณ์ การตรวจจับโดยภูมิคุ้มกันธรรมชาติให้เป็นคำสั่งแบบปรับตัว: โดยไม่มีการ กระตุ้นเสริม, เซลล์ T จะไม่สนใจแอนติเจน (กฎสองสัญญาณของ 7.3). ภูมิคุ้มกัน ธรรมชาติจะเร็วเพราะเป็นแบบทั่วไป; การปรับตัวจะแม่นยำเพราะมัน ปรับโครงสร้างยีน — และเซลล์เดนไดรติกเป็นผู้ส่งสารหลักระหว่าง ทั้งสอง.

ตัวอย่างวิธีทำ 1 — คณิตศาสตร์ของการติดเชื้อหนอง. การบุกรุกของแบคทีเรีย: นิวโทรฟิลเริ่มเดินทางถึงภายในชั่วโมงแรก (หมุนวน, แล้วเบียดผ่านเซลล์เอนโดเทเลียม, การเคลื่อนผ่าน, ครองพื้นที่ในช่วง 6–24 ชั่วโมงแรกและตายในหนอง; โมโนไซท์, ซึ่ง กลายเป็นแมคโครเฟจ, เข้ามาแทนที่ในช่วง 24–48 ชั่วโมง ✓. กระดูกอ่อนสร้างประมาณ 10¹¹ นิวโทรฟิลต่อวันในภาวะปกติ — ประมาณ 70 ล้านตัวต่อนาที (10¹¹ ÷ 1440 ≈ 7 × 10⁷ ✓) — และสามารถเพิ่มขึ้นได้หลายเท่าเมื่อมีการติดเชื้อรุนแรง การติดเชื้อ.

ตัวอย่างแบบฝึกหัด 2 — เชื่อมโยงทางคลินิก: ค่าที่เตือนภัย (สมมติ) ไข้ที่มีจำนวนนิวโทรฟิล 0.3 × 10⁹/L (ปกติ 2–7): เคมีบำบัดมี รีเซปเตอร์). รีเซปเตอร์ทีเซลล์ T (TCRs) บนทีเซลล์มองเห็นแอนติเจนเพียงเป็นเพปไทด์เท่านั้นที่ถูกจับโดยโมเลกุล คอมเพล็กซ์ความเข้ากันได้ของเนื้อเยื่อหลัก (MHC) บนพื้นผิวเซลล์ — MHC-I (พบได้ในเกือบทุกเซลล์, ชั่วโมง — ภาวะนิวโทรฟิลต่ำพร้อมไข้เป็นกรณีฉุกเฉินเนื่องจาก ระดับภูมิคุ้มกันดั้งเดิมหายไป ในขณะที่ระดับภูมิคุ้มกันจำเพาะช้าเกินไป

ข้อผิดพลาดพบบ่อย การเรียก NK cells ว่ามีระบบ adaptive (ซึ่งแท้จริงแล้วเป็น innate) ลิมโฟไซต์ — ไม่มีรีเซปเตอร์ที่จัดเรียงใหม่) คาดหวังว่าคอมพลีเมนต์จะเป็นระบบ เฉพาะแอนติบอดี (เส้นทางอัลเทอร์เนทีฟและเลคตินถูกกระตุ้น โดยไม่ต้องการแอนติบอดี ✓) ลืมเอโอซิโนฟิล/เบโซฟิล (พาราไซต์และ ภูมิแพ้, 7.5).

สรุป. เกราะป้องกัน → คอมพลีเมนต์ → นิวโทรฟิล (เร็ว, ฆ่าตัวตาย) → มาโครฟาจ (คงสภาพ, นำเสนอ) → NK (ฆ่าด้วยระบบภูมิคุ้มกันธรรมชาติ) → เซลล์เดนดริติก (ผู้ส่งต่อสู่ 7.2–7.3); PRRs คือรีเซปเตอร์ถาวร — ไม่มีความจำ แต่มี สิทธิ์ในการสอนอย่างเต็มรูปแบบ.

การจดจำแอนติเจน: แอนติบอดี รีเซปเตอร์ และ MHC

ทำไมถึงสำคัญ. การจดจำคือหัวใจของวิศวกรรมภูมิคุ้มกัน: ยีนส่วนย่อยถูกสับเปลี่ยนเพื่อสร้างรีเซปเตอร์ที่สามารถ จับได้กับทุกสิ่ง — และโมเลกุล MHC แสดงตัวอย่างสิ่งที่อยู่ภายใน ทุกเซลล์ให้ตรวจสอบ ทั้งสองแนวคิดอธิบายการฉีดวัคซีน, การปลูกถ่ายอวัยวะ และการทดสอบทางภูมิคุ้มกันส่วนใหญ่.

