الذاكرة المناعية الفطرية هي الآلية المهمة للدفاع الموجودة عن الكائنات المتعددة الخلايا. الجهاز المناعي الفطري أقدم من الجهاز المناعي المكتسب، الذي تطور ليحمي المضيف من البيئة المحيطة حيث توجد العديد من العوامل المعدية والتوكسين ومن ضمنها البكتيريا، الفطريات، الفيروسات وغيرها.

الجهاز المناعي هو جهاز متطور ويقسم إلى قسمين:

الجهاز المناعي الفطري أو غير النوعي والتي تتكون من تفعيل الآليات الموجودة مسبقا بما في ذلك الجلد والغشاء المخاطي.
الجهاز المناعي النوعي والذي يستهدف ضد كائن حي أو مستضد معروف مسبقا، وبالتالي عند دخول الممرض، يتم التعرف عليه في البداية من قبل الجهاز المناعي الفطري ثم تنشيط الاستجابة المناعية التكيفية.

المناعة الفطرية هي خط الدفاع الأول لمنع العدوى ومحاربة العوامل الممرضة. هذه الآلية غير المحددة تستغرق وقت سريع من دقائق إلى ساعات بينما الاستجابة التكيفية تستغرق وقتا يتراوح بين أيام إلى أسابيع.

مكونات الجهاز المناعي الفطري

الجهاز المناعي الفطري مكون من عدة مركبات مختلفة

الحواجز الجسدية كالجلد والأغشية المخاطية.
الحواجز التشريحية، كإنزيمات الخلايا الظهارية والبلعمية، البالعات أي العدلات، الوحيدات، البلاعم. بروتينات المصل المرتبطة بالالتهاب.
الحبيبات السطحية والخلايا البلعمية المضادة للميكروبات.
مستقبلات الخلايا التي تستشعر الكائنات الحية الدقيقة وتشير إلى استجابة دفاعية
الخلايا التي تطلق

السيتوكينات

والوسطاء الالتهابين بمجرد دخول العامل الممرض

هذه الاستجابة المناعية تهدف إلى منع العدوى، القضاء على مسببات الأمراض، تحفيز الاستجابة المناعية المكتسبة.[1]

صفات الذاكرة المناعية الفطرية

تتميز بقدرتها على تمييز المكونات الهيكلية من مسببات الأمراض الميكروبية، والتي لا توجد إلا في هذه الكائنات الحية الدقيقة وتغيب في الخلايا المضيفة العادية. تتوسط عملية التعرف هذه مجموعة متنوعة من البروتينات الموجودة في الخلايا المضيفة مثل PRRs.

تشير هذه الخاصية إلى أن المناعة الفطرية قد تحدد مجموعات الكائنات الحية الدقيقة بينما قد تميز المناعة التكيفية بين مستضدات مختلفة من كائن حي واحد، مما يشير إلى أن المناعة الفطرية ليست محددة. هناك خاصة أخرى بأن الخلايا المناعية الفطرية لا تولد ذاكرة مناعية بعد التعرف على العامل الممرض في حين أن

المناعة المكتسبة

تقوم بالتعرف على الأنماط الجزيئية الثابتة نسبيا في معظم العوامل الميكروبية

آليات قتل الجراثيم في المناعة الفطرية

هناك العديد من المكونات القادرة على القضاء على العوامل الممرضة في الجسم من ضمنها

الليزويزيم، والذي يكون موجودا في اللعاب، الدمع، المفرزات الأنفية وهو قادر على التأثير على نمو الميكروبات.
حمض الهيدروكلوريك والبروتينات الهضمية مثل البنكرياسين والببتيداز في الجهاز الهضمي التي تدمر أيضا العديد من الميكروبات.
الأحماض الدهنية والصفراء، الترانسفرين، اللاكتوفيرين والفيبرونيكتين التي يمكنها التحكم في نمو الجراثيم وكذلك دخول العوامل الممرضة عبر الغشاء المخاطي.

نظام التخثر بالإضافة على دورة بوقف النزيف الدموي وتكون الخثرات أثناء إصابة الأنسجة لأنه يسهم أيضا في الاستجابة المناعية الفطرية عن طريق منع انتشار الجراثيم بحيث يمكن أن يستشعر الفيبرينوجين، أحد مكونات نظام التخثر، الكائنات الحية الدقيقة ويوقف عملها.

تفعيل ذاكرة الجهاز المناعي الفطري

يبدأ تنشيط الجهاز المناعي الفطري من قبل تعرفه على الجزيئات القابلة للذوبان، التي ترتبط بمصفوفة خارج الخلية او تنتشر في الدم كجزيئات قابلة للذوبان. أحد جزيئات التعرف على الأنماط القابلة للذوبان هو MBL، والذي يتم تصنيعه بشكل أساسي في الكبد ويتم إفرازه في الدورة الدموية. يتم تصنيع كميات صغيرة من MBL في الكلى والغدة الصعترية واللوزتين والأمعاء الدقيقة والمهبل، حيث تم الكشف عن mRNA المرسال

بروتين ال MBL يوجد في أعضاء أخرى كالبشرة، الدماغ، والرئتين. في الرئة تم العثور على MBL في غسل الشعب الهوائية السنخية وكذلك على العضلات الملساء في الشعب الهوائية بعد الإصابة. في الجلد والدماغ، لوحظ MBL فقط بعد إصابات الحروق والرضوض. ال MBL يعمل كأوبونسين وينشط المكمل من خلال مسار تكملة الليكتين. يتم تنشيط مسار الليكتين أيضًا بواسطة ficolins، والتي تشبه هيكليًا MBL وتدور في الدم.

