5 Różnice między układem odpornościowym kręgowca a bezkręgowcem.

Układ odpornościowy kręgowców i bezkręgowców ma kilka różnic, ponieważ każda grupa ma swoje własne anatomiczne cechy morfologiczne. Tym, co odróżnia kręgowca od bezkręgowca, jest rodzaj systemu obronnego, którego używają. Zwierzęta bezkręgowe mają wrodzony układ odpornościowy, składający się z komórek i rozpuszczalnych składników.

Z drugiej strony kręgowce są jedynymi zwierzętami, które prezentują nabyte lub adaptacyjne układy odpornościowe, składające się z przeciwciał i limfocytów typu B i T. We wrodzonym układzie odpornościowym nie ma „pamięci”, która pozwalałaby rozpoznać zakażone patogeny wcześniej zwierzęciu. Wręcz przeciwnie, w nabytym układzie odpornościowym istnieją specjalne struktury, które pełnią taką funkcję.

Oba systemy, niezależnie od struktury komórkowej zwierzęcia, jego różnorodności lub stopnia rozwoju, mają mechanizmy, które chronią je przed patogenami. W ten sposób są chronione przed bakteriami i wirusami, które mogłyby spowodować nieodwracalne szkody dla gospodarza.

Te działania obronne różnią się znacznie w całej skali filogenetycznej. Trend polega na tym, że w miarę wspinania się na tę skalę odpowiedzi immunologiczne są bardziej złożone, specyficzne i skuteczne.

Różnice w układzie odpornościowym kręgowców i bezkręgowców

Wrodzona i nabyta odporność

Bezkręgowce mają naturalny lub wrodzony układ odpornościowy, którego mechanizmy chronią je przed infekcjami powodowanymi przez czynniki zakaźne. Składa się z komórek o zdolności fagocytarnej i składników humoralnych.

W tym wrodzonym systemie zwierzę-gospodarz nie ma „pamięci immunologicznej” odpowiedzi na zakaźne ataki, które już otrzymał. Oznacza to, że komórki tego systemu identyfikują i działają przeciwko bakteriom w sposób ogólny, nie dając gospodarzowi długoterminowej odporności przeciwko tym bakteriom.

Naturalny układ odpornościowy działa natychmiast, z reakcjami takimi jak tworzenie guzków, fagocytoza, aglutynacja i hermetyzacja patogenu.

Zwierzęta kręgowe mają także wrodzony układ odpornościowy. Ma to takie same cechy jak bezkręgowce, z wyjątkiem tego, że komórki fagocytarne są bardziej rozwinięte i istnieją w większej różnorodności.

Kręgowce mają jednak także nabyte układy odpornościowe. Wszystkie, z wyjątkiem agnados, wytwarzają przeciwciała, mają limfocyty T i główne cząsteczki kompleksu histologicznego (MHC).

To pozwala im rozpoznać wielką różnorodność struktur antygenowych, posiadających zdolność „zapamiętywania” poprzednich wystaw. Ponadto mogą skuteczniej reagować na kolejne narażenia na tę samą infekcję.

Główny kompleks zgodności tkankowej

Ogromna większość zwierząt kręgowych, w przeciwieństwie do bezkręgowców, ma cząsteczki CMH (główny kompleks zgodności tkankowej), które uczestniczą w specyficznych odpowiedziach immunologicznych, zarówno komórkowych, jak i humoralnych. Cząsteczki te odgrywają ważną rolę, ponieważ przyczyniają się do rozpoznawania antygenów przez limfocyty T.

Poza tym geny głównego kompleksu zgodności tkankowej, nieobecne u bezkręgowców, nadają kręgowcom większą lub mniejszą podatność na atak choroby zakaźnej..

Receptory

Wrodzona odporność bezkręgowców identyfikuje wzory cząsteczek specyficznych dla patogenu, które nie są obecne w komórkach gospodarza. Cząsteczki te nazywane są wzorem cząsteczek związanych z patogenem (PMAO).

Ten wzór jest rozpoznawany przez receptory rozpoznawania wzorców (PRR) i receptory Toll-podobne (TLR); są to białka, które identyfikują szerokie spektrum patogenów, stymulując odpowiedzi, które są na ogół zapalne..

PRR znajdują się w komórkach natywnego układu odpornościowego, działając w identyfikacji cząsteczek związanych z drobnoustrojami. Po wykryciu inicjują odpowiedź immunologiczną.

Nabywany układ odpornościowy, charakterystyczny dla kręgowców, ma bardziej zaawansowane mechanizmy obronne. Są one dynamicznie powiązane z tymi z wrodzonego układu odpornościowego.

Funkcjonalną i anatomiczną jednostką nabytego układu jest limfocyt. Jest to typ leukocytu, którego funkcją jest regulacja adaptacyjnej odpowiedzi immunologicznej, reagowanie w obecności obcych materiałów, takich jak komórki nowotworowe i mikroorganizmy.

