IMMUNITY -SYLLABUS AS PER INC

a) Types of immunity – innate and discussions.
hypersensitivity acquired.autoimmunity and

b) Immunization schedule. immunizing agents Immunoprophylaxis (vaccines, sera etc.)

c) Hypersensitivity and autoimmunity.

d) Principles and uses of serological
tests

Immunity (ઈમ્યુનીટી-રોગ પ્રતિ કારક શક્તિ):-

      “Immunity is defined as the resistance of the body towards the harmful effects caused by the pathogenic organism and other toxic factors” 

•  (Micro organism અને તેની products (toxin) દ્વારા ઉભી થયેલી સ્થિતિ સામે Host દ્વારા નિદર્શીત કરવામાં આવતા અવરોધને Immunity કહે છે.)

Immunity(ઈમ્યુનીટી):-

• Immunity is defined as the ability of the body to recognize, destroy and eliminate antigenic material (bacteria, virus, proteins) foreign to its own.
• (Immunity host ની એ શકિત છે કે જે બહારથી શરીરમાં આવતાં antigenic material – બેક્ટેરીયા, વાઇરસ, પ્રોટીન – ને ઓળખી, નાશ કરી બહાર કાઢે છે. 
• Infectious disease સામે મળતું રક્ષણ એ immune response નું પ્રભાવી પરીણામ છે. સંપૂર્ણપણે શરીરનાં બહાર નાં (foreign) antigen સામેનું reaction છે. 

Types of immunity (ઈમ્યુનીટી ના પ્રકારો)

1) Innate immunity ( જન્મ જાત)

       Innate or Native immunity એ વ્યકિતને genetically (વારસાગત) મળે છે, તેનાં પર આગળ થયેલા micro – organism નાં contact કે immunization ની કોઇ અસર જણાતી નથી. તે Generally infection સામે resistant ઉભી કરે ત્યારે તે non – specific કહેવાય છે અને જ્યારે તે એક જાતનાં જ pathogen સામે resistant (અવરોધ) ઉભો કરે ત્યારે તે specific કહેવાય છે.                                            આ પ્રકારની immunity species (જાતી) Racial (વંશ) અને Individual (વ્યકિતગત) લેવલે જોવા મળે છે,

(i)Species immunity (જાતીગત)

• Species immunity માં એક specie નાં લગભગ દરેક સભ્યો એક pathogen સામે immunity ધરાવતા હોય છે. આ immunity નાં mechanism ને પુરું સમજી શકાયુ નથી, પરંતુ તે જૂદી – જૂદી host species tissue વચ્ચે physiological અને biochemical તફાવતને લીધે હોવાનું માનવામાં આવે છે. 
• જે pathogen નાં cultivation નક્કિ કરે છે. 
• Pasteur નાં frogs પર anthrax નાં experiment માં સૌથી   પહેલા આ જોવા મળેલ, જેમાં frog, કુદરતી રીતે જ disease નાં resistant ધરાવતા હતાં. 
• પરંતુ જ્યારે તેને 25 c to 35 c તાપમાને રાખવામાં આવ્યા તો તેમાંથી અમુકને anthrax માટે susceptible માલુમ પડ્યા – ગ્રહણશીલ.

(ii) Racial immunity (વંશગત)

• એક જ Specie માં જુદી-જુદી Races એક જ જાતના કે જનરલાઇઝડ infection સામે જુદી-જુદી susceptibility ધરાવતા હોય છે.આ Racial immunity થી ઓળખાય છે.
•  Algerian sheep માં anthrax સામેની immunity એ આનું ઉદાહરણ છે.
•  પરંતુ હાલના સમયમાં તેને અમુક અંશે develop કરી શકાય છે, આફ્રીકા ના અમુક ભાગમાં plasmodium falciparum ના લોકો resistance ધરાવે છે.