แนวคิด พร้อมภาพประกอบ. แอนติบอดี (อิมมูโนโกลบูลิน, Ig): สายหนักสองเส้น + สายเบาสองเส้น; พื้นที่ V จับแอนติเจน, พื้นที่ C กำหนด คลาส (IgM เป็นแรก, IgG ความจำ/ถ่ายทอด, IgA เยื่อบุผิว, IgE ภูมิแพ้, IgD รีเซปเตอร์). รีเซปเตอร์ทีเซลล์ T (TCRs) บนทีเซลล์จับกับแอนติเจนได้เฉพาะรูปแบบเปปไทด์เท่านั้น (การเลือกคลอน;) แสดงตัวอย่างจากไซโตโซล, CD8 ตรวจสอบ) และ MHC-II (มืออาชีพ ผู้จัดรายการ, การแสดงผลตัวอย่างที่รับเข้าเซลล์โดยเอนโดไซโทซิส, CD4 ตรวจสอบ) ✓

กระบวนการสร้าง (วิธีการสร้างความหลากหลายเกือบไม่จำกัด). ยีน Ig มีอยู่ในรูปคลังส่วนประกอบ: ส่วน V, D และ J จะถูกรวมเข้าด้วยกันใหม่ (การเชื่อมต่อย่อยแบบผสม), จุดต่อจะถูกตัดออกและเพิ่มนิวคลีโอไทด์แบบสุ่ม การกลายพันธุ์ที่มากเกินปกติ (ในศูนย์กำเนิด), ความจำเพาะของ IgG เพิ่มขึ้น 200- ถึง 2 × 10⁶ คู่หนัก-เบาด้วยการเชื่อมต่อเพียงอย่างเดียว, และจุดต่อ ความหลากหลายทำให้จำนวนทั้งหมดที่เป็นไปได้เกิน 10¹¹ ✓; คนหนึ่งคนมี อาจมี 10⁷–10⁸ คลอนที่แตกต่างกันในเวลาใดเวลาหนึ่ง Each B cell expresses ONE specificity, and antigen picks which clones grow (การคัดเลือกคลอน;) T cells ผ่านกระบวนการจัดเรียงใหม่เดียวกันในต่อมไทมัส ค่าใช้จ่ายคือ: ระบบไม่สามารถรู้ตัวเองได้ล่วงหน้า — ดังนั้นจึงมีจุดตรวจสอบความทนทาน (7.6).

ตัวอย่างวิธีทำ 1 — คณิตศาสตร์ของการเปลี่ยนคลาส. IgM pentamer: 10 ตำแหน่งจับแต่มีความจำเพาะต่ำ; หลังการเปลี่ยนคลาสและการกลายพันธุ์ทางร่างกาย hypermutation (ในศูนย์กำเนิด), IgG affinity เพิ่มขึ้น 10- ถึง 1000-เท่าในช่วงสัปดาห์ถึงเดือน ✓ — การเพิ่มขึ้นของ titre ที่ชุดวัคซีนใช้ประโยชน์. นี่คือ การเพิ่มพูนความจำเพาะ เป็นเหตุผลว่าทำไม dose 2 ให้ 4–8 สัปดาห์ต่อมาจึงให้ antibody ที่มี avidity สูงกว่า dose 1 (กราฟของ 7.4').

ตัวอย่างวิธีทำ 2 — เชื่อมโยงทางคลินิก: ความไม่ตรงกันของ 3 ใน 6. (การปลูกถ่ายสมมติ) HLA-A, -B, -DR เป็นตำแหน่งที่ระบุลำดับ; ผู้ปกครองแต่ละคน contributes one haplotype, so siblings have a 25 % chance of a full match (2 identical haplotypes: 1/2 × 1/2) ✓. The more mismatches, the ความเสี่ยงในการปฏิเสธสูงขึ้น (7.7): เซลล์ T มองเห็น MHC ที่ไม่ตรงกันโดยตรงว่า แปลกใหม่ — MHC ตามการออกแบบคือครอบครัวยีนที่มีความหลากหลายทางพันธุกรรมสูงที่สุดใน ร่างกายตามการออกแบบ

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย. การบอกว่าแอนติบอดีฆ่าเซลล์ (จริง ๆ แล้วมันจะระงับฤทธิ์และทำเครื่องหมาย — คอมพลีเมนต์และเซลล์กินเชื้อฆาต) การคาดหวังว่าเซลล์ T จะมองเห็นแอนติเจนอิสระ (ซึ่งมันไม่เคย ผลิต (cytosol) และ MHC-II แสดงสิ่งที่มันได้กินเข้าไป (endosome) MAKING (ไซโทพลาซึม) และ MHC-II สิ่งที่มันกินเข้าไป (เอนโดโซม)

สรุป. กลไกการจดจำทางเคมีสองแบบ: Ig/BCR (แอนติเจนอิสระ, รูปทรง รูปร่าง) และ TCR (เปปไทด์ใน MHC); การรวมตัวกันแบบ V(D)J + จุดเชื่อม ความหลากหลาย → receptor ที่เป็นไปได้มากกว่า 10¹¹; การเปลี่ยนคลาสจาก IgM→IgG พร้อม 10- ถึง 1000-เท่าของการเพิ่มประสิทธิภาพการจับ; MHC-I/CD8 ในไซโทพลาซึม, MHC-II/CD4 ผ่านทางเอนโดไซโตซิส; พี่น้องที่ตรงกันทุกประการ 1/4

การตอบสนองแบบปรับตัว: เซลล์ T และ B

ความสำคัญ. การตอบสนองแบบปรับตัวคือความแม่นยำของระบบ ระดับ: การขยายตัวของคลอน, การแบ่งงาน และการควบคุม — และสิ่งเหล่านี้ กฎสองสัญญาณ: การจับกับแอนติเจนเพียงอย่างเดียวทำให้ทนทาน; การกระตุ้นเต็มรูปแบบต้องใช้สัญญาณ 7.5 (TCR + เพปไทด์-MHC) + สัญญาณ 7.7

แนวคิดพร้อมภาพประกอบ. เซลล์ T: CD4 "ผู้ช่วย" (แมคโรเฟจ การกระตุ้น, การช่วยเหลือเซลล์ B, การประสานงานด้วยไซโตไคน์) เทียบกับ CD8 "นักฆ่า" (cytotoxic granules, Fas–FasL). B cells: antibody factories (เซลล์พลาสมา: พันล้านโมเลกุลต่อวินาที ✓) และความจำ The two-signal rule: antigen binding alone tolerises; full activation needs signal 1 (TCR + peptide-MHC) + signal 2 (co-stimulation, e.g. B7–CD28) from an activated dendritic ✓

*สัญญาณ 1 เพียงอย่างเดียวทำให้เกิด tolerance; สัญญาณ 1 + co-stimulation ทำให้เกิดการกระตุ้น — เป็นประตูตัดสินใจของทุกการตอบสนองแบบปรับตัวได้

ที่มาของการมีประตูนี้ (ทำไมจึงต้องเป็นแบบนั้น). คลังเก็บรีเซปเตอร์ขนาดใหญ่ขนาดนี้ จำเป็นต้องจับกับ self บางส่วนเสมอ — ดังนั้นวิวัฒนาการจึงวางจุดตัดสินใจไว้ที่การกระตุ้น: สัญญาณ 1 เพียงอย่างเดียว (เซลล์เงียบๆ ที่นำเสนอ self) → anergy หรือ deletion; สัญญาณ 1 + สัญญาณ 2 (danger-PAMPs ขับเคลื่อนการแสดงออกของ B7) → การขยายพันธุ์แบบคลอน expansion ✓. The gate explains vaccination (adjuvants PROVIDE signal เก็บตัวอย่างให้สัญญาณ 2) เสียหายทำให้ตัวเองดูเป็นอันตราย) และการปฏิเสธการปลูกถ่าย (การบาดเจ็บที่ harvest supplies signal 2).

ตัวอย่างวิธีทำ 1 — คณิตศาสตร์ของการขยายพันธุ์แบบคลอน. มีเพียงประมาณ 1 T cell ใน 10⁵–10⁶ ที่จดจำเปปไทด์ไวรัสที่กำหนด เมื่อถูกกระตุ้นแล้วจะแบ่ง ทุก ~6 ชั่วโมง; หลัง 3 วัน, 2¹² ≈ 4000 ลูกเซลล์; หลัง 5 วัน ~2²⁰ ≈ 10⁶ ✓ — การเพิ่มจำนวน ที่ทำให้การตอบสนองแบบปรับตัวล่าช้า 4–7 วันแต่ล้นหลาม. CD8 การขยายพันธุ์ระหว่างการติดเชื้อเฉียบพลันสามารถมากกว่า 1000-เท่าของประชากรเฉพาะ: 10⁴-เท่าหรือมากกว่า.

ตัวอย่างปฏิบัติ 2 — เชื่อมโยงทางคลินิก: การช่วยเหลือและสะพานที่พังทลาย (ในนิยาย) ภาวะ IgM สูงเกินชนิดเชื่อมโยงกับโครโมโซม X: ขาด CD40L ทำให้ T cells ไม่สามารถ ส่งสัญญาณ CD40 ให้กับ B cells ได้ — IgM สะสมแต่การเปลี่ยนคลาส ล้มเหลว; ผู้ป่วยเกิดโรคติดเชื้อแบคทีเรีย (ขาด IgG) และ โรคฉวยโอกาส (ขาดการกระตุ้น macrophage) หนึ่งโมเลกุล แต่ขาดทั้งสอง แขนของบทบาท T-helper: สัญญาณช่วยคือระบบสายไฟ ไม่ใช่แค่ ตกแต่ง

