Społeczność
blog.ekologia.pl   Blogerzy   Asiunia   Uodparnianie sie na trucizny czyli mitrydatyzm
0

Uodparnianie sie na trucizny czyli mitrydatyzm

Mitrydatyzm polega na uodparnianiu się na trucizny poprzez przyjmowanie dawek danej trucizny mniejszych od śmiertelnej. Ciało czlowieka, zwierząt, a także roślin i grzybów rozpoznaje truzicnę jako antygen (antygenem jest białko lub to co wiąże się z białkami), u roślin elicytor i uczy się to zwalczać poprzez wytworzenie odpowiednich przeciwciał. Realnym przykładem mitrydatyzmu jest William Haast z Miami Serpentarium Laboratories, który wstrzykiwał sobie jady węży m.in. kobry indyjskiej, kobry królewskiej i czarnej mamby, z czasem z jego osocza izolowano surowicę dla osób ukąszonych, uodparnianie na trucizny jest powszechne u ludzi pracujących z jadowitymi zwierzętami np. gadami, skorpionami i pająkami.

Nazwa pochodzi od króla Pontu Mitrydaesa IV, który uodpornił się na trucizny. W czasach dawnej arystokracji rycerze i szlachta często przyjmowali małe dawki trucizn, by uniknąć otrucia przez rywali politycznych. Takżę wojownicy ninja stosowali tę metodę. U roślin przykładem uodparniania są superchwasty. Istnieją andyjscy Indianie odporni na arsen. Naukowcy twierdzą, że to zmiany genetyczne, ale układ odpornościowy reaguje na metale np. są uczulenia na nikiel czy srebro, uczulenie to patologiczna reakcja układu odpornościowego, czyli układ odpornościowy reaguje na jony metali. Alergie i uodpornienia powstają na zasadzie pamięci immunologicznej. W przypadku uczulenia ukłąd odpornościowy atakuje nie zawsze szkodliwe substancje czy materiał biologiczny jak pyłki roślin i stara się je zniszczyć.

Układ odpornościowy człowieka ma za zadanie niszczyć patogeny (elementy biologiczne) i toksyny, które dostają się do ciała człowieka, odporność nieswoista ma na celu zabezpieczenie przed wszystkim co może okazać się szkodliwe, jak rogowa warstwa naskórka, lizozym we łzach, ślinie, który działa bakteriobójczo i grzybobójczo, nablonek migawkowy w oskrzelach i rzęski w nosie, które wymiatają zanieczyszczenia na zewnątrz. Odporność swoista jest skierowana na konkretne antygeny.

Rośliny zamykają metale ciężkie w wakuolach i narządach,którze zrzucają jak liście i owoce. Przed toksynami i patogenami rośliny bronią się tworząc białka PR obronne, które ograniczają przepuszczalność błon komórkowych. Elicytor łacząc się z odpowiednim receptorem inicjuje ich syntezę. Rośliny w odpowiedzi na toksynę tworzą białka, enzymy neutralizujące ją, blokującejej centrum aktywne (miejsce, wktórym toksyna reaguje z elementami rośliny), helatory metali ciężkich. Te białka poprzez zrosty korzeniowe u drzew, roślin zielnych, bylin,krzewów i grzybni grzybów mikoryzującychsą przenoszone na inne roślinę. Bakterie brodawkowe korzeniowe tworzą białka Nod, które przywracają równowagę hormonalną zaburzoną przez toksyny, które naśladują hormony. Rośliny wytwarzają też helatory wiążące i usuwające metale ciężkie, helatory te są przekazywane do sąsiednich osobników. Pierwsza linia obrony u roślin to ściany komórkowe i kutykula.