(iii) Individual  immunity (વ્યક્તિગત ઈમ્યુનીટી)

• Innate immunity માં એક જ Race ના અલગ-અલગ individual માં જોવા મળતો તફાવત individual immunity કહેવાય 
•  individual immunity મા  age, hormonal influence અને  nutrition અસરકર્તા પરીબળો છે,

2) Acquired immunity(એક્વાયર્ડ ઇમ્યુનિટી )

• વ્યક્તિ પોતાના જીવન દરમ્યાન micro-organism સામે resistance મેળવે તેને Acquired immunity અથવા Adaptive immunity કહે છે. આમ તે innate immunity થી અલગ પડે છે.

Acquired immunity ના બે પ્રકાર છે.

• (1) Active immunity
•  (2) Passive immunity

(i) Active immunity (એક્ટિવ ઇમ્યુનિટી )

•એ Pathogenic organism કે તેના toxin થી વ્યક્તિ infect થયા બાદ તેના પરીણામ સ્વરૃપે ઉત્પન્ન થતી immunity  છે.

•શરીર પોતે infection સામે લડવા antibodies produce કરે છે.

• એક વખત antibodies develop થયા પછી વ્યક્તિ બીજી વખતના સરખા infection સામે રક્ષિત immune થઇ જાય છે.

• Active immunity નીચે ની રીતે આવી શકે.by attack of disease દા.ત. mesasles, chicken pox by sub clinical infection દા.ત. Polio by administration of vaccine રસી

(ii) Passive immunity (પેસિવ ઇમ્યુનિટી )

• એક વ્યક્તિમાં produce થયેલ antibodies  બીજી વ્યક્તિમાં transfer (Ready made) કરી વ્યક્તિને disease સામે protect કરવામાં આવે તેને passive immunity કહે છે. 
• બીજા શબ્દોમાં body antibodies produce કરતુ નથી. પરંતુ readymade antibodies પર આધારીત હોય છે. Passive immunity નીચે ની રીતે આવે છે.
• Injection of antisera.દા.ત. ATS (ટીટનેશ સામે રક્ષણ માટે)
• Injection of gama-globulin.
• Maternal immunity – antibodies placenta માતા માંથી foetus (ગર્ભ) માં transfer થાય છે. maternal antibodies બાળકને જન્મ પછી થોડા મહીના પુરતુ રક્ષણ આપે છે. જેમ કે diphtherial measles વગેરે સામે.

3. Local immunity(લોકલ ઇમ્યુનિટી )

• Local immunity નો concept Besredka એ આપ્યો. (1919-24) તેનુ મહત્વ Localized infection ની treatment માટે થઇ શકે છે.
•  જે pathogen ની entry site પર થયેલ હોય છે.
• Poliomyelitis ના virus સામે killed virus vaccine માર્ફતે  systemic immunity ઉભી કરી શકાય છે. 
• જે virus blood stream માં હોય તેની સામે કરે છે. પરંતુ તે જ્યારથી virus દાખલ થાય છે. (the gut, mucosa) ત્યાં virus ના growth ને અસર કરતી નથી.આના માટે live / oral vaccine આપવામાં આવે છે. જે local (intestinal) active immunity ઉભી કરે છે
• Influenza મા  killed vaccine થી કરેલ immunization systemic antibody, response ઉભો કરે છે,
•  પરંતુ respiratory tract ના local infection માટે તે ઉપયોગી થતું નથી. આના માટે નાક મારફતે locally live virus vaccine કે immunoglobulin આપવામાં આવે છે.

4. Herd Immunity (હર્ડ ઇમ્યુનિટી)

• Community ના ઓવરઓલ immunity level ને દર્શાવે છે, તે epidemic control માં અગત્યનો ભાગ ભજવે છે. 
• જ્યારે એક community ના મોટા ભાગના વ્યક્તિઓને pathogen સામે immune કરવામાં આવે તો તે pathogen સામેની આખી community માં immunity સંતોષકારક જોવામાં આવે છે જ્યારે herd immunity નું level નીચુ હોય ત્યારે epidemic થવાની શક્યતાઓ હોય છે.
• Communicable disease નૂ irradication એ herd immunity ના ઊચા level પર આધારિત છે નહીં કે ઊચા level  ની immunity.
• Ex.polio