الجهاز المناعي الفطري يعمل من خلال خطوتين

أولا، اكتشاف الهدف، كالعوامل الممرضة أو النسج والخلايا التالفة
ثانيا، عن طريق تنسيق المؤثرات الخلطية والجزيثات الفاعلية في الخلية لتحييد الهدف المحدد والقضاء عليه[1]

الذاكرة المناعية الفطرية للكائنات الحية

مفهوم الذاكرة المناعية الفطرية، أي تغيير في التفاعل في الخلايا المناعية الفطرية التي تعرضت سابقا لمحفزات مختلفة، معروف جيدا في النباتات والفقاريات وأيضا في اللافقاريات. الذاكرة المناعية الفطرية تختلف عن الذاكرة المكتسبة بعدة طرق، من ضمنها نقص إعادة ترتيب الجينات، ومشاركة إعادة البرمجة الجينية، ونوع الخلايا المعنية (الخلايا الفطرية مقابل الخلايا الليمفاوية T و B)، والمستقبلات المنخرطة في التعرف على مسببات الأمراض / المستضدات (مستقبلات التعرف على النمط الانتقائي (PRR) مقابل المستضد الخاص بالمستضد مستقبلات الخلايا التائية والخلايا البائية ). بشكل عام، الذاكرة المناعية الفطرية تعتبر ظاهرة قصيرة الأمد غير محددة على عكس الذاكرة المكتسبة طويلة الأمد والمحددة للغاية.

ذاكرة المناعة الفطرية عند النباتات

تعرف الذاكرة الفطرية عند النباتات باسم المقاومة المكتسبة النظامية، حيث يحفز التحفيز المعدي المقاومة النظامية للتحديات اللاحقة بهذه المحفزات او تلك التي تشبهها. مقاومة الطيف الواسع هو آلية المناعة الرئيسية عند النباتات وهي تشبه إلى حد بعيد المناعة الفطرية والذاكرة الفطرية عند الكائنات الأخرى.

الذاكرة المناعية عند الكائنات اللافقارية

الكائنات اللافقارية

لا تحتوي على ذاكرة مناعية مكتسبة كالنباتات، مقاومة الجهاز المناعي الفطري يتم صنعه بالتعرض السابق للعوامل المعدية، وهذا يؤدي على زيادة في ردة الفعل عند تعرض الكائن الحي لنفس التحديات او تحديات مشابهة من حيث زيادة عدد الخلايا البالعة، وزيادة التنظيم الجيني المتعلق بالتخليص المعزز للميكروبات وزيادة البلعمة. الأمر المثير للاهتمام هو أن الذاكرة الفطرية يمكن توارثها من جيل إلى جيل لاحق، مع وجود تفاعل محسن في كل نسل.

ذاكرة المناعة الفطرية عند الفقاريات

مفهوم الذاكرة المناعية الفطرية معروفا منذ القرن الأخير، مع العديد من الدراسات التي تصف تأثير التحضير، سواء في الجسم الحي أو في المختبر، على التفاعل اللاحق للبلاعم أو الوحيدات لتحدي غير ذي صلة. من المثير للاهتمام أن الدراسات على الكائنات الفقارية أظهرت نتائج غير موجودة عن اللافقاريات، بدءًا من الدراسة الأساسية لـ Beeson في عام 1946.

دراسات أخرى، بوجود الملاحظات الوفيرة في اللافقاريات والنباتات، تناولت الاستجابة (المقاومة المعززة غير المحدد) للعدوى التي تتطلب التحضير. الفرضية هي أن تحريض المقاومة هو آلية تعويضية مع نطاق الحد من تمديد فرط التفاعل وتلف الأنسجة في حالة الإصابة المتكررة أو المزمنة، في حين أن الهدف من التحسين المعتمد على الذاكرة هو تحسين مراقبة الأنسجة وحمايتها في حالات الضعف أو المرض. من ناحية أخرى يمكن أن يتشارك كل من المقاومة الناتجة عن الذاكرة و الاستجابة المفرطة في عواقب مرضية للمناعة، كما يظهر ذلك في الإنتان والمناعة الذاتية.

في الآونة الأخيرة، شهدت ظاهرة الذاكرة الفطرية الفقارية اهتمامًا متجددًا. أظهرت الدراسات أنه في خلايا الفأر والخلايا البشرية، فإن التحضير باستخدام المبيضات البيضاء أو مكون جدار الخلية الفطرية β-غلوكان غير بالتحديد يستحث استجابات ثانية محسنة أيضا، التطعيم في الجسم الحي مع بكتيريا إيجابية الجرام العصوية كالميت – غير أن يمكن أن يؤدي إلى استجابة مناعية المضيف أكثر فعالية للتحديات اللاحقة ، مع ما يصاحب ذلك من زيادة في مقاومة الالتهابات غير ذات الصلة[2]