الهدف
بنهاية هذا الدرس، يكون الطالب قادرًا على شرح آلية عمل المناعة المكتسبة النوعية وتركيب الأجسام المضادة وطريقة عملها.
شرح الدرس
بعد دراسة المناعة الطبيعية غير النوعية في الدرس السابق، يتناول هذا الدرس الخط الثالث من الدفاع: المناعة المكتسبة (النوعية)، التي تعتمد على الخلايا الليمفاوية البائية والتائية (المدروسة في درس مكونات جهاز المناعة).
يحمل كل ميكروب على سطحه جزيئات تُسمى المستضدات، وهي علامات تُمكّن جهاز المناعة من التعرف على الميكروب باعتباره غريبًا عن الجسم. عندما تتعرف الخلية الليمفاوية البائية على مستضد معين يطابق مستقبلاتها بدقة، تتنشط وتنقسم لتكوين نوعين من الخلايا: خلايا بلازمية (تفرز كميات كبيرة من الأجسام المضادة المطابقة لهذا المستضد بالتحديد) وخلايا ذاكرة (تبقى في الجسم لفترة طويلة، جاهزة للاستجابة السريعة عند عودة نفس الميكروب مستقبلًا).
الجسم المضاد هو بروتين على شكل حرف Y، يرتبط بالمستضد المطابق له بدقة تامة (مثل تطابق المفتاح مع القفل)، مما يعطل الميكروب أو يُعلّمه لتلتهمه البلاعم بسهولة أكبر (تعزيز البلعمة)، أو يُحفز تفعيل البروتينات المتممة (المدروسة في الدرس السابق) لتدمير الميكروب مباشرة.
يفسر وجود خلايا الذاكرة سبب الاستجابة المناعية الثانوية الأسرع والأقوى بكثير عند التعرض لنفس الميكروب مرة ثانية، مقارنة بالاستجابة الأولية الأبطأ عند أول تعرض — وهذا المبدأ هو الأساس العلمي الذي يقوم عليه التطعيم (اللقاحات)، الذي يُعرّض الجسم لمستضد ميكروب (بشكل ضعيف أو غير ضار) لتحفيز تكوين خلايا الذاكرة دون الإصابة الفعلية بالمرض.
أسئلة تدريبية
1. طفل تعرض لعدوى فيروسية للمرة الأولى، واستغرق جسمه عدة أيام لإنتاج استجابة مناعية قوية. بعد سنوات، تعرض لنفس الفيروس مرة أخرى واستجاب جسمه بسرعة أكبر بكثير. ما التفسير العلمي لهذا الفرق في السرعة؟
عرض الإجابة
وجود خلايا الذاكرة من التعرض الأول، التي تسمح باستجابة مناعية ثانوية أسرع وأقوى عند التعرض الثاني لنفس الميكروب.
2. باحث يفحص خلية بائية تعرفت على مستضد مطابق لمستقبلاتها، وبدأت تنقسم إلى نوعين من الخلايا. ما اسم هذين النوعين، وما وظيفة كل منهما؟
عرض الإجابة
خلايا بلازمية (تفرز الأجسام المضادة) وخلايا ذاكرة (للاستجابة السريعة عند التعرض المستقبلي لنفس الميكروب).
3. طبيب يشرح آلية عمل اللقاحات لمريض قلق من التطعيم. ما الأساس العلمي الذي يستند إليه اللقاح لتحفيز مناعة دون التسبب في المرض الفعلي؟
عرض الإجابة
تعريض الجسم لمستضد الميكروب بشكل ضعيف أو غير ضار، لتحفيز تكوين خلايا الذاكرة دون الإصابة الفعلية بالمرض.
4. باحثة تفحص جسمًا مضادًا وتلاحظ ارتباطه بدقة تامة بمستضد معين، مما يعطل الميكروب. ما الوصف الشكلي لهذا الجسم المضاد، وكيف يرتبط بالمستضد؟
عرض الإجابة
شكل حرف Y، ويرتبط بالمستضد المطابق له بدقة تامة (مثل تطابق المفتاح مع القفل).