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย. สับสนว่า "helper" คือการอ่อนโยน (TH1 กระตุ้น มาโครฟาจเพื่อฆ่าเชื้อโรคภายในเซลล์ — ความช่วยเหลืออย่างรุนแรง). ลืม เซลล์ T ควบคุม (Tregs, กลุ่มที่สี่: เกตยับยั้ง), สรุป. CD7.6 ช่วย, CD7 ฆ่า, B ผลิตและจดจำ; สัญญาณ 14 ผลบวกในการตรวจวัน 1 ไม่อาจเป็นแอนติบอดีระยะเฉียบพลัน ✓

สรุป. CD4 ช่วยเหลือ, CD8 ทำลาย, B สร้างและจดจำ; สัญญาณ 1

• การกระตุ้นร่วม (B7–CD28) คือเกตที่กำหนดการยอมรับหรือการกระตุ้น; การขยายตัวของคลอนจากเซลล์เดียวไปเป็น 10⁶ ภายในไม่กี่วัน; CD40L–CD40 เชื่อมต่อ T ช่วยเหลือให้ B เปลี่ยนชนิด; สารเสริม = สัญญาณ 2

ความจำทางภูมิคุ้มกันและการฉีดวัคซีน

เหตุผลที่สำคัญ. ความจำภูมิคุ้มกัน คือผลตอบแทนของระบบปรับตัว: การสัมผัสครั้งที่สอง รวดเร็วขึ้น สูงขึ้น และตรงเป้าหมายมากขึ้น การฉีดวัคซีนคือการสร้างความจำ อย่างมีจุดประสงค์ — ซึ่งเป็นวิธีการแทรกแซงทางการแพทย์ที่มีประสิทธิภาพด้านต้นทุนต่ำที่สุดที่เคยวัดได้ intervention ever measured.

แนวคิดพร้อมภาพประกอบ. การตอบสนองครั้งแรก: ช่วงรอ 4–7 วัน, IgM ตามด้วย IgG, จุดสูงสุดประมาณวัน 10–14, ปริมาณต่ำ การตอบสนองครั้งที่สอง: ช่วงรอไม่กี่ชั่วโมงถึง 2 วัน, IgG ทันที, ปริมาณสูงขึ้น 10–100 เท่า, ความ จับยึดสูงขึ้น ✓ — เซลล์ B และ T ความจำรออยู่ในปริมาณและความถี่ที่สูงกว่า และอยู่ใน ตำแหน่งที่ดีกว่า (ความจำในต่อมน้ำเหลือง, ความจำที่ยึดติดเนื้อเยื่อ)

ที่มา (ทำไมความจำจึงเปลี่ยนกราฟ). เซลล์ความจำข้าม เกตจากเซลล์ไม่มีความรู้สู่การกระตุ้นบางส่วน (มีความไวต่อแอนติเจนสูงขึ้น, แบ่งเซลล์เร็วขึ้น) และมีอยู่ด้วยความถี่ 10–100 × ของเซลล์ไม่ความรู้ ✓; ความ จับยึดพัฒนาแล้วถูกปรับไว้ล่วงหน้าในศูนย์ก่อกวนของการตอบสนองครั้งแรก ภูมิคุ้มกันกลุ่ม, เกิดจากกราฟเดียวกัน: การถ่ายทอดโรคจะหยุดเมื่อผู้ที่ไม่สามารถติดเชื้อ สัดส่วนการติดเชื้อลดลงต่ำกว่า $1/R_0$ ดังนั้นสัดส่วนที่มีภูมิคุ้มกันต้องเกิน $1 - 1/R_0$ — สำหรับโรคหัด ($R_0 \approx 12–18$) ที่ ~92–94 % มีภูมิคุ้มกัน ✓; สำหรับไข้หวัดใหญ่ ($R_0 \approx 1.3$) ประมาณ 25 % สมการหนึ่งอธิบายว่าทำไมโรคหัดจึงต้องการการครอบคลุมเกือบทั่วถึง

ตัวอย่างที่แสดงวิธีทำ 1 — การอ่านผลตรวจเลือด (สมมติ) วัน 4 หลังเกิดผื่น IgM บวก / IgG ลบ; วันที่ 14 IgM บวก / IgG สูงขึ้น 4 เท่าหรือมากกว่า: การติดเชื้อเฉียบพลัน, การเปลี่ยนเป็นเซโรคอนเวอร์ชัน ✓. มีเพียง IgG, ระดับคงที่: แสดงถึงอดีต การติดเชื้อหรือการฉีดวัคซีน. ประเภทและการเพิ่มขึ้นคือช่วงเวลาของโรค.

Worked example 2 — clinical link: the schedule's logic. (Fictional คลินิก) วัคซีนตับอักเสบ บี ที่ 0, 1, 6 เดือน: โดส 1 เป็นตัวกระตุ้นเริ่มต้น (มีเพียง ประมาณหนึ่งในสามถึงครึ่งหนึ่งเท่านั้นที่ตอบสนอง), โดส 2 กระตุ้นส่วนใหญ่, โดส 3 เติมเต็มความจำเพาะและจับ ผู้ตอบสนองช้า — กราฟโดส 3 สอดคล้องกับกราฟหลัก/รอง โดยโดสที่สามเป็นยอด secondary ที่เสถียรแล้ว ✓. วัคซีนมีชีวิตชีวา (MMR) ซ้ำตัวอย่างอ่อนโยน: โดสเดียวสร้างภูมิคุ้มกัน ~95 %, โดสที่สองจับ ส่วนที่เหลือได้.

ข้อผิดพลาดทั่วไป. คาดว่าวัคซีนเข็มแรกจะป้องกันได้ (แต่จริง ๆ เป็นการเตรียมพร้อม; การป้องกันจะวัดได้หลังจากได้รับโดส 2 ในชุดหลายเข็ม) ขณะที่การป้องกันยังคงอยู่ผ่าน B-cell และ T-cell ความจำ). การตีความค่า IgG ค่าเดียวโดยไม่มีการตั้งค่าพื้นฐาน (เพียงการเพิ่มขึ้นหรือวันที่สัมผัส Known exposure ระดับ IgG เดียวโดยไม่มีการอ้างอิงพื้นฐาน (เฉพาะการเพิ่มขึ้นหรือการสัมผัสKnown ที่ทำให้สามารถวินิจฉัยได้) วันที่ทำให้การวินิจฉัยได้)

สรุป. ระยะแรก: วันที่ 7–14, IgM→IgG, ค่อนข้างน้อย. ระยะรอง: ชั่วโมง–2 ความจำเพาะที่เติมเต็มก่อนวัยอันควร; เกณฑ์กลุ่ม 10 (หัดเยอรมัน ~100 %); ความจำเพาะสูงก่อนกำหนด; ขอบเขตกลุ่ม $1 - 1/R_0$ (โรคหัด ~95 %); ตารางเวลาเป็นเส้นโค้งที่ออกแบบมา

ความไวต่อสารกระตุ้นเกินปกติ

ความสำคัญ. ระบบภูมิคุ้มกันสามารถตอบสนองรุนแรงในสี่รูปแบบที่แตกต่างกัน รูปแบบ, รวมเรียกว่า ภาวะไวต่อสารก่อภูมิแพ้ — แต่ละแบบมีช่วงเวลาและชนิดเซลล์ของตนเอง การตั้งชื่อประเภท ทำนายการทดสอบ การรักษา และช่วงเวลา: คลินิกภูมิแพ้คือ จัดประเภทนี้ถูกนำไปใช้แล้ว

แนวคิดพร้อมภาพ ประเภท I: IgE + เซลล์มาสต์, ทันที (นาที) — โรคแพ้, ภาวะช็อกหลังได้รับยา. ประเภท II: IgG ต่อ CELLS หรือ เนื้อเยื่อ, นาที–ชั่วโมง — การถ่ายเลือด, การแตกของเม็ดเลือดแดงจากภูมิคุ้มกันเอง. ประเภท III: การสะสมของคอมเพล็กซ์ภูมิคุ้มกัน, ชั่วโมง–วัน — โรคเซรั่ม, glomerulonephritis. ประเภท IV: ก่อโดย T-cell, 48–72 ชั่วโมง — ผิวหนังอักเสบจากการสัมผัส, ทดสอบผิวหนังโรควัณโรค ✓.

ที่มา (ทำไมนาฬิกาจึงบอกกลไก) Type I มีข้อจำกัดด้วย IgE ที่สร้างไว้ล่วงหน้ารออยู่บนเซลล์มาสต์ → วินาที. Type II ต้องการแอนติบอดีไปยังเป้าหมายและระดมตัวกลาง → ชั่วโมง. Type III ต้องมีการสร้างคอมเพล็กซ์ AND สะสม → วัน. Type IV ต้องมีการ ต้องการแอนติบอดีเข้าถึงเป้าหมายและระดมผู้ดำเนินการ → ชั่วโมง. ล่าช้าคือชีววิทยา: แต่ละประเภทถัดไปมีขั้นตอนการขนส่ง/ประกอบเพิ่มอีกหนึ่งขั้น การระดม T-cell และการกระตุ้น macrophage → 48–72 ชั่วโมง ✓. ขั้นตอน กัด, มีปฏิกิริยาร้ายแรงเล็กน้อยมาก่อน; ตอนนี้ มีลมพิษ + หอบ + ความดันโลหิตต่ำ ขั้นตอน

ตัวอย่างฝึกหัด 1 — คณิตศาสตร์ของภาวะช็อกหลังได้รับยา (เรื่องสมมติ) ผึ้ง ต่อย, เคยมีอาการแพ้เล็กน้อย; ตอนนี้ มีลมพิษ + หอบหืด + ความดันต่ำ ภายใน 8 นาที: ประเภท I, ออดรีนาลีนฉีดเข้ากล้ามเนื้อทันที ✓ (ยา ต้านฮิสตามีนเป็นยาเสริม; ออดรีนาลีนคือการตัดสินใจ). การต่อยครั้งก่อน กัดแล้วเกิดภูมิแพ้: สร้าง IgE ซึ่งตอนนี้เกาะอยู่บนเซลล์มาสต์; การถูกกัดครั้งนี้ เชื่อมข้ามมัน. ประเภท I ต้องการการสัมผัสมาก่อน, นั่นคือเหตุผลว่าทำไมการต่อยครั้งแรก ไม่สามารถก่อให้เกิดภาวะช็อกหลังได้รับยาผ่านช่องทางนี้ได้

ตัวอย่างฝึกหัด 2 — เชื่อมโยงทางคลินิก:อาการคันในวันที่ 3 (เรื่องสมมติ) สายรัดนาฬิกา ValidationError: Eczematous, Itchy plaque at 48–72 ชั่วโมงพอดี บริเวณที่โลหะสัมผัส — ประเภท IV, เซลล์ T พบกับ hapten ที่นำเสนอโดย เซลล์ Langerhans ในผิวหนัง การทดสอบแผ่นแปะอ่านผลที่ 48 ชม. และ 72 ชม. เพราะกลไกนี้ต้องใช้เวลานานขนาดนั้น ✓; ยาต้านฮิสตามีนใช้ไม่ได้ผล (ไม่มีฮิสตามีนเป็นขั้นตอนแรก) สเตียรอยด์ทาผิวทำได้ดี (ลดการทำงานของ T cells)

ข้อผิดพลาดพบบ่อย. รักษาภูมิแพ้ทุกชนิดว่าเป็นประเภท I ( CONTACT dermatitis เป็นประเภท IV — ยาต้านฮิสตามีนไร้ประโยชน์). ลืมประเภท II รวม cytopenias จากยา (ยาเคลือบเซลล์; IgG กำจัดมัน). คาดหวังว่า การเจาะผิวหนังจะวินิจฉัยประเภท IV (มันทดสอบ IgE, ประเภท I เท่านั้น).

สรุป. I = IgE/เซลล์มาสต์/นาที; II = IgG บนเซลล์/ชั่วโมง; III = คอมเพล็กซ์/วัน; IV = เซลล์ T/48–72 ชม. นาฬิกาบอกชื่อ กลไก; กลไกบอกชื่อการรักษา.

ภูมิคุ้มกันตนเองและความทนทาน

ทำไมถึงสำคัญ. ปัญหาที่ยากที่สุดของระบบภูมิคุ้มกันคือการแยกแยะตัวเอง/ไม่ใช่ตัวเอง ในระดับโมเลกุล และแก้ได้ด้วยจุดควบคุม ไม่ใช่โดย ความสมบูรณ์แบบ เมื่อจุดตรวจสอบล้มเหลว ผลลัพธ์คือภูมิคุ้มกันทำลายตัวเอง — ตลอดชีวิต เฉพาะอวัยวะหรือทั่วร่างกาย — และแต่ละโรคมีชื่อเรียกเฉพาะ จากการล้มเหลวของจุดตรวจสอบนั้นๆ

แนวคิด พร้อมภาพประกอบ ความทนทานในศูนย์กลาง (Central tolerance): ใน ต่อมไทรอยด์และไขกระดูก เซลล์.forRootที่พัฒนาแล้วที่มีปฏิกิริยาทำร้ายตัวเองอย่างรุนแรงจะถูก DELETED (การเลือกเชิงลบ); thymus ยังเพาะเลี้ยง Tregs (เซลล์ T แบบควบคุม, FOXP3⁺). ความทนทานรอบนอก (Peripheral tolerance): ความไม่ตอบสนอง (ไม่มีสัญญาณร่วมกระตุ้น), การยับยั้ง (ไซโตไคน์ Treg IL-10/TGF-β), การควบคุมโดยรีเซพเตอร์ยับยั้ง ✓

ที่มา (ทำไมเป็นจุดตรวจสอบ ไม่ใช่คลังข้อมูลที่สมบูรณ์แบบ). คลังข้อมูลรีเซพเตอร์ที่สร้างขึ้นด้วยการจัดเรียงแบบสุ่มไม่สามารถคัดกรองสิ่งตนเองไว้ล่วงหน้าได้ ดังนั้น ระบบจึงสร้างมากเกินไปแล้วจึงลบ/ยับยั้ง ✓ — ตัวกรองสองชนิดเพราะ แต่ละชนิดเพียงอย่างเดียวจะรั่วไหลได้ แผนที่จุดตรวจสอบทำนายโรค: AIRE ล้มเหลว → แต่ละอย่างรั่วไหลแยกกัน. แผนที่ checkpoint ทำนายโรค: AIRE ล้มเหลว → โรคภูมิคุ้มกันทำลายตนเองของต่อมหลายชนิด (การแสดงผลตัวเองในไทมัสล้มเหลว); FOXP3 ความล้มเหลว → IPEX (ขาด Treg:แพ้, โรคทางเดินอาหาร, ภาวะต่อมไร้ท่อ); และยับยั้งจุดตรวจสอบ CTLA-4 หรือ PD-1 ในการบำบัดด้วยภูมิคุ้มกันมะเร็ง ก่อให้เกิดผลข้างเคียงภูมิคุ้มกันทำลายตนเอง (ลำไส้อักเสบ, ไทรอยด์อักเสบ) ตามการออกแบบ ✓