Istnieją limfocyty T, komórki B i NK, które są odpowiedzialne za niszczenie zainfekowanych komórek. Typy T i B mają specyficzne receptory odpowiedzialne za wytwarzanie przeciwciał.

Układ limfatyczny

U zwierząt kręgowych układ limfatyczny jest odpowiedzialny między innymi za odpowiedź immunologiczną na patogeny, które mogą atakować organizm.

Ta anatomiczna struktura przenosi limfę. Tworzą ją pierwotne narządy limfoidalne, w których znajdują się grasica, węzły chłonne i szpik kostny. W nich powstają limfocyty, różniące się limfocytami T i B.

Wtórnymi narządami limfatycznymi są śledziona, węzły chłonne i tkanki limfoidalne związane z błonami śluzowymi. W tych tkankach limfocyty T i B wchodzą w kontakt z patogenami i ich antygenami, uruchamiając ich aktywację i namnażanie, aby je zniszczyć.

Zwierzęta bezkręgowe nie mają układu limfatycznego. W mięczakach i stawonogach układ odpornościowy znajduje się w hemolimfie. W nim są hemocytami, które są komórkami fagocytarnymi wrodzonego układu odpornościowego.

Odpowiedź humoralna

Wśród rozpuszczalnych czynników układu odpornościowego zwierzęta bezkręgowe nie mają specyficznych struktur, takich jak przeciwciała kręgowców. Jednakże mają one substancje wytwarzane w większym stopniu przez hemocyt. Przykładem tych związków są opsoniny, białka, które działają jako opsonizujące.

W stawonogach występują peptydy, takie jak peptydy liniowe i cykliczne, które reagują w obecności drobnoustrojów i grzybów. Owady, szkarłupnie i mięczaki mają lizozym.

IL-1 bezkręgowców stymuluje fagocytozę hemocytów, oprócz udziału w enkapsulacji i tworzeniu guzków.

Zwierzęta kręgowe są jedynymi, które mają zdolność do generowania specyficznych przeciwciał ze względu na różnorodność patogenów, które mogłyby je zaatakować.

Jeśli chodzi o ilość i rodzaj immunoglobulin, istnieje większa złożoność i różnorodność w miarę zwiększania skali filogenetycznej

Zwierzęta kręgowe mają immunoglobulinę M, z wyjątkiem agnatów, które mają przeciwciała łańcucha ciężkiego m z wiązaniami tioestrowymi.

Bariery fizyko-chemiczne

U bezkręgowców można znaleźć galaretowate bariery, takie jak wydzieliny śluzowe mięczaków i pierścieni. Istnieją również o dużej twardości, jako egzoszkielet stawonogów.

W obrębie barier, które próbują uniknąć wejścia patogenów do gospodarza, znajdują się między innymi cykliczne peptydy (drosomycyna, peptydy liniowe (peptydy przeciw bakteriom Gram i kekropiny), aglutyniny..

Różnorodność barier u kręgowców różni się między rybami, płazami, ptakami lub ssakami. Wspólną barierą dla wszystkich tych zwierząt jest skóra, która osłania i chroni ciało. Można to znaleźć pokryte łuskami, włosami i piórami.

W otoczeniu naturalnych otworów ciała, takich jak nosowe, istnieją struktury obronne, takie jak śluz, kaszel i lizozym, który znajduje się w łzach i ślinie.

Innymi substancjami przeciwdrobnoustrojowymi u zwierząt kręgowych są między innymi kwaśne pH występujące w żołądku i flora mikrobiologiczna jelita.

Referencje

1. África González Fernández i María O. Benitez Cabañas (2014) Filogeneza układu odpornościowego. Immunologia online. Odzyskany z immunologii online
2. Rinkevich (2002). Bezkręgowce kontra wrodzona odporność kręgowców: w świetle ewolucji Willey on line library. Pobrane z onlinelibrary.wiley.com.
3. Tom JLittle, Benjamin O'Connor, Nick Colegrave, Kathryn Watt, Andrew FRead (2003). Matczyny transfer odporności na szczepy u bezkręgowców. Nauka bezpośrednio. Pobrane z .sciencedirect.com.
4. Antón Marín, Yanet, „Salazar Lugo, Raquel (2009). Układ odpornościowy bezkręgowców Źródło: redalyc.org.
5. Wilting J, Papoutsi M, Becker J (2004). Układ naczyniowy limfatyczny: wtórny lub pierwotny? NCBI. Odzyskany z ncbi.nlm.nih.go
6. Francisco Vargas-Albores i Medo Ortega-Rubio (1994). Humoralny układ odpornościowy owadów. Brama badawcza. Pobrane z researchgate.net.
7. Luis Rendón, José Luis Balcázar (2003). Immunologia krewetek: podstawowe pojęcia i najnowsze osiągnięcia. AquaTic. Odzyskany z revistaaquatic.com.
8. W Sylvester Fredrick, S Ravichandran (2012). Białka hemolimfowe w morskich skorupiakach. NCBI. Pobrane z ncbi.nlm.nih.gov.