5. مريض تلقى لقاحًا معينًا منذ سنوات، وتعرض الآن للميكروب الحقيقي المطابق. ما نوع الاستجابة المناعية المتوقعة، بناءً على وجود خلايا ذاكرة من اللقاح السابق؟
عرض الإجابة
استجابة مناعية ثانوية، أسرع وأقوى من الاستجابة الأولية، بسبب وجود خلايا الذاكرة الناتجة عن اللقاح.
6. باحث يدرس آلية يُعزز فيها الجسم المضاد التهام الميكروب من قبل البلاعم. ما اسم هذه الآلية المرتبطة بوظيفة الجسم المضاد؟
عرض الإجابة
تعزيز البلعمة (أحد طرق تعطيل الجسم المضاد للميكروب أو مساعدته على تدميره).
7. طفلة تعاني من نقص خلقي في الخلايا البائية، ولا تستطيع إنتاج أجسام مضادة بكفاءة. ما التأثير المتوقع على استجابتها للقاحات المستقبلية؟
عرض الإجابة
ضعف شديد في الاستفادة من اللقاحات، لأن اللقاحات تعتمد أساسًا على تحفيز الخلايا البائية لإنتاج أجسام مضادة وخلايا ذاكرة.
8. باحثة تفحص مستضدًا على سطح ميكروب جديد لم يتعرض له الجسم من قبل. ما الذي يحدث عندما تتعرف خلية بائية على هذا المستضد لأول مرة؟
عرض الإجابة
تتنشط الخلية البائية وتنقسم لتكوين خلايا بلازمية (تفرز أجسامًا مضادة) وخلايا ذاكرة، في استجابة أولية أبطأ من الاستجابة الثانوية المستقبلية.
9. طالب يسأل: “لماذا لا تحتاج اللقاحات إلى تعريض الجسم للميكروب الحقيقي الكامل والخطير؟” ما الإجابة المرتبطة بمفهوم المستضد؟
عرض الإجابة
لأن المستضد (العلامة السطحية للميكروب) هو ما يتعرف عليه جهاز المناعة، فيكفي تعريض الجسم لهذا المستضد وحده (بشكل ضعيف أو معطل) لتحفيز الاستجابة المناعية دون الحاجة للميكروب الكامل الخطير.
10. باحث يفحص جسمًا مضادًا يُحفز تفعيل البروتينات المتممة (المدروسة في درس سابق) لتدمير الميكروب. ما هذا مثال عليه من وظائف الجسم المضاد؟
عرض الإجابة
إحدى الطرق التي يعطل بها الجسم المضاد الميكروب أو يساعد على تدميره – تحفيز البروتينات المتممة.
11. مريضة تعرضت لعدوى بكتيرية جديدة تمامًا، ولوحظ أن الاستجابة المناعية استغرقت وقتًا أطول نسبيًا لتصل لأقصى فعاليتها. ما نوع هذه الاستجابة، ولماذا كانت أبطأ من المتوقع في حالة التعرض الثاني؟
عرض الإجابة
استجابة مناعية أولية، وهي أبطأ لأنها المرة الأولى التي يتعرف فيها الجسم على هذا المستضد المحدد، دون وجود خلايا ذاكرة جاهزة مسبقًا.
12. باحثة تدرس مريضًا تلقى لقاحًا ضد ميكروب معين، ثم تعرض لميكروب مختلف تمامًا (لا علاقة له بالأول). هل يُتوقع أن تساعده خلايا الذاكرة الناتجة عن اللقاح الأول في مواجهة هذا الميكروب الجديد؟
عرض الإجابة
لا، لأن خلايا الذاكرة نوعية (تتعرف على مستضد محدد فقط)، فلا تساعد في مواجهة ميكروب مختلف تمامًا لم يتعرض له الجسم من قبل بأي شكل.