ตัวอย่างวิธีทำ 1 — คณิตศาสตร์คู่แฝด การศึกษาคู่แฝดชี้ว่า ความสอดคล้องของเบาหวานชนิด1 ในแฝดเดียวกันอยู่ที่ ~30–50 % ✓: ปัจจัยทางพันธุกรรม การโหลดปืน (HLA-DR3/DR4), สิ่งแวดล้อม (ตัวกระตุ้นจากไวรัส, อาหาร) และ การคัดเลือก T-cell แบบสุ่มดึงไกปืน. การเชื่อมโยง HLA ทางพันธุกรรม บ่งชี้ถึงเกณฑ์การรับรู้ ไม่ใช่ความจำเจ.

ตัวอย่างแบบฝึกหัด 2 — เชื่อมโยงทางคลินิก: บิลล์ของการเลียนแบบโมเลกุล. (สมมติ) ปวดคอ → 2 สัปดาห์ต่อมาข้ออักเสบเคลื่อนที่และ หัวใจอักเสบ: แอนติบอดีต้านสเตรปโตค็อกกัสทำปฏิกิริยาข้ามกับเนื้อเยื่อหัวใจ และเนื้อเยื่อข้อต่อ (การเลียนแบบโมเลกุล;ไข้รูมาติก) ✓ —เป็นการโจมตีตัวเองประเภท II โดยคำตอบที่สร้างขึ้นสำหรับจุลินทรีย์. ค่า titre ของ ASO เพิ่มขึ้นยืนยัน ตัวกระตุ้น; เพนิซิลลีนรักษาสเตรปโตค็อกกัส, การลดการอักเสบรักษา การยิงข้ามฝ่าย.

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย. อ่านค่า ANA เป็นบวกว่าเป็น lupus (~5–15 % ของ ผู้ใหญ่ที่มีสุขภาพดีมีค่าต่ำเป็นบวก; ค่า titer และรูปแบบสำคัญ ✓). เทียบเท่าภูมิคุ้มกันผิดปกติกับการขาดภูมิคุ้มกันตรงข้าม (พวกมันทับซ้อน: ความล้มเหลวของกลไกหนึ่งมักเปิดโอกาสให้กลไกอื่นปรากฏ). ลืม กรอบเฉพาะอวัยวะ (ต่อมไทรอยด์, T1D) เทียบกับระบบ (SLE).

สรุป. ศูนย์กลาง: ลบออก + เพิ่ม Treg. ภายนอก: ภาวะไม่ตอบสนอง กดการตอบสนอง. ยีนความล้มเหลวระบุโรค (AIRE, FOXP3); ความสอดคล้องใน ความสอดคล้อง ~30–50 % = พันธุกรรม + สิ่งแวดล้อม; การเลียนแบบเปลี่ยนการติดเชื้อ เป็นการโจมตีตนเอง.

ภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่องและการปลูกถ่ายอวัยวะ

ทำไมถึงสำคัญ ระบบภูมิคุ้มกันทำงานสองด้านที่พบรวมกันที่นี่: ถ้า น้อย (ภูมิคุ้มกันบกพร่อง) → การติดเชื้อจากจุลินทรีย์และช่วงเวลา; มากเกินไป (หรือไม่ตรง) → เป็นการปฏิเสธ Both อ่านได้จากแผนที่เซลล์เดียวกันที่สร้างในรายวิชานี้

แนวคิด พร้อมภาพประกอบ แผนที่ความผิดปกติสู่การติดเชื้อ: นิวโทรฟิล ความผิดปกติ → เชื้อแบคทีเรียและเชื้อรา Catalase-positive (ฝี, Aspergillus); คอมพลีเมนต์ (C5–9) → Neisseria meningitis ✓; **T-เซลล์ (SCID, HIV) → เชื้อฉวยโอกาส (Pneumocystis, Candida, ไวรัส, Mycobacteria); B-เซลล์ (X-linked agammaglobulinaemia) → การติดเชื้อทางเดินหายใจและทางเดินหายใจซ้ำๆ กับแบคทีเรียมีแคปซูลหลัง IgG จากแม่ลดลง (~6 เดือน) ✓ การปฏิเสธการปลูกถ่าย: Hyperacute (แอนติบอดีต่อหมู่เลือดหรือ anti-HLA ที่เกิดล่วงหน้า, นาที–ชั่วโมง), Acute (T-เซลล์, วัน–สัปดาห์), Chronic (แอนติบอดี + เป็นพังผืด, เดือน–ปี).