U kręgowców odporność jest związana z układem chłonnym i naządami limfoidalnymi, Przy pomocy białek albumin woda z tkanek jest wprowadzana do naczyń limfatycznych przez akwaporyny (kanały białkowe dla wody). W pracy układu odpornościowego bierze udział grasica, kaletka i szpik kostny, gdzie powstają komórki układu odpornościowego, białe krwinki. Wszystkie komórki krwi powstają z komórek macierzystych szpiku kostnego. Każdy ukłąd narządów ma własną tkankę limfatyczną, drogi oddechowe BALT, jama nosowa i ustna NALT, skóra SALT, układ pokramowy GALT, błony śluzowe MALT. Układ chłonny jest zbudowanym z naczyń chłonnych i węzłów chłonnych. Odporność nieswoista, wrodzona polega też na fagocytozie patogenów. Naczynie limfatyczne ma śródbłonek zewnętrzny, mięśniówkę gładką, śródbłonek wyścielający, w środku są zastawki. W środku płynie chłonka. Oprócz tego jest śledziona i wyrostek robaczkowy. W węzłach chłonnych dojrzewają limfocyty, mają one specjalne receptory białkowe, zwane markerami, które rozpoznają dany antygen. Po dojrzeniu limfocyty opuszczają węzły chłonne i biorą udział w odpowiedzi immunologicznej. Limfocyty i inne białe krwinki płyną z krwią i limfą po ciele i mogą przenikać przez ściany naczyń krwionośnych i limfatycznych do tkanek i tam działać. Nosnikami informacji są cytokiny, białka tworzone przez leukocyty. Cytokiny są białkami prozapalnymi, podzają odpowiedź imunologiczną. Limfokiny robią limfocyty, monokiny monocyty i neutrofile. Odpowiednikiem szpiku u ptaków jest bursa Fabrycjusza.

Obok limfocytów, które są agranulocytami, są monocyty i granulocyty. Monocyty są duże, mają 1 jądro, są zdolne do fagocytozy, przenikają z krwi do tkanek, tam stają się makrofagami (komórkami tucznymi), to one ochłaniają patogeny i unieszkodliwiają antygeny jak toksyny, potem stają się komórkami prezentującymi antygen APC, płyną do węzłów chłonnych i pokazują limfocytom receptory patogenu lub strukturę antygenu, by dojrzewająće tam limfocyty mogły go rozpoznać i zwalczyć. Granulocyty pochodzą z linni mieloidalnej szpiku kostnego, dzilimy je na obojętnochłonne neutrofile, które mają duże płatowe jądra, przenikają do tkanek, gdzie fagocytują patogeny i giną, kwasochłonne eozynofile, atakuja pasożyty, ich liczba wzrasta w czasie uczulenia, zasadochłonne, bazofile, razem z mastocytami (komórkami tucznymi) wydzielają związki chemiczne zmieniające przepuszczalność naczyń, one odpowiadaja za obrzęk, dzięki nim, inne komórki i przeciwciała przenikają do miejsc infekcji. Limfocyty należą do linii limfoidalnej, powstają na drodze hemopoezy razem z innymi komórkami, ale dojrzewają w różnych narządach limfoidalnych (szpik, węzły chłonne, bursa Fabrycjusza). Limfocyty rozpoznają dany antygen i niszczą go, wśród nich są duże komórki z ziarnistościami NK,które niszczą komórki nowotworowe i zainfekowane np. wirusami komórki ciała. Limfocyty T dojrzewają w graiscy lub węzłach chłonnych. U ssaków grasica jest za mostkiem, zbudowana jest ze zrazików oddzielonych tkanką łaczną, każdy zrazik ma korę i rdzeń. Powstałe wszpiku niedojrzałe limfocyty płyną tu z kriwą, po kontakcie z komórkami nabłonkowymi zrazików namnażają się, powstają naich powierzchni marker TCR (receptor limfocytów T), który wiąże się z antygenem, wszystkie limfocyty mają marker CD3, te z receptorem CD4 to pomocnicze limfocyty LiTh, te z CD8 są cytotoksyczne LiTc, dojrzałe limfocyty, kompetennte immunologicznie opuszczają grasicę, mają zdolność robienia komórkowej reakcji immunologicznej, grasica tworzy hormony tymulinę i tymozynę,które kontaktują ją zresztą ciała. Z wiekiem grasica zanika, im organizm starszy, tym trudniej zachodzi uodparnianie, najintensywniej zachodzi we wczesnym dzieciństwie. Bursa Fabrycjusza jest u ptaków. Budową przypomina grasicę, jest uwypukleniem wola, stanowi główny narzą limfatyczny ptaków, tu u ptaków dojrzewają limfocyty B, u innych kręgowców w szpiku, one uczestniczą w humoralnej reakcji odpornościowej, tworzą przeciwciała w płynie. LiB u kręgowców dojrzewająć tworzą marker powierzchniowy receptor LiB, BCR, może rozpoznawać ogromne ilości antygenów, po związaniu antygenu LiB tworzą dla niego receptory, zmieniają się w plazmocyty, które tworzą przeciwciała.

Śledziona i węzły chłonne to narządy obwodowe, śledziona jest w pobliżu żołądka, oacza ją torebka z tkanki łącznej, łączy się z beleczkami dzielącymi miąższ na zraziki, miąższ ma miazgę białą i czerwoną, białą ma limfocyty ułozone wokół naczyń krwionośnych,którymi płyną do niej i z niej, czerwona ma zatoki żylne z komórkami krwi oraz markofagi niszczące stare komórki, młode wracają do krwioobiegu. Węzły chłonne są w całym ciele, obok rozgałęzień naczyń limfatycznych szyi, jamy brzusznej, pach i pachwin są ich skupiska. Skupiska są także w wyrosttku robaczkowym, stanowią migdałki podniebienne i grudki jelita grubego (kępki Peyera), Każdy węzeł otacza torebka łącznotkankowa, wnika do wnętrza miąższu i dzieli go na zraziki, tu są LiT, LiB,makrofagi i komórki plazmatyczne, tu jest prezentacja i rozpoznanie antygenu, ich powiększenie mówi o zakażeniu. Same antygeny to cząsteczki rozpoznawane przez LiB i LiT jako obce, każda taka cząsteczka ma epitop, czyli fragment, który rozpoznaje dane przeciwciało, epitop może być jeden, wiele takich samych lub rózne, które rozpoznają różne przeciwciała, niektóre toksyny same w sobie są epitopami, limfocyty rozpoznają te antygeny, które zaprezentują im komórki reprezentują antygen, komórki te mają na powierzchni główny kompleks zgodności tkankowej klasy I lub II (MHC I, MHCII), cząsteczkę, dzięki której rozróżniają swoje komórki od obcych, MHCI są na wszystkich komórkach mających jądro, prezentują antygen limfocytom CD8+ MHC II,na LiB i makrofagach, prezentują antygen LiCD4+, gdy ten kompleks rozpoznaje odpowiedni receptor TCR, zostaje uznany jako obcy, rozpoczyna to ciąg reakcji prowadzących do namnożenia Li z receptorem dla danego antygenu, to jest pamięć immunologiczna, LiB łączą się z nim i prezentują jego fragmenty z MHC II, przy kolejnym spotkaniu z tym samym antygenem są APC, LiB po kontakcie z antygenami stają się komórkami plazmatycznymi robiącymi immunoglobuliny. Przeciwciałami są immunoglobuliny o danej budowie, robione przez LiB, są to rozpuszczone w osoczu receptory antygenów, u ssaków są grupy immunoglobulin IgG, IgM, IgA, IgD, IgE, mają cząsteczkę Fab wiążącą antygen i część stałą charakterystycznądla Ig, Fc,każda wiąże jeden editop antygenu, ale ilość antygenów dla których możemy robić przeciwciała jest nieograniczona. Ig ssaków mają 4 łąńcuchy, 2 lekkie L i 2 ciężkie H, część Fc to część C łańcuchów ciężkich, Fab ma fragmenty wszystkich łancuchów. IgG aktywują białka dopełniacza i są w tkankach i krwi, IgM są w krwi, na receptorach LiB i są głównymi przeciwciałami odpowiedzi pierwotnej, aktuwują układ dopełniacza, IgA są na pow. błon śluzowych i bronią je przed infekcjami, IgD są receptorami LiB biorą udział w różnicowaniu limfocytów, IgE są w tkankach, odpowiadają za degranulację bazofili i mastocytów,udział w uczuleniach i atakach pasożytów. Dojrzałe limfocyty opuszczają narządy limfoidalne i z krwią i limfą rozmieszczają się po ciele, potrafią przenikać przez ściany naczyń krwionośnych do tkanek. Cytokiny to białka, które kontaktują ze sobą komórki układu odpornościowego między sobą z narządami limfoidalnymi, oprócz cytokinin, są białka dopełniacza i interleukiny oraz biłka ostrej fazy. Cytokiny wydzielaja komórki układu odpornościowego po kontakcie z antygenem, są nośnikiem informacji o reakcji obronnej, ich zasięg jest krótki, ich receptory mają komórki odpornościowe oraz inne komórki ciała. Interleukiny należą do cytokin, robią je limfocyty, jest ich 20,numerujemy je od IL-1, pobudzają one komórki do podziałów i różnicowania. IL-1 robiona przez monocyty nakazuje podwzgórzu podnieść temperaturę, IL-2 robiona przez LiT pobudza namnażanie limfocytów, interferony INF np. gamma uczestniczą w walce z wirusami podczas linii obrony, chemokiny kierująkomórki w odpowiednie miejsca i tam je lokują.

