UPSC MainsMEDICAL-SCIENCE-PAPER-I20255 Marks
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Q25.

लसीका-जालीय प्रणाली की कोशिकाओं के नाम गिनाइए । B-कोशिका परिपक्वता की प्रक्रिया का आरेखीय चित्रण कीजिए।

How to Approach

इस प्रश्न को हल करने के लिए, सबसे पहले लसीका-जालीय प्रणाली की कोशिकाओं को सूचीबद्ध करना आवश्यक है। इसके बाद, B-कोशिका परिपक्वता की प्रक्रिया का विस्तृत आरेखीय चित्रण प्रस्तुत करना होगा। आरेख में प्रत्येक चरण का स्पष्ट नामकरण और संक्षिप्त विवरण शामिल होना चाहिए। उत्तर को संरचनात्मक और कार्यात्मक पहलुओं को संतुलित करते हुए, संक्षिप्त और सटीक जानकारी प्रदान करनी चाहिए।

Model Answer

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Introduction

मानव शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली कई जटिल कोशिकाओं और अंगों से मिलकर बनी होती है, जो बाहरी रोगजनकों और असामान्य कोशिकाओं से शरीर की रक्षा करती है। लसीका-जालीय प्रणाली इस प्रतिरक्षा तंत्र का एक महत्वपूर्ण घटक है, जिसमें विभिन्न प्रकार की प्रतिरक्षा कोशिकाएं शामिल होती हैं। इन कोशिकाओं में से, B-कोशिकाएं अनुकूली प्रतिरक्षा (adaptive immunity) में केंद्रीय भूमिका निभाती हैं, विशेष रूप से एंटीबॉडी के उत्पादन के माध्यम से। B-कोशिकाओं का परिपक्वन एक अत्यधिक विनियमित प्रक्रिया है जो अस्थि मज्जा में शुरू होती है और शरीर को विभिन्न संक्रमणों से लड़ने के लिए तैयार करती है।

लसीका-जालीय प्रणाली की कोशिकाएं

लसीका-जालीय प्रणाली (Lymphoid system) में मुख्य रूप से वे कोशिकाएं शामिल होती हैं जो प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया में संलग्न होती हैं। ये कोशिकाएं शरीर को संक्रमण और बीमारियों से बचाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। प्रमुख लसीका-जालीय कोशिकाएं निम्नलिखित हैं:

  • लिम्फोसाइट्स (Lymphocytes): ये श्वेत रक्त कोशिकाओं (WBCs) का एक प्रकार हैं और प्रतिरक्षा प्रणाली के मुख्य कार्यकारी होते हैं। इन्हें आगे उप-प्रकारों में विभाजित किया जाता है:
    • B-कोशिकाएं (B-cells): ये एंटीबॉडी का उत्पादन करती हैं, जो विशेष रूप से रोगजनकों (जैसे बैक्टीरिया और वायरस) को पहचानते और बेअसर करते हैं। ये हास्य प्रतिरक्षा (humoral immunity) के लिए जिम्मेदार होती हैं।
    • T-कोशिकाएं (T-cells): ये सीधे संक्रमित कोशिकाओं पर हमला करती हैं और उन्हें नष्ट करती हैं। ये कोशिका-मध्यस्थ प्रतिरक्षा (cell-mediated immunity) के लिए जिम्मेदार होती हैं। T-कोकोशिकाएं भी कई प्रकार की होती हैं, जैसे सहायक T-कोशिकाएं (Helper T-cells), साइटोटोक्सिक T-कोशिकाएं (Cytotoxic T-cells) और नियामक T-कोशिकाएं (Regulatory T-cells)।
    • प्राकृतिक हत्यारा (NK) कोशिकाएं (Natural Killer Cells): ये एक प्रकार की लिम्फोसाइट्स हैं जो बिना किसी पूर्व संवेदीकरण के वायरस से संक्रमित कोशिकाओं और कैंसर कोशिकाओं का पता लगाकर उन्हें नष्ट करती हैं।
  • प्लाज्मा कोशिकाएं (Plasma cells): ये B-कोशिकाओं से विकसित होती हैं और एंटीबॉडी के बड़े पैमाने पर उत्पादन और स्राव के लिए जिम्मेदार होती हैं।
  • मैक्रोफेज (Macrophages): ये फागोसाइटिक कोशिकाएं हैं जो रोगजनकों, मृत कोशिकाओं और सेलुलर मलबे को निगल जाती हैं। ये एंटीजन प्रस्तुत करने वाली कोशिकाओं (Antigen Presenting Cells - APCs) के रूप में भी कार्य करती हैं।
  • डेंड्राइटिक कोशिकाएं (Dendritic cells): ये भी APCs होती हैं जो एंटीजन को संसाधित करती हैं और उन्हें T-कोशिकाओं के सामने प्रस्तुत करती हैं, जिससे प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया शुरू होती है।

