AIS

posted on 07 Dec 2006 19:11 by spybeer

Artificial Immune System(ระบบภูมิคุ้มกันประดิษฐ์)

1.บทนำ

ในร่างกายของคนเรามีระบบในการต่อสู้กับสิ่งแปลกปลอมที่เข้ามาทำอันตรายกับร่างกายและมันยังมีความสามารถที่จะจดจำและจำแนกความแตกต่างของสิ่งผิดปกติ ลักษณะต่างๆได้อย่างถูกต้องซึ่งนับว่าเป็นระบบที่อัจฉริยะ ทางด้านระบบคอมพิวเตอร์จึงได้มีการนำกลวิธีการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันนี้มาเป็นต้นแบบในการสร้าง แนวทางใหม่ๆในการแก้ปัญหาทางคอมพิวเตอร์ซึ่ง ในเบื้องต้นเราจะมาทำความรู้จักกับระบบภูมิคุ้มกันในธรรมชาติกันก่อน

2. Natural Immune System(ระบบภูมิคุ้มกันในธรรมชาติ)

ระบบภูมิคุ้มกันของมนุษย์มีอยู่ทั่วร่างกาย เปรียบเหมือนกองทัพทหารที่ป้องกันประเทศ ประกอบด้วย ต่อมน้ำเหลือง (เป็นที่อยู่ของเซลล์เม็ดเลือดขาว) คือ หน่วยทหาร และท่อน้ำเหลือง ที่ภายในจะเป็น น้ำเหลือง และเซลล์เม็ดเลือดขาว เชื่อมต่อระหว่างต่อมน้ำเหลืองด้วยกันเอง และเชื่อมต่อเข้ากับเส้นเลือด คือ เส้นทางเดินทัพของทหาร ม้าม ไขกระดูก ต่อมทอนซิล Payer's patch ที่อยู่ตามเยื่อบุทางเดินอาหาร เป็นที่ตั้งฐานทัพของทหาร

สิ่งแปลกปลอมต่างๆรวมทั้งจุลชีพก่อโรคจะผ่านเข้าสู่ต่อมน้ำเหลืองจากตำแหน่งที่เข้าสู่ร่างกาย เข้าสู่ต่อมน้ำเหลืองเฉพาะที่ และผ่านทางเส้นเลือดและท่อน้ำเหลืองกระจายไปทั่วร่างกาย

ระบบภูมิคุ้มกันนั้นอาจจำแนกได้หลายลักษณะดังนี้

1) แบ่งตามการเกิด (Origins)

1.1) Innate or Natural Immunity

- ปรากฏมีมาโดยกำเนิด

- ส่วนมากเป็น non-antigen-specific factors เช่น ผิวหนัง

1.2) Acquired Immunity

- พัฒนาขึ้นภายหลังในสายวิวัฒนาการ เฉพาะใน vertebrate

- มีความจำเพาะ - Specificity

- เกิดขึ้นหลังได้รับ (expose / immunization)สิ่ง / สารแปลกปลอมต่อร่างกายมาก่อนหน้านี้แล้ว

ชนิดของ Acquired Immunity

1.2.1) Active Immunity : immunity ที่ ตอบสนองต่อ antigens

- Natural active immunity: เกิดระหว่างการเกิดโรคและอย่างถาวร เช่นหัด คางทูม

- Artificial active immunity: vaccines ของโรคที่ตายแล้วกระตุ้นให้สร้าง immune ที่ถาวร

1.2.2) Passive Immunity

- Natural passive immunity: immune จากแม่ให้ทารกในครรภ์

-Artificial passive immunity: immune serum จากคนหรือสัตว์อื่นเช่น ภูมิโรคคอตีบ บาดทะยัก

2) แบ่งตามความจำเพาะต่อสิ่งแปลกปลอม

- Nonspecific defense mechanism หรือ Innate Immunity การป้องกันไม่จำเพาะต่อสิ่งแปลกปลอม

-การป้องกันด่านแรกที่ไม่สามารถแยกชนิดของ foreign materials ได้ แต่ให้ผลป้องกันได้ทันที

แบ่งเป็น 2 อย่าง คือ

+ External Physical Barrier : การป้องกันทางกายภาพของผิวบุลำตัวหรือบุผนังอวัยวะ การขับเมือก น้ำตา

+ Internal Physiological Reactions : การป้องกันโดยการทำลายหรือกินของ phagocytic cells หรือ การบวม, การสร้างสารให้เม็ดตกตะกอน, สารยับยั้งการเจริญของ virus