Bialka układu dopelniacza współdziałają ze sobą podczas reakcji na stan zapalny, ułatwiaja fagocytozę opłaszczając komórki patogenów, to opsonizacja, odpowiedzialne za nią cząsteczki to opsoniny. Białka ostrej fazy również ułatwiają fagocytozę,one informują o stanie zapalnym.kontakt z antygenem pobudza limfocyty to ekspansji klonalnej, na ich powierzchni pojawiają się receptory dla informacji od cytokin, limfocyt sam tworzy cytokiny, potem te komórki są komórkami pamięci poznają dany antygen, kontakt z antygenem uwalnia reakcję pierwotną obronną, to odpowiedź pierwotna, podczas odpowiedzi wtórnej reakcja zachodzi szybciej i sprawniej, to jest właśnie uodparnianie. I w przypadku trucizn zachodzi łatwiej i na dłużej niż w przypadku wirusów, bakteriii grzybów, które ewoluują zmieniając swoje receptory powierzchniowe.

Reakcja humoralna zachodzi kiedy LiB wydzielająprzeciwciała wiążące dany antygen, dojrzały LiB z pomocą Fab swojego receptora immunoglobulinowego poznaje antygen, wchłania go i prezentuje jego fragmenty z kompleksem MHC II limfocytowi pomocniczemu,ten wydziela limfocyty, one zmieniają LiB w komórkę plazmatyczną, która tworzy komórki pamięci oraz swoistte przeciwciała, potem LiB jest fagocytowany. Odpowiedź komórkowa jest kiedy limfocyty cytotoksyczne i komórki NK dostają informację od komórki APC z APC z kompleksem MHC I. Tak niszczone są obce komórki, LiT wydzielają substancje niszczące ich błony komórkowe-perforyny, obca komórka ulega apoptozie, lub własna zakażona wirusami. Reakcja zapalna to lokalna reakcja zapalna tkanki nainfekcjęlub uszkodzenie, jest pierwszą, nieswoistą reakcją obronną, powodują ją zakażeniamikrobami, oparzenia, odmrożenia, uszkodzenie komórek, uszkodzona tkanka ma obrzęk, zaczerwienienie, podwyższoną temperaturę i boli. W danym miejscu rośnie przepływ krwi i przepuszczalność naczyń, które rozszerzają się, naplywają leukocyty do uszkodzonej tkanki,ich komórki śródblonka obkurczają się, miejscowe komórki tuczne (mastocyty) uwalniają histaminę,która wpływa na śródbłonek naczyń, uszkodzona tkanka robi mediatowy reakcji zapalnej, to białka, przez ściany naczyń przepływają bialka i leukocyty, powstaje wysięk dający obrzęk, mediatory stanu zapalnego powodują chemotaksję, czyli napływ leukocytów do danej tkanki, ułatwiają ich kontkat z patogenami i antygenami. Mediatory informują podwzgórze o infekcji, ono podnosi temperaurę, by ułatwić pracęukładu odpornościowego (im wyższa temperatura, tym szybciej zachodzą reakcje chemiczne). Po zniszczeniu patogenów reakcja wygasa, tak jest przy zatruciach.

Grzybnie kierują metale ciężkie do owocników, które po wysypaniu zarodników obumierają, a same grzyby tworzą antytoksyny (substancje wiążące toksyny), inhibitory toksyn i antybiotyki jak pędzlak biały penicylinę.

Hemocyty to komórki hemolimfy bezkręgowców. Gąbki mają amebocyty w mezohylu, fagocytują zbędne metabolity, trucizny i drobnoustroje. Bezkręgowce mają układ profenylooksydazy, pro-PO, odkładanej w oskórku dając jego utwardzenie i w hematocytach, gdzie zwalcza patogeny. Hemocyty i celomocyty są komórkami immunokompetentnymi. Pro-Po jest prekursorem feneloksydazy,ona katalizuje utlenianie polifenoli do chinonów i semichinonów, końcowy produkt to melanina. Chinony redukują wolne rodniki do bardziej reaktywnych form, co zwalcza patogeny. Reakcję tę aktywują komórki układu odpornościowego wzorców molekularnych związanych z patogenami PAMP, są to peptydoglikany i lipoglikany bakteryjne oraz beta 1-3-glikany grzybów. Uczestniczą tu jony wapnia. Reakcja jest u gąbek, pierścienic, mięczaków, stawonogów, żachw, bezczaszkowców. Uczestniczą tu proteazy serynowe, aktywujące profenoloksydazę, tzw. PAP i enzym PPAF.

U owadów proteazy HP są hemolimfie, HP-14 atakuje bakterie gram+ i grzyby, inhibitory proteaz serynowych zrodziny serpin hamują reakcję. U wojsiłek pro-Po jest u samic. U skorupiaków jest w trzustce, hematocytach i narządach limfoidalnych.

W celomie dżdżownic są nieziarniste amebocyty hialinowe i ziarniste granulocyty, oraz eleocyty. Wydzielają one białka naprawiająće uszkodzone komórki dżdżownicy i opsonizujące oraz zlepiające (aglutynujące) komórki patogenu i inhibitory toksyn. Jest celomatyczny czynnik cytolityczny CCF-1, rozpoznaje patogeny, inicjuje powstanie pro-PO oraz aglutynuje patogeny. Enkapsulacja to powstawanie ciał brunatnych oddzielających patogen od komórek gospodarza. Celomocyty otaczają patogen, w ich wnętrzu rośnie ilość melaniny i lipofuscyny, te kapsuły są przesuwane do końca ciała dżdżownicy i sąusuwane przez pory lub odrzucenie ostatnich segmentów. Inicjacją formowania kapsuł jest powstanie w wyniku hydroksylacji tyrozyny przez hydroksylazę dopaminową L-β3,4-dihydroksyfenylolaniny, L-DOPA, β-1,3-glukan i niektóre toksyny aktuwująreakcję pro-PO u dżdżownic. U dżdżownic enzymy tych reakcji są w wakuolach i aparatach golgiego wszystkich celomocytów, prekursory melaniny są w granulocytach, dżdżownice maja mają 3 proteazy serynowe A2, B2 i C2 aktuwujące pro-Po zależnie od temperatury i pH środowiska. U mięczaków hemocyjanina odpowiedzialna za transport tlenu whemolimfie odpowiada za aktywację pro-PO. PPA odpowiada za fagocytozę i melanizację, aktywację pro-Po, aktywacje siebie,czyli drugiej cząsteczki PPA, ponadto za aktywacjepro-PO odpowiadają proteazy, detergenty, wysokie stężenie jonów wapnia.

Jest u mięczaków enzym peroksynektyna, powstaje z pro PXN, łaczy się z receptorami inttegryn odpoiadając za przyleganie komórek, ułatwia opsonizację i fagocytozę, ułatiwa syntezę halogenowodorów,melaniny i chinonów. Należące do strunowców osłonice mają reakcje pro-PO w hemocytach, jej aktywacja jest przy LPS, intensywnieje przy proteazie serynowej, odbywa się poprzez odcięcie nieaktywnego fragmentu,tu kationy są bez znaczenia.

U bezczaszkowców np. lancetnika,który nie ma swobodnie pływających fagocytów pro-PO zachodzi w komórkach skrzeli, jelita i śluzu.

U gąbek pro-Po zachodzi w sttarych komórkach i po przeszczepach od innej gąbki,reakcje inicjuje przekształcenie fenyloalaniny przez jej hydroksylazę PAH,która zwiększa ekspresję mRNA i swoja aktywność. Każda reakcja musi być wygaszana, u szarańczy inhibitorami reakcji są bialka LCIM I i LCIM II,u motyli serpiny, u słodkowodnych raków pacyfastyna, jest też MIP bialko inhibujące melanizację,owady maja inhibitory fenoksygenazy, białka POI, więc każda grupa ma swoje inhibitory. Układ pro-POto odpowiednik układu dopełniacza kręgowców. W ludzkiej skórze, ciałach grzybów i bezkręgowców melanina wiąże jony metali cięzkich i neutralizuje trucizny.

Ten wpis czytano 35 razy.
Odsłon: 740199
Asiunia
Mam licencjat z biologii i mgr z ochrony środowiska specjalność biologia środowiska na UJ, chciałabym podzielić się wiedzą, którą przekazali mi moi wykładowcy.
<< Październik 2019 >>
PnWtŚrCzPtSoNd
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031   
zobacz wszystkie wpisy »