UPSC MainsMEDICAL-SCIENCE-PAPER-I20255 Marks
Read in English
Q20.

कोशिका-मध्यस्थ रोगक्षमता के विकास का संक्षेप में वर्णन कीजिए । इसमें भाग लेने वाली विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं (सेल टाइप्स) की सूची दीजिए तथा प्रत्येक के कार्य लिखिए।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, सबसे पहले कोशिका-मध्यस्थ रोगक्षमता (Cell-Mediated Immunity) को परिभाषित करते हुए एक संक्षिप्त परिचय दें। मुख्य भाग में, इसके विकास की प्रक्रिया को चरणों में समझाएं, जिसमें एंटीजन की पहचान से लेकर लक्ष्य कोशिकाओं के विनाश तक शामिल हो। इसके बाद, इसमें भाग लेने वाली विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं (सेल टाइप्स) को सूचीबद्ध करें और प्रत्येक के विशिष्ट कार्यों का विस्तार से वर्णन करें। अंत में, एक संक्षिप्त निष्कर्ष प्रस्तुत करें जो इसके महत्व को रेखांकित करे।

Model Answer

0 min read

Introduction

कोशिका-मध्यस्थ रोगक्षमता (Cell-Mediated Immunity - CMI) प्रतिरक्षा प्रणाली का एक महत्वपूर्ण भाग है जो एंटीबॉडी पर निर्भर हुए बिना संक्रमित कोशिकाओं, कैंसर कोशिकाओं, या विदेशी कोशिकाओं को नष्ट करने के लिए विशेष प्रतिरक्षा कोशिकाओं का उपयोग करती है। यह अनुकूली प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया का एक प्रकार है, जो मुख्य रूप से टी-लिम्फोसाइट्स (टी कोशिकाएं) द्वारा मध्यस्थ होती है। CMI शरीर को उन रोगजनकों से बचाता है जो कोशिकाओं के भीतर रहते हैं, जैसे वायरस, कुछ बैक्टीरिया और कवक। यह प्रत्यारोपित ऊतकों की अस्वीकृति और कैंसर कोशिकाओं को खत्म करने में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।

कोशिका-मध्यस्थ रोगक्षमता का विकास

कोशिका-मध्यस्थ रोगक्षमता एक जटिल प्रक्रिया है जो शरीर में रोगजनकों के प्रवेश के बाद विकसित होती है। यह ह्यूमरल प्रतिरक्षा (जो एंटीबॉडी पर आधारित है) से भिन्न होती है क्योंकि इसमें सीधे कोशिकाओं द्वारा हमला किया जाता है। इसके विकास के प्रमुख चरण निम्नलिखित हैं:

  • एंटीजन पहचान: शरीर में प्रवेश करने वाले रोगजनक (जैसे वायरस या बैक्टीरिया) एंटीजन-प्रेजेंटिंग कोशिकाओं (APCs) द्वारा पहचाने जाते हैं। ये कोशिकाएं रोगजनक को निगल लेती हैं और उसके एंटीजन के छोटे टुकड़ों को अपनी सतह पर मेजर हिस्टोकंपैटिबिलिटी कॉम्प्लेक्स (MHC) अणुओं के साथ प्रस्तुत करती हैं। उदाहरण के लिए, मैक्रोफेज और डेंड्राइटिक कोशिकाएं APCs के रूप में कार्य करती हैं।
  • टी-कोशिकाओं का सक्रियण: एंटीजन-प्रस्तुत करने वाली कोशिकाएं (APCs) तब लिम्फ नोड्स या अन्य लिम्फॉयड ऊतकों में टी-कोशिकाओं से मिलती हैं। हेल्पर टी-कोशिकाएं (CD4+ T कोशिकाएं) MHC वर्ग II अणुओं द्वारा प्रस्तुत एंटीजन को पहचानती हैं, जबकि साइटोटॉक्सिक टी-कोशिकाएं (CD8+ T कोशिकाएं) MHC वर्ग I अणुओं द्वारा प्रस्तुत एंटीजन को पहचानती हैं। इस पहचान के बाद, टी-कोशिकाएं सक्रिय हो जाती हैं और तेजी से विभाजित होना शुरू कर देती हैं, जिससे विशेष टी-कोशिकाओं की संख्या बढ़ जाती है।
  • क्लोनीय विस्तार और विभेदन: सक्रिय टी-कोशिकाएं कई क्लोन (समान कोशिकाएं) बनाती हैं। ये क्लोन फिर विभिन्न प्रकार की प्रभावकारी टी-कोशिकाओं में विभाजित हो जाते हैं, जिनमें साइटोटॉक्सिक टी-लिम्फोसाइट्स, हेल्पर टी-लिम्फोसाइट्स, नियामक टी-लिम्फोसाइट्स और मेमोरी टी-लिम्फोसाइट्स शामिल हैं।
  • लक्ष्य कोशिकाओं का विनाश: साइटोटॉक्सिक टी-कोशिकाएं संक्रमित या असामान्य कोशिकाओं की पहचान करती हैं और उन पर सीधे हमला करके उन्हें नष्ट कर देती हैं। वे परफोरिन और ग्रेंजाइम जैसे विषैले पदार्थ छोड़ती हैं, जो लक्ष्य कोशिका में छेद करके उसे एपोप्टोसिस (क्रमादेशित कोशिका मृत्यु) के लिए प्रेरित करते हैं।
  • स्मृति का विकास: कुछ सक्रिय टी-कोशिकाएं मेमोरी टी-कोशिकाओं में विकसित हो जाती हैं, जो भविष्य में उसी रोगजनक के संपर्क में आने पर तेजी से और अधिक प्रभावी प्रतिक्रिया देने के लिए शरीर को तैयार रखती हैं।

कोशिका-मध्यस्थ रोगक्षमता में भाग लेने वाली विभिन्न प्रकार की कोशिकाएं और उनके कार्य

कोशिका-मध्यस्थ रोगक्षमता में कई प्रकार की कोशिकाएं महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं:

कोशिका का प्रकार कार्य
साइटोटॉक्सिक टी-कोशिकाएं (CD8+ T कोशिकाएं) ये 'किलर टी-कोशिकाएं' संक्रमित कोशिकाओं (वायरस-संक्रमित), कैंसर कोशिकाओं और क्षतिग्रस्त कोशिकाओं को सीधे पहचान कर नष्ट करती हैं। ये परफोरिन और ग्रेंजाइम जैसे प्रोटीन छोड़ती हैं जो लक्ष्य कोशिका में एपोप्टोसिस को प्रेरित करते हैं।
हेल्पर टी-कोशिकाएं (CD4+ T कोशिकाएं) ये प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के 'प्रबंधक' या 'कोच' होती हैं। ये साइटोकाइन्स नामक रासायनिक संकेत जारी करती हैं, जो अन्य प्रतिरक्षा कोशिकाओं जैसे बी-कोशिकाओं, साइटोटॉक्सिक टी-कोशिकाओं और मैक्रोफेज को सक्रिय और निर्देशित करते हैं, जिससे समग्र प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया मजबूत होती है।
नियामक टी-कोशिकाएं (Tregs) ये प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को नियंत्रित और दबाने का कार्य करती हैं। ये अतिसक्रिय प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को रोकती हैं, जिससे स्वप्रतिरक्षित रोगों (autoimmune diseases) को रोका जा सके और प्रतिरक्षा सहिष्णुता बनाए रखी जा सके।
स्मृति टी-कोशिकाएं ये दीर्घकालिक कोशिकाएं होती हैं जो पहले मिले हुए एंटीजन की 'स्मृति' बनाए रखती हैं। पुनः उसी एंटीजन के संपर्क में आने पर, ये तेजी से और अधिक प्रभावी प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया शुरू करती हैं, जिससे दीर्घकालिक प्रतिरक्षा प्राप्त होती है।
प्राकृतिक मारक (NK) कोशिकाएं ये जन्मजात प्रतिरक्षा प्रणाली का हिस्सा हैं। ये बिना किसी पूर्व सक्रियण के वायरस से संक्रमित या कैंसरग्रस्त कोशिकाओं को पहचान कर सीधे नष्ट कर सकती हैं। ये साइटोटॉक्सिक टी-कोशिकाओं से भिन्न होती हैं क्योंकि उन्हें विशिष्ट एंटीजन पहचान की आवश्यकता नहीं होती।
मैक्रोफेज ये फेगोसाइटिक कोशिकाएं हैं जो रोगजनकों, मृत कोशिकाओं और सेलुलर मलबे को निगल जाती हैं। वे एंटीजन-प्रस्तुत करने वाली कोशिकाओं (APCs) के रूप में भी कार्य करती हैं, टी-कोशिकाओं को एंटीजन प्रस्तुत करके उन्हें सक्रिय करती हैं।
डेंड्राइटिक कोशिकाएं इन्हें 'पेशेवर एंटीजन-प्रस्तुतकर्ता कोशिकाएं' कहा जाता है। ये रोगजनकों को पकड़ती हैं, उनके एंटीजन को संसाधित करती हैं, और लिम्फ नोड्स में टी-कोशिकाओं को प्रस्तुत करती हैं, जिससे अनुकूली प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया की शुरुआत होती है।

Conclusion

कोशिका-मध्यस्थ रोगक्षमता शरीर की रक्षा प्रणाली का एक अभिन्न अंग है, विशेष रूप से उन आंतरिक सेलुलर खतरों से निपटने में जो एंटीबॉडी-आधारित प्रतिरक्षा से बच सकते हैं। टी-कोशिकाओं और अन्य विशिष्ट प्रतिरक्षा कोशिकाओं के समन्वित प्रयासों के माध्यम से, यह प्रणाली न केवल संक्रमित और कैंसर कोशिकाओं को समाप्त करती है बल्कि भविष्य के खतरों के लिए प्रतिरक्षा स्मृति भी विकसित करती है। इस जटिल तंत्र की गहरी समझ टीकों के विकास, कैंसर इम्यूनोथेरेपी और स्वप्रतिरक्षित रोगों के उपचार में महत्वपूर्ण है, जिससे मानव स्वास्थ्य में सुधार के लिए नए रास्ते खुलते हैं।

Answer Length

This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.