B-कोशिका परिपक्वता की प्रक्रिया का आरेखीय चित्रण

B-कोशिकाओं का परिपक्वन एक बहु-चरणीय प्रक्रिया है जो मुख्य रूप से अस्थि मज्जा (bone marrow) में शुरू होती है और परिधीय लसीका अंगों में जारी रहती है। यह प्रक्रिया सुनिश्चित करती है कि कार्यशील B-कोशिकाएं उत्पन्न हों जो विशिष्ट एंटीजन के प्रति प्रतिक्रिया करने में सक्षम हों।

B-कोशिका परिपक्वता के चरण:

B-कोशिका विकास को विभिन्न चरणों में विभाजित किया जा सकता है, प्रत्येक को विशिष्ट मार्कर और जीनोमिक पुनर्व्यवस्था द्वारा परिभाषित किया जाता है:

1. प्रारंभिक पूर्व-B कोशिका (Early Pro-B Cell)

  • यह अस्थि मज्जा में हेमेटोपोएटिक स्टेम सेल से विकसित होती है।
  • इस अवस्था में, भारी श्रृंखला (heavy chain) के DJ जीन खंडों का पुनर्व्यवस्थापन होता है।
  • कोई इम्युनोग्लोबुलिन (Ig) अभिव्यक्त नहीं होता।

2. देर से पूर्व-B कोशिका (Late Pro-B Cell)

  • इस चरण में, भारी श्रृंखला के VDJ जीन खंडों का पुनर्व्यवस्थापन होता है।
  • यदि पुनर्व्यवस्था सफल होती है, तो म्यू (μ) भारी श्रृंखला प्रोटीन का उत्पादन होता है, लेकिन यह कोशिका सतह पर अभिव्यक्त नहीं होता।

3. पूर्व-B कोशिका (Pre-B Cell)

  • यह दो उप-चरणों में विभाजित है:
    • बड़ी पूर्व-B कोशिका (Large Pre-B Cell): इस अवस्था में, μ भारी श्रृंखला एक सरोगेट हल्की श्रृंखला (surrogate light chain) के साथ मिलकर प्री-B सेल रिसेप्टर (Pre-BCR) बनाती है, जो कोशिका सतह पर अभिव्यक्त होता है। यह प्री-BCR सिग्नलिंग सेल के अस्तित्व और प्रसार को बढ़ावा देता है।
    • छोटी पूर्व-B कोशिका (Small Pre-B Cell): प्री-BCR सिग्नलिंग के बाद, कोशिकाएं हल्के श्रृंखला (light chain) के VJ जीन खंडों का पुनर्व्यवस्थापन शुरू करती हैं। इस चरण में कोई सतह इम्युनोग्लोबुलिन अभिव्यक्त नहीं होता।

4. अपरिपक्व B-कोशिका (Immature B Cell)

  • हल्की श्रृंखला का सफल पुनर्व्यवस्थापन होने के बाद, μ भारी श्रृंखला और नई हल्की श्रृंखला मिलकर सतह IgM (membrane IgM) का निर्माण करती हैं।
  • अपरिपक्व B-कोशिकाएं अस्थि मज्जा में नकारात्मक चयन (negative selection) से गुजरती हैं, जहाँ आत्म-प्रतिक्रियाशील (self-reactive) B-कोशिकाओं को हटा दिया जाता है या वे रिसेप्टर संपादन (receptor editing) से गुजरती हैं।

5. परिपक्व B-कोशिका (Mature B Cell)