*แขนของระบบภูมิคุ้มกันที่ล้มเหลวจะทำนายว่าจุลินทรีย์ชนิดใดจะเจริญเติบโตดี — แผนคือเครื่องมือวินิจฉัย

หลักการ derivation (ทำไมชื่อจุลินทรีย์จึงบ่งบอกความผิดปกติ) แต่ละแขนของภูมิคุ้มกัน มีความเชี่ยวชาญเฉพาะ: นิวโทรฟิลกำจัดแบคทีเรีย/เชื้อราภายนอกเซลล์; คอมพลีเมนต์ เจาะรูในเมมเบรนภายนอกบางของ Neisseria และเมมเบรน คอมเพล็กซ์โจมตีคือภูมิคุ้มกันหลักของร่างกายต่อสิ่งนี้ ✓; T cells ตรวจสอบเชื้อภายในเซลล์และโอกาส ชีวิต; IgG opsonisesแบคทีเรียมีแคปซูล. จุลินทรีย์ซ้ำๆ ที่ วัยที่ไม่เหมาะสมเป็นสัญญาณของแขนที่ล้มเหลว — แผนถูกนำไปใช้เซลล์ ชีววิทยา

ตัวอย่างวิธีทำ 1 — นาฬิกาอายุเริ่มต้น (เด็กชายสมมติ) ปอดอักเสบและหูอักเสบซ้ำตั้งแต่ 6 เดือน (IgG ของแม่ หมด), immunoglobulins ต่ำมาก, B cells แทบไม่มี, ทอนซิลเล็ก: X-linked agammaglobulinaemia ✓. ความผิดปกติของ T-cell ปรากฏ EARLIER (thrush, ท้องเสีย, การเจริญเติบโตไม่สมบูรณ์ในช่วงเดือนแรก); ความผิดปกติของนิวโทรฟิล อาจปรากฏในสัปดาห์แรก (การหลุดของสายสะดือล่าช้า) ในโรคขาดการยึดเกาะของเม็ดเลือดขาว) อายุที่พบอาการเป็นครั้งแรกเป็นสัญญาณเตือนแรกของการ แขน

ตัวอย่างแบบฝึกหัด 2 — เชื่อมโยงทางคลินิก: การจับคู่และรายการยา (การปลูกถ่ายสมมติ) เข้ากันได้ ABO, 3/6 HLA-ไม่ตรงกัน ไต: การปฏิเสธเฉียบพลัน การปฏิเสธถูกลดทอนโดยยา inhibitor calcineurin (tacrolimus บล็อกการ แคลเซียม–calcineurin จากตัวรับ T-cell, สัญญาณ 1, ดังนั้น IL-2 จึง ไม่ได้ผลิต), belatacept ยับยั้ง B7–CD28 (สัญญาณ 2), sirolimus ยับยั้ง mTOR downstream ของ IL-2 receptor, และ mycophenolate อดอาหารแบ่งตัว (หลายวัน), แบบ chronic = ไฟโบรซิส (หลายเดือน) คาดหวังว่าวัคซีนจะมีประสิทธิภาพในกรณี缺陷รวมรุนแรง (วัคซีนมีชีวิต live vaccines เป็นข้อห้ามใช้ STRICTLY CONTRAINDICATED ✓). ขั้นตอนจาก 7.3: รายการยานี้คือแผนที่เซลล์ ราคา

สรุป. ชื่อความผิดปกติระบุเชื้อโรค: Neutrophils → สาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของการติดเชื้อโอกาสในรายวิชานี้). ความผิดพลาดด้านเวลา: การปฏิเสธเฉียบพลัน = แอนติบอดี (ทันที, การผ่าตัด), เฉียบพลัน = T cells (วัน), เรื้อรัง = ไฟโบรซิส (เดือน). คาดหวังว่าการฉีดวัคซีนจะมีผลใน ความผิดปกติรวมรุนแรง (วัคซีนมีชีวิตเป็นข้อห้ามใช้ ✓).

Summary. The defect names the organism: neutrophils → catalase-positive/fungi; C5–9 → Neisseria; T cells → opportunists; B เซลล์ → มีแคปซูลหลัง IgG จากแม่ลดลง. นาฬิกาการปฏิเสธ: แอนติบอดี/T เซลล์/เนื้อเยื่อเป็นแผลเป็น. ยายับยั้งภูมิคุ้มกัน = 7.3 สัญญาณถูกปิด ลง; วัคซีนมีชีวิตห้ามใช้ในกรณีที่มีข้อบกพร่องของ T เซลล์รุนแรง.