- Specific defense mechanism การป้องกันจำเพาะต่อสิ่งแปลกปลอม

- สามารถแยกระหว่าง foreign substances (antigens) โดยการผลิต specific proteins (antibodies) มาทำลาย foreign substances เหล่านี้

- เริ่ม ภายหลังเกิด nonspecific response ระยะหลังๆ ซึ่งเป็นระยะชั่วคราว มาก่อนแล้ว

เซลล์ของระบบภูมิคุ้มกัน

เซลล์ที่ทำหน้าที่ในระบบภูมิคุ้มกัน สร้างมาจาก stem cells ที่อยู่ในไขกระดูก แบ่งเป็น

1) เซลล์ที่ทำหน้าที่กินสิ่งแปลกปลอม เช่น macrophage, monocyte, neutrophil

2) เซลล์ที่มี granule จำนวนมาก ได้แก่ eosinophil, basophil และ

3) เซลล์เม็ดเลือดขาวขนาดเล็กที่เรียกว่า เซลล์ลิมโฟไซท์ (lymphocyte) ซึ่งแบ่งเป็น 2 ชนิด คือ

B cells และ T cells

B cells ทำหน้าที่ผลิตภูมิคุ้มกันชนิดสารน้ำที่เรียกว่า แอนติบอดี โดยที่ B cell จะถูกกระตุ้นด้วยแอนติเจน แล้วจึงเปลี่ยนเป็น plasma cells เพื่อสร้างแอนติบอดีจำเพาะต่อแอนติเจนนั้น

T cells ทำหน้าที่ด้านการตอบสนองทางด้านเซลล์ เพื่อกำจัดสิ่งแปลกปลอมหรือจุลชีพแบ่งเป็น

1) เซลล์ CD4 หรือ helper T (Th) cells เป็นเซลล์เม็ดเลือดขาวที่มีแอนติเจนชนิด CD4 บนผนังเซลล์ ทำหน้าที่ส่งเสริมเรียกเซลล์เม็ดเลือดขาวอื่น เช่น B cell ในการสร้างแอนติบอดีจำเพาะ และ T cells เพื่อการเปลี่ยนเป็น cytotoxic T cells (CTL) ดังนั้น CD4+ T cells จึงมีความสำคัญมาก เพราะมีส่วนร่วมในการทำให้มีภูมิคุ้มกันทั้งแบบเซลล์และสารน้ำ
2) เซลล์ CD8 หรือ killer cells หรือ suppressor cells เป็นเซลล์เม็ดเลือดขาวที่มีแอนติเจนชนิด CD8 บนผนังเซลล์ ทำหน้าที่ทำลายเซลล์ที่ผิดปกติหรือที่ติดเชื้อจุลชีพ
เซลล์เม็ดเลือดขาวพวกนี้จะรู้ได้ว่าเซลล์ชนิดใดเป็นสิ่งแปลกปลอม จากที่เซลล์ชนิดนั้นไม่มีโมเลกุลที่ผิวเซลล์ HLA class I ชนิดเดียวกับเซลล์เม็ดเลือดขาวนั้น ส่วนสิ่งแปลกปลอมที่กระตุ้นระบบภูมิคุ้มกัน เรียกว่า แอนติเจน (antigen) และตำแหน่งบนแอนติเจนที่จำเพาะในการกระตุ้นเรียกว่า epitope แบ่งเป็น B-cell epitope กระตุ้น B-cell เพื่อสร้างแอนติบอดีจำเพาะ และ T-cell epitope กระตุ้น T-cell

by spybeer


edit @ 2007/01/17 06:23:58

Comment

Comment:

Tweet

ขอบคุณนะครับที่สนใจ ผมติดต่อกลับไปแล้วนะแต่ไม่ติด ค่อต่อแล้วแต่ไม่ติดอะ ผมจึงขออภัยไว้ ณ ที่นี้เช่นกัน ตอนแรกว่าจะเขียนต่อแต่ยังขี้เกียจอยู่ เก็บไว้ก่อนละกัน

#2 By สปายชาเขียว on 2007-01-10 13:17

ผมเป็นนักศึกษาปริญญาโท กำลังทำงานวิจัยเกี่ยวกับเว็บบล็อกอยู่
จึงใคร่ขอความร่วมมือจากท่านเจ้าของเว็บบล็อกนี้ ถ้าไม่เป็นการรบกวนกรุณาติดต่อกลับมาที่ greentea_sp@hotmail.com
ถ้าขอความนี้เป็นการรบกวนท่าน ผมก็ขออภัยไว้ ณ ที่นี้ด้วยนะครับ และก็ต้องขอขอบคุณล่วงหน้าสำหรับท่านที่ให้ความร่วมมือครับ

#1 By (125.24.181.18) on 2006-12-07 21:25