  • अपरिष्कृत B-कोशिकाएं अस्थि मज्जा से निकलकर परिधीय लसीका अंगों (जैसे प्लीहा और लिम्फ नोड्स) में चली जाती हैं।
  • यहाँ, वे कोशिका सतह पर IgD और IgM दोनों को सह-अभिव्यक्त करती हैं।
  • ये कोशिकाएं अब एंटीजन के संपर्क में आने और प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया शुरू करने के लिए तैयार हैं।

B-कोशिका परिपक्वता प्रक्रिया का आरेखीय चित्रण

B-कोशिका परिपक्वता प्रक्रिया को समझने के लिए निम्नलिखित आरेखीय चित्रण सहायक है:

अस्थि मज्जा में (In Bone Marrow):

हेमेटोपोएटिक स्टेम सेल (HSC)
       ↓
लिम्फोइड प्रोजेनिटर सेल
       ↓
प्रो-B कोशिका (Pro-B Cell)
    (भारी श्रृंखला DJ पुनर्व्यवस्था)
       ↓
बड़ी प्री-B कोशिका (Large Pre-B Cell)
    (भारी श्रृंखला VDJ पुनर्व्यवस्था, प्री-BCR अभिव्यक्ति)
       ↓
छोटी प्री-B कोशिका (Small Pre-B Cell)
    (हल्की श्रृंखला VJ पुनर्व्यवस्था)
       ↓
अपरिपक्व B-कोशिका (Immature B Cell)
    (सतह IgM अभिव्यक्ति, नकारात्मक चयन)

परिधीय लसीका अंगों में (In Peripheral Lymphoid Organs):

अपरिपक्व B-कोशिका
       ↓
परिपक्व B-कोशिका (Mature B Cell)
    (सतह IgM और IgD अभिव्यक्ति)
       ↓
एंटीजन उत्तेजना
       ↓
प्लाज्मा कोशिका (Plasma Cell) / मेमोरी B-कोशिका (Memory B Cell)
    (एंटीबॉडी उत्पादन / दीर्घकालिक प्रतिरक्षा)

आरेख का विवरण:

  • स्टेम सेल: सभी प्रतिरक्षा कोशिकाओं की उत्पत्ति।
  • प्रो-B सेल: भारी श्रृंखला के जीन में पुनर्व्यवस्था शुरू होती है।
  • प्री-B सेल: भारी श्रृंखला पूरी हो जाती है और सरोगेट हल्की श्रृंखला के साथ मिलकर प्री-BCR बनाती है। हल्की श्रृंखला का पुनर्व्यवस्थापन शुरू होता है।
  • अपरिपक्व B सेल: पूरी B-कोशिका रिसेप्टर (IgM) सतह पर अभिव्यक्त होती है। आत्म-प्रतिक्रियाशील कोशिकाओं का उन्मूलन।
  • परिपक्व B सेल: IgM और IgD दोनों को अभिव्यक्त करती है, एंटीजन प्रतिक्रिया के लिए तैयार।
  • एंटीजन संपर्क: जब एक परिपक्व B-कोशिका अपने विशिष्ट एंटीजन के संपर्क में आती है, तो T-सहायक कोशिकाओं की मदद से यह सक्रिय हो जाती है।
  • विभेदन (Differentiation): सक्रिय B-कोशिकाएं प्लाज्मा कोशिकाओं में विभेदित होती हैं, जो एंटीबॉडी का उत्पादन करती हैं, और मेमोरी B-कोशिकाओं में, जो भविष्य के संक्रमणों के लिए दीर्घकालिक प्रतिरक्षा प्रदान करती हैं।

Conclusion

लसीका-जालीय प्रणाली की कोशिकाएं, विशेष रूप से लिम्फोसाइट्स (B-कोशिकाएं, T-कोशिकाएं, NK-कोशिकाएं) और सहायक कोशिकाएं (मैक्रोफेज, डेंड्राइटिक कोशिकाएं), शरीर की प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया के लिए महत्वपूर्ण हैं। B-कोशिकाओं की परिपक्वता प्रक्रिया, जो अस्थि मज्जा में शुरू होकर परिधीय लसीका अंगों में संपन्न होती है, सुनिश्चित करती है कि शरीर में विभिन्न रोगजनकों से लड़ने के लिए विशिष्ट एंटीबॉडी बनाने में सक्षम कोशिकाएं उपलब्ध हों। यह जटिल और विनियमित प्रक्रिया अनुकूली प्रतिरक्षा की नींव है, जो शरीर को बार-बार होने वाले संक्रमणों के खिलाफ प्रभावी और दीर्घकालिक सुरक्षा प्रदान करती है।