💪 Mechanism of innate immunity (મિકેનિઝમ ઓફ ઇનેટ ઇમ્યુનિટી)

• Skin- અવરોધ, પરસેવા મા high salt concentration,sebaceous  secretion ,અને long chain fatty acid  bacrerial cidal (બેક્ટેરીયા kill કરે) તરીકે કામ કરે છે.
• Respiratory tract :-Mucus, cough reflex act as defence mechanism   
• GI-tract :- saliva (લાળ), અને Acidic PH gastric juce
• Conjuctiva :- Lysozyme present in tears bacteriocidal ,flush wash micro-organism 

Inflammation (ઇન્ફ્લામેશન)

• Mast cell –Release histamine જેના કારણે Vasodiatation થાય અને તેથી Capilary permeability મા વધારો થાય છે.
• Infected tissue  સુધી immune cell ને પહોચવા માટે inflamation process (Redness ,swelling,heat ,pain) જરુરી છે.
• Fever પણ આ microorganism ની સામે ના process ના કારણે ઉદ્ભવે છે.

Mechanism of active Immunity(એક્ટિવ ઇમ્યુનિટી નું મિકેનિજમ )

• Humoral immunity :- જે plasma cell ના antibody ના synthesis  ઉપર આધાર રાખે છે. જેમા specific antibody સામે specific antibody ઉત્પન્ન કરી તેની activity modify કરે છે.
• Cell –meadiated  immunity :- તે T –lymphocytes ની sensitivity થી ઉત્પન્ન થાય છે.જે chronic bacterial infection ના resistance માટે ખૂબ ઉપયોગી છે.

Vaccine (વેક્સિન )

• Vaccine એ disease agent કે તેના toxin નું preparation છે.તે જ્યારે શરીર મા દાખલ કરવામા આવે છે. ત્યારે specific antibody ઉત્પન કરવા મા સહાયતા કરે છે,અથવા તેને stimulate કરે છે. આથી vaccine active immunity induce કરે છે.

Vaccine જુદી-જુદી રીતે બનાવવામા આવે છે

• (i) Live attenuated organism :- Ex. Polio,Measeles ,B.C.G vaccine
• (ii) killed organism:- ex.Cholera vibrio
• (iii) Toxoid :- Ex.Diptheria, Tetanus
• (iv) Mixed/Combined :- combination all types of vaccine.

IMMUNIZING AGENTS(ઇમ્યુનાઇઝીગ )

• Immunization (ઇમ્યુનાઇજઝેશન) :-

        આમાં જેમાં Individual artificial immunity લાવવા માટે vaccine inoculate કરવામાં આવે છે

•  Immunizing agent (ઇમ્યુનાઇઝિંગ એજેન્ટ ) :- Immunizing agent ને બે ભાગમાં વહેચવામાં આવ્યા છે. ને બે ભાગમાં વહેચવામાં આવ્યા છે.

(1) Vaccine (antigen material)–

(2) Immunoglobulin’s (antibody material)–(ગામા ગ્લોબયુંલિન્સ)

Vaccination (વેકસીનેશન )

Disease નાં prevention માટે પ્રાણીમાંથી મનુષ્યમાં organism દાખલ કરવામાં આવે છે, 1776 માં vaccination નો સિધ્ધાંત accidentally શોધાયો હતો. English physician jenner એ જોયુ કે જે દૂધ આપતા જાનવરો cow pox થી infected થયેલા હતા, તે ભયંકર રોગ small pox સામે protect થતાં હતા. jenner એ આ principles ને માણસમાં applied કર્યો. cow pox ના eruption માંથી લીધેલું material માણસમાં transfer કરવામાં આવતા તે માણસ small pox નાં epidemic વખતે પણ small pox infection થી બચી શક્યો હતો.

➡ Vaccine and vaccinations

• Vaccine એ antigen નું preparation છે તે જ્યારે આપવામાં આવે છે. ત્યારે body માં specific antibody નું  formation stimulates કરે છે.
•  vaccine ને live organism (attenuated) માંથી બનાવવામાં આવે છે. કે killed organism અથવા toxoids માંથી કે દરેકનાં combination માંથી તૈયાર કરાય છે. જો એક કરતા વધારે immunizing agent એક vaccine માં હોયતો તેને mixed કે combined vaccine કહે છે.

Immunization schedule (ઇમ્યુનાઇજેશન શેડ્યૂલ )

Immunoglobulins (Gama gobulins-ગામા ગ્લોબયુંલિન્સ) )

• Serum protein માટે પ્રથમ વખત 1959 માં Immunoglobulin શબ્દ પ્રયોગ કરવામાં આવ્યો. body ની reticuloendothelia’ system દ્રારા બનતા Immunoglobulins એ immunity નાં અભ્યાસ માટે ખુબ જ અગત્યનાં છે. human Immunoglobulin system (human serum) પાંચ વર્ગ ના છે . IgG, IgA, Ig M, Ig D ,Ig E તેઓ તેની  અને antigenicity a physical-chemical properties થી જુદા પડે  છે.

Ig G:-

Normal human being નાં serum antibody નાં 80% ધરાવતું ખૂબ જ અગત્યનું Immunoglobulin છે. આ એક માત્ર Immunoglobulin placenta માંથી પસાર થઇ foetus સુધી પહોંચી foetus ને immunity પૂરી પાડે છે. 

Ig A:-

10% Antibodies હિસ્સો ધરાવતુ Immunoglobulin છે.તે  body fluids જેવા કે, milk, saliva, tears, mucous secretion માં જોવા મળે છે. mucous surface of minute leakage માથી organisms  ને circulation મા જતા prevent કરે છે, તેનું synthesis birth ના 2 weeks પછી શરૂ થાય છે.

Ig M:- 

5 to 10% antibodies નો હિસ્સો ધરાવતુ human serum છે.તેના મોટા antibodies ને macroglobulin કહે છે . તે intra vascular રહે છે અને placenta માંથી પસાર થઇ શકતા નથી, તેનું life short છે . તે bacteria killing capacity ધરાવે છે.

Ig D:-

1% થી પણ ઓછા (Total immunoglobulin) પ્રમાણમાં છે. antibody activities ધરાવતા નથી.

Ig E:-

Body માં સૌથી ઓછી માત્રા ધરાવતું immunoglobulin છે  trace વખતે serum માં જોવા મળે છે. immediate allergy અને anaphylaxis માટે જવાબદાર છે.

            

HYPERSENSITIVITY (હાયપર સેન્સેટીવીટી )

• Iimmunity ને protective process તરીકે જોવામાં આવે છે. પરંતુ તે antigen response માટે થતી પ્રક્રીયાનો એક નાનો એવો ભાગ છે. 
• ઘણી વખત immune response એ host માટે injurious પણ હોય શકે. જે tissue damage, diseases કે ડેથ માટે પણ જવાબદાર બને છે. 
• specific antigen ના contact થી ઉભી થતી નુકશાનકારક અસરોને hypersensitivity કહેવાય છે. 
• Host મા develop થતા clinical response ના સમય પરથી hypersensitivity બે ભાગમાં વહેંચવામાં આવે છે.
• (1) Immediate hypersensitivity (B cell or antibody mediated)
• (2) Delayed hypersensitivity (T cell mediated)

Type-1 Hypersensitivity (Anaphylactic or regain dependents)

•  (Sensitised વ્યક્તિ ના  tissue cells (mast cell) અને basophiles) ની surface પર antibodies fix થાય છે.
•  antigen cell સાથે  fixed antibodies સાથે  combined થતા pharmacological active substances કે જે clinical reaction ઉભુ કરવા માટે જવાબદાર છે.

Type-2 Hypersensitivity (Cytotoxic or cell stimulating)

• આ Type નાં reaction ની શરૂઆત cell કે tissue ની સામે antibodies નાં reaction અથવા antigen નાં cell સાથેનાં જોડાણથી થાય છે 
• mononuclear cell ની હાજરીમાં તે cell damage ઊભું કરે છે. Type -II reaction એ hypersensitivity અને autoimmunity વચ્ચેનું reaction છે.
• antibodies સાથેનું જોડાણ ઘણા કિસ્સામાં cell damage ન કરતાં cell stimulate કરવાનું કામ કરે છે. 
• long acting thyroid stimulator (LATS) એ આનું ઉદાહરણ છે. antibodies thyroid Cells ને stimulate કરી thyroid hormones નું સીક્રીશન વધારે છે.

Type-3 Hypersensitivity (Immune complex or toxic complex disease)

•  આમાં Damage antibody – antigen complexes થી થાય છે.
•  આનું પ્રીસેપ્રીટેશન નાની વેસલ્સ ની આસપાસ થવાથી તે વેસલ્સને નુકશાન પહોચાડે છે અથવા membrane માં જમાં થવાથી (Infiltrate) membrane ની કાર્યક્ષમતા માં ઘટાડો થાય છે.
•  નાની blood vessels ની દિવાલોમાં કે બેઝમેન્ટ, (મેમ્બરેન્સ) membranes માં નુકશાની થવાથી Inflammation પેદા કરે છે

Type-4 Hypersensitivity (Delayed or cell mediated hypersensitivity) )

• Cell mediated immunity માટે જરુરી  reaction છે 
• sansetized T4(TDH) Lymphocytes ના antigen active કરે છે.
•  જેના લીધે lymphokines નું સીક્રિશન થાય છે.
•  આ reaction માં mononuclear cell ના local infiltration જોવા મળે છે.

AUTOIMMUNITY (ઓટોઇમ્યુનિટી)

Autoimmunity(ઓટોઇમ્યુનિટી)

Autoimmunity is a condition where the immune system, which is designed to protect the body against foreign invaders like bacteria and viruses, mistakenly attacks the body’s own tissues and organs. This leads to autoimmune diseases.

Key Features:

1. Self-reactivity of the immune system.
2. Chronic inflammation and tissue damage.
3. Can target specific organs or the entire body.

Mechanism of Autoimmunity (ઓટોઇમ્યુનિટીના કાર્યમાર્ગ):

1. Loss of Self-Tolerance (આપણા શરીરના એન્ટીજન્સ પ્રત્યે સહનશીલતાનો ભંગ):
   • Normally, the immune system differentiates between self and non-self antigens.
   • Autoimmunity occurs when this self-tolerance breaks down.
2. Role of Genetics (જેનેટિક્સની ભૂમિકા):
   • Mutations in genes regulating immune responses can predispose individuals to autoimmunity.
3. Environmental Triggers (પર્યાવરણિક ટ્રિગર ):
   • Infections, toxins, or stress can activate autoimmunity in genetically susceptible individuals.
4. Molecular Mimicry (મોલેક્યુલર મિમિક્રી):
   • Pathogens may have antigens similar to the body’s own antigens, leading to cross-reactivity.
   • Example: Rheumatic fever after a streptococcal infection.
5. Failure of Regulatory T Cells (T -cell ના રેગ્યુલેશન મા વિફળતા):
   • Regulatory T cells suppress immune responses against self-antigens.
   • Dysfunction of these cells can lead to autoimmunity.

Types of Autoimmune Diseases (ઓટોઇમ્યુન રોગોના પ્રકાર):

1. Organ-Specific Autoimmune Diseases (ઓટો ઇમ્યુન સ્પેસિફિક ડીસીઝ ):

These diseases affect specific organs.

• Type 1 Diabetes Mellitus (ડાયાબિટીસ):
  Immune cells destroy insulin-producing beta cells in the pancreas.
• Graves’ Disease (ગ્રેવ્ઝ રોગ):
  Overactivity of the thyroid gland due to autoantibodies.
• Multiple Sclerosis (મલ્ટિપલ સ્ક્લેરોસિસ):
  Immune attack on myelin sheaths in the nervous system.

2. Systemic Autoimmune Diseases (સિસ્ટેમિક રોગો):

These diseases affect multiple organs or systems.

• Systemic Lupus Erythematosus (SLE) (લૂપસ):
  Affects skin, joints, kidneys, and other organs.
• Rheumatoid Arthritis (આર્થરાઈટિસ):
  Inflammatory condition targeting joint tissues.
• Sjögren’s Syndrome (શોજ્રેન સિન્ડ્રોમ):
  Attacks moisture-producing glands, leading to dry eyes and mouth.

Causes of Autoimmune Diseases (કારણો):

1. Genetic Predisposition (જેનેટિક વલણ):
   Family history of autoimmune diseases increases risk.
2. Hormonal Factors (હોર્મોનલ અસર):
   Women are more prone, indicating hormonal influences.
3. Environmental Factors (પર્યાવરણિક અસર):
   • Infections, stress, and exposure to toxins.

Examples of Autoimmune Diseases (ઉદાહરણો):

1. Hashimoto’s Thyroiditis.
2. Psoriasis.
3. Celiac Disease.
4. Ankylosing Spondylitis.
5. Pernicious Anemia.

---

Serological Tests: Principles and Uses
સિરોલોજીકલ ટેસ્ટ્સના સિદ્ધાંતો અને ઉપયોગ

Principles of Serological Tests (સિદ્ધાંતો):

Serological tests detect antibodies or antigens in a patient’s blood. These tests are based on the specific antigen-antibody interaction, which can be observed or measured through various techniques.

1. Agglutination (એગ્લ્યુટિનેશન):
   • Principle: Antibodies cause clumping (ગઠાં) of particulate antigens.
   • Example: Widal test for typhoid.
2. Precipitation (પ્રેસીપીટેશન):
   • Principle: Soluble antigen reacts with its specific antibody to form an insoluble complex.
   • Example: VDRL test for syphilis.
3. Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) (એલાઈઝા):
   • Principle: Uses enzyme-labeled antibodies to detect antigens or antibodies.
   • Example: HIV detection.
4. Immunofluorescence (ઈમ્યુનોફ્લોરેસન્સ):
   • Principle: Uses fluorescent-labeled antibodies to visualize antigen-antibody complexes.
   • Example: Detection of viruses like herpes simplex.
5. Complement Fixation (કૉમ્પ્લીમેન્ટ ફિક્સેશન):
   • Principle: Measures the activity of complement proteins that enhance antigen-antibody reactions.
   • Example: Detection of certain viral infections.
6. Radioimmunoassay (RIA) (રેડિયો ઈમ્યુનોઅસે):
   • Principle: Uses radioactive isotopes to measure antigen-antibody interactions.
   • Example: Hormone level testing.
7. Western Blotting (વેસ્ટર્ન બ્લોટિંગ):
   • Principle: Separates proteins to detect specific antibodies or antigens.
   • Example: Confirmation of HIV infection.

Uses of Serological Tests (ઉપયોગ):

1. Diagnosis of Infectious Diseases (ચેપી રોગોનું નિદાન):
   • Identifying pathogens like bacteria, viruses, and fungi.
   • Example: Tuberculosis (TB), hepatitis, and COVID-19.
2. Detection of Autoimmune Disorders (ઑટોઇમ્યુન રોગોનું નિદાન):
   • Identifying autoantibodies in conditions like lupus or rheumatoid arthritis.
3. Blood Typing (બ્લડ ગ્રુપ ઓળખવા):
   • Determining blood groups before transfusions.
4. Vaccine Efficacy Monitoring (વેક્સિન ની પ્રભાવિતતા માપવા):
   • Measuring antibody levels post-vaccination.
5. Pregnancy Testing (ગર્ભાવસ્થા પરીક્ષણ):
   • Detection of hCG hormone using immunological methods.
6. Cancer Biomarkers (કેન્સરના બાયોમાર્કર્સ):
   • Identifying tumor antigens for early detection.
7. Epidemiological Studies (જાહેર આરોગ્ય અભ્યાસો):
   • Tracking disease outbreaks by detecting exposure through antibodies.
8. Allergy Testing (એલર્જી પરીક્ષણ):
   • Identifying specific allergens triggering immune responses.

These principles and uses make serological tests a cornerstone in modern diagnostic medicine.