Additional Resources

Key Definitions

कोशिका-मध्यस्थ रोगक्षमता (Cell-Mediated Immunity - CMI)
यह प्रतिरक्षा प्रणाली का एक प्रकार है जिसमें एंटीबॉडी शामिल नहीं होती है, बल्कि संक्रमित कोशिकाओं, कैंसर कोशिकाओं या विदेशी कोशिकाओं को नष्ट करने के लिए विशेष प्रतिरक्षा कोशिकाओं (मुख्यतः टी-लिम्फोसाइट्स) का उपयोग किया जाता है।
एंटीजन-प्रेजेंटिंग कोशिकाएं (APCs)
ये विशेष प्रतिरक्षा कोशिकाएं होती हैं (जैसे मैक्रोफेज और डेंड्राइटिक कोशिकाएं) जो रोगजनकों को निगलती हैं और उनके एंटीजन को अपनी सतह पर MHC अणुओं के साथ टी-कोशिकाओं को प्रस्तुत करती हैं ताकि उन्हें सक्रिय किया जा सके।

Key Statistics

टी-लिम्फोसाइट्स शरीर की कुल लिम्फोसाइट आबादी का लगभग 60-80% हिस्सा बनाते हैं, जो कोशिका-मध्यस्थ प्रतिरक्षा में उनकी प्रमुख भूमिका को दर्शाता है। (स्रोत: विभिन्न इम्यूनोलॉजी पाठ्यपुस्तकें)

हेल्पर टी-कोशिकाएं कुल टी-कोशिकाओं का लगभग 66-70% होती हैं, जो कोशिका-मध्यस्थ और प्रतिरक्षी-मध्यस्थ दोनों प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं को बढ़ाती हैं। (स्रोत: Doubtnut, 2020)

Examples

वायरल संक्रमण के खिलाफ प्रतिरक्षा

जब कोई व्यक्ति इन्फ्लूएंजा वायरस से संक्रमित होता है, तो वायरस शरीर की कोशिकाओं को संक्रमित करता है। साइटोटॉक्सिक टी-कोशिकाएं इन वायरस-संक्रमित कोशिकाओं को पहचानती हैं और उन्हें नष्ट कर देती हैं, जिससे वायरस का प्रसार रुक जाता है और संक्रमण से छुटकारा मिलता है।

अंग प्रत्यारोपण अस्वीकृति

अंग प्रत्यारोपण के दौरान, प्राप्तकर्ता का शरीर दाता के ऊतकों को विदेशी के रूप में पहचान सकता है। कोशिका-मध्यस्थ प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया (विशेष रूप से साइटोटॉक्सिक टी-कोशिकाओं द्वारा) इन प्रत्यारोपित कोशिकाओं पर हमला करती है और उन्हें अस्वीकृत कर देती है।

Frequently Asked Questions

कोशिका-मध्यस्थ रोगक्षमता और प्रतिरक्षी-मध्यस्थ रोगक्षमता (ह्यूमरल प्रतिरक्षा) में क्या अंतर है?

कोशिका-मध्यस्थ रोगक्षमता में टी-कोशिकाएं सीधे संक्रमित कोशिकाओं को पहचान कर नष्ट करती हैं, जबकि प्रतिरक्षी-मध्यस्थ रोगक्षमता में बी-कोशिकाएं एंटीबॉडी का उत्पादन करती हैं जो रोगजनकों को बेअसर करती हैं। कोशिका-मध्यस्थ प्रतिरक्षा मुख्यतः इंट्रासेलुलर (कोशिका के भीतर) रोगजनकों के खिलाफ प्रभावी होती है, जबकि प्रतिरक्षी-मध्यस्थ प्रतिरक्षा एक्स्ट्रासेलुलर (कोशिका के बाहर) रोगजनकों और विषाक्त पदार्थों के खिलाफ कार्य करती है।

क्या प्राकृतिक मारक (NK) कोशिकाएं टी-कोशिकाओं का प्रकार हैं?

नहीं, NK कोशिकाएं और साइटोटॉक्सिक टी-कोशिकाएं अलग-अलग प्रकार की कोशिकाएं हैं। दोनों संक्रमित या कैंसर वाली कोशिकाओं को मार सकती हैं, लेकिन NK कोशिकाएं जन्मजात प्रतिरक्षा तंत्र का हिस्सा होती हैं और उन्हें विशिष्ट एंटीजन पहचान की आवश्यकता नहीं होती, जबकि साइटोटॉक्सिक टी-कोशिकाएं अनुकूली प्रतिरक्षा तंत्र का हिस्सा होती हैं और विशिष्ट रोगजनकों को निशाना बनाने के लिए प्रशिक्षित होती हैं।

Topics Covered

इम्यूनोलॉजीकोशिका जीव विज्ञानप्रतिरक्षा कोशिकाएंरोग प्रतिरोधकोशिका कार्य