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

लिम्फोसाइट्स
श्वेत रक्त कोशिकाओं का एक प्रकार जो शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली का मुख्य घटक हैं, जो बैक्टीरिया, वायरस और अन्य रोगजनकों को पहचानते और उनसे लड़ते हैं। इनमें B-कोशिकाएं, T-कोशिकाएं और प्राकृतिक हत्यारा (NK) कोशिकाएं शामिल हैं।
हास्य प्रतिरक्षा (Humoral Immunity)
यह प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया का वह प्रकार है जिसमें B-कोशिकाओं द्वारा उत्पादित एंटीबॉडी रक्त और लसीका जैसे शारीरिक तरल पदार्थों में घूमकर रोगजनकों को बेअसर करती हैं और उन्हें हटाने में मदद करती हैं।

Key Statistics

वयस्कों में, लिम्फोसाइटों की संख्या आमतौर पर कुल श्वेत रक्त कोशिका की संख्या का लगभग 20% से 40% होती है, जिसकी सामान्य सीमा प्रति माइक्रोलीटर रक्त में 1000 से 4000 लिम्फोसाइटों के बीच होती है।

Source: Redcliffe Labs, Artemis Hospitals

अनुमान है कि एक स्वस्थ वयस्क मानव के शरीर में लगभग 2 x 10^12 लिम्फोसाइट्स होते हैं, जिनमें से एक बड़ा हिस्सा B-कोशिकाएं होती हैं।

Source: NCBI, Immunology textbooks

Examples

टीकाकरण में B-कोशिकाओं की भूमिका

जब कोई व्यक्ति टीका लगवाता है, तो टीके में मौजूद कमजोर या निष्क्रिय रोगजनक B-कोशिकाओं को उत्तेजित करते हैं। B-कोशिकाएं सक्रिय होकर प्लाज्मा कोशिकाओं में बदल जाती हैं और विशिष्ट एंटीबॉडी बनाती हैं, साथ ही मेमोरी B-कोशिकाएं भी बनाती हैं। ये मेमोरी कोशिकाएं भविष्य में उसी रोगजनक के संपर्क में आने पर तेजी से और मजबूत प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया प्रदान करती हैं।

ऑटोइम्यून रोगों में B-कोशिकाओं की भूमिका

कुछ ऑटोइम्यून बीमारियों, जैसे सिस्टमिक ल्यूपस एरिथेमेटोसस (SLE) और रुमेटीइड गठिया, में B-कोशिकाएं शरीर के अपने ऊतकों के खिलाफ एंटीबॉडी (ऑटोएंटीबॉडी) का उत्पादन करना शुरू कर देती हैं, जिससे सूजन और ऊतक क्षति होती है।

Frequently Asked Questions

B-कोशिकाएं कहाँ परिपक्व होती हैं?

B-कोशिकाएं मुख्य रूप से अस्थि मज्जा (bone marrow) में उत्पन्न होती हैं और वहीं परिपक्व होती हैं। परिपक्व होने के बाद, वे लिम्फ नोड्स और प्लीहा जैसे परिधीय लसीका अंगों में प्रवास करती हैं।

B-कोशिका रिसेप्टर (BCR) क्या है?

B-कोशिका रिसेप्टर (BCR) B-कोशिका की सतह पर स्थित एक झिल्ली-बद्ध इम्युनोग्लोबुलिन अणु है, जो B-कोशिका को विशिष्ट एंटीजन को पहचानने और उससे बांधने में सक्षम बनाता है।

Topics Covered

इम्यूनोलॉजीशरीर रचना विज्ञानलसीका तंत्रप्रतिरक्षा कोशिकाएंB-कोशिका विकास