Επίκτητη ανοσία

Μία από τις γραμμές άμυνας του σώματος, ανοσοποιητικό σύστημα, περιλαμβάνει λευκά αιμοσφαίρια (λευκοκύτταρα) που ταξιδεύουν μέσω της κυκλοφορίας του αίματος και στους ιστούς, αναζητώντας και επιτίθενται σε μικροοργανισμούς και άλλους εισβολείς.

Αυτή η άμυνα έχει 2 μέρη:

• Έμφυτη ανοσία
• Επίκτητη ανοσία

Η επίκτητη (προσαρμοστική ή ειδική) ανοσία δεν υπάρχει κατά τη γέννηση. Μαθαίνεται. Η διαδικασία μάθησης ξεκινά όταν το ανοσοποιητικό σύστημα ενός ατόμου συναντά ξένους εισβολείς και αναγνωρίζει μη εαυτές ουσίες (αντιγόνα). Στη συνέχεια, τα συστατικά της επίκτητης ανοσίας μαθαίνουν τον καλύτερο τρόπο να επιτίθενται σε κάθε αντιγόνο και αρχίζουν να αναπτύσσουν μνήμη για αυτό το αντιγόνο.

Η επίκτητη ανοσία ονομάζεται επίσης ειδική ανοσία επειδή προσαρμόζει την επίθεσή της σε ένα συγκεκριμένο αντιγόνο που είχε προηγουμένως συναντηθεί. Τα χαρακτηριστικά του είναι η ικανότητά του να μαθαίνει, να προσαρμόζεται και να θυμάται.

Η επίκτητη ανοσία χρειάζεται χρόνο για να αναπτυχθεί μετά την πρώτη έκθεση σε ένα νέο αντιγόνο. Ωστόσο, στη συνέχεια, το αντιγόνο απομνημονεύεται και οι επακόλουθες αποκρίσεις σε αυτό το αντιγόνο είναι πιο γρήγορες και πιο αποτελεσματικές από αυτές που εμφανίστηκαν μετά την πρώτη έκθεση.

Τα λευκά αιμοσφαίρια που ευθύνονται για την επίκτητη ανοσία είναι

• Λεμφοκύτταρα Τ κύτταρα και
• Λεμφοκύτταρα Β κύτταρα

Άλλοι συμμετέχοντες στην επίκτητη ανοσία είναι

• Δενδριτικά κύτταρα
• Κυτοκίνες
• Το σύστημα συμπληρώματος (το οποίο ενισχύει την αποτελεσματικότητα των αντισωμάτων)

Λεμφοκύτταρα

Τα λεμφοκύτταρα επιτρέπουν στο σώμα να θυμάται τα αντιγόνα και να διακρίνει τον εαυτό του από τον επιβλαβή μη εαυτό (συμπεριλαμβανομένων των ιών και των βακτηρίων). Τα λεμφοκύτταρα κυκλοφορούν στην κυκλοφορία του αίματος και στο λεμφικό σύστημα και μετακινούνται στους ιστούς ανάλογα με τις ανάγκες.

Το ανοσοποιητικό σύστημα μπορεί να θυμάται κάθε αντιγόνο που συναντά, επειδή μετά από μια συνάντηση, ορισμένα λεμφοκύτταρα εξελίσσονται σε κύτταρα μνήμης. Αυτά τα κύτταρα ζουν πολύ – για χρόνια ή και δεκαετίες.

Όταν τα κύτταρα μνήμης συναντούν ένα αντιγόνο για δεύτερη φορά, το αναγνωρίζουν αμέσως και ανταποκρίνονται γρήγορα, δυναμικά και συγκεκριμένα στο συγκεκριμένο αντιγόνο. Αυτή η συγκεκριμένη ανοσοαπόκριση είναι ο λόγος που οι άνθρωποι δεν προσβάλλονται από ανεμοβλογιά ή ιλαρά περισσότερες από μία φορές και ότι ο εμβολιασμός μπορεί να αποτρέψει ορισμένες διαταραχές.

Τα λεμφοκύτταρα μπορεί να είναι

• Τ κύτταρα
• Β κύτταρα

Τα Τ κύτταρα και τα Β κύτταρα συνεργάζονται για να καταστρέψουν τους εισβολείς.

Τ κύτταρα

Τα Τ κύτταρα αναπτύσσονται από βλαστοκύτταρα του μυελού των οστών που έχουν ταξιδέψει σε ένα όργανο στο στήθος που ονομάζεται θύμος. Εκεί, μαθαίνουν πώς να διακρίνουν τον εαυτό τους από τα μη εαυτά αντιγόνα, ώστε να μην επιτίθενται στους ιστούς του ίδιου του σώματος. Κανονικά, μόνο τα Τ κύτταρα που μαθαίνουν να αγνοούν τα αντιγόνα του ίδιου του σώματος (αυτο-αντιγόνα) επιτρέπεται να ωριμάσουν και να φύγουν από τον θύμο αδένα.

Τα Τ κύτταρα μπορούν δυνητικά να αναγνωρίσουν έναν σχεδόν απεριόριστο αριθμό διαφορετικών αντιγόνων.

Τα ώριμα Τ κύτταρα αποθηκεύονται σε δευτερεύοντα λεμφοειδή όργανα (λεμφαδένες, σπλήνα, αμυγδαλές, σκωληκοειδής απόφυση και στις πλάκες του Peyer στο λεπτό έντερο). Αυτά τα κύτταρα είναι στην κυκλοφορία του αίματος και στο λεμφικό σύστημα. Αφού συναντήσουν για πρώτη φορά ένα μολυσμένο ή μη φυσιολογικό κύτταρο, ενεργοποιούνται και αναζητούν τα συγκεκριμένα κύτταρα.

Συνήθως, για να ενεργοποιηθούν, τα Τ κύτταρα απαιτούν τη βοήθεια ενός άλλου ανοσοκυττάρου, το οποίο διασπά τα αντιγόνα σε θραύσματα (που ονομάζεται επεξεργασία αντιγόνου ) και στη συνέχεια παρουσιάζει αντιγόνο από το μολυσμένο ή μη φυσιολογικό κύτταρο στο Τ κύτταρο. Το Τ κύτταρο στη συνέχεια πολλαπλασιάζεται και εξειδικεύεται σε διαφορετικούς τύπους Τ κυττάρων. Αυτοί οι τύποι περιλαμβάνουν

• Τα φονικά (κυτταροτοξικά) Τ κύτταρα (Natural Killer Cells), προσκολλώνται σε αντιγόνα σε μολυσμένα ή μη φυσιολογικά (για παράδειγμα, καρκινικά) κύτταρα. Στη συνέχεια, τα φονικά Τ κύτταρα σκοτώνουν αυτά τα κύτταρα κάνοντας τρύπες στην κυτταρική τους μεμβράνη και εγχύοντας ένζυμα στα κύτταρα.
• Τα βοηθητικά Τ κύτταρα βοηθούν άλλα κύτταρα του ανοσοποιητικού. Ορισμένα βοηθητικά Τ κύτταρα βοηθούν τα Β κύτταρα να παράγουν αντισώματα έναντι ξένων αντιγόνων. Άλλα βοηθούν στην ενεργοποίηση των φονικών Τ κυττάρων για να σκοτώσουν μολυσμένα ή μη φυσιολογικά κύτταρα ή βοηθούν στην ενεργοποίηση των μακροφάγων, επιτρέποντάς τους να καταπίνουν μολυσμένα ή μη φυσιολογικά κύτταρα πιο αποτελεσματικά.
• Τα κατασταλτικά (ρυθμιστικά) Τ κύτταρα παράγουν ουσίες που βοηθούν στον τερματισμό της ανοσολογικής απόκρισης ή μερικές φορές αποτρέπουν την εμφάνιση ορισμένων επιβλαβών αποκρίσεων.

Όταν τα Τ κύτταρα αρχικά συναντήσουν ένα αντιγόνο, τα περισσότερα από αυτά εκτελούν την καθορισμένη λειτουργία τους, αλλά μερικά από αυτά εξελίσσονται σε κύτταρα μνήμης, τα οποία θυμούνται το αντιγόνο και ανταποκρίνονται σε αυτό πιο δυναμικά όταν το συναντήσουν ξανά.

Μερικές φορές τα Τ κύτταρα – για λόγους που δεν είναι πλήρως κατανοητοί – δεν διακρίνουν τον εαυτό τους από τον μη εαυτό. Αυτή η δυσλειτουργία μπορεί να οδηγήσει σε μια αυτοάνοση διαταραχή , κατά την οποία το σώμα επιτίθεται στους δικούς του ιστούς.

Β κύτταρα

Τα Β κύτταρα σχηματίζονται στον μυελό των οστών. Τα Β κύτταρα έχουν συγκεκριμένες θέσεις (υποδοχείς) στην επιφάνειά τους όπου μπορούν να προσκολληθούν τα αντιγόνα. Τα Β κύτταρα μπορούν να μάθουν να αναγνωρίζουν έναν σχεδόν απεριόριστο αριθμό διαφορετικών αντιγόνων.

Ο κύριος σκοπός των Β κυττάρων είναι να παράγουν αντισώματα, τα οποία επισημαίνουν ένα αντιγόνο για επίθεση ή το εξουδετερώνουν άμεσα.

Η απόκριση των Β-κυττάρων στα αντιγόνα έχει δύο στάδια:

• Πρωτογενής ανοσοαπόκριση: Όταν τα Β κύτταρα συναντούν για πρώτη φορά ένα αντιγόνο, το αντιγόνο προσκολλάται σε έναν υποδοχέα, διεγείροντας τα Β κύτταρα. Ορισμένα Β κύτταρα μετατρέπονται σε κύτταρα μνήμης, τα οποία θυμούνται αυτό το συγκεκριμένο αντιγόνο, και άλλα μετατρέπονται σε κύτταρα πλάσματος. Τα βοηθητικά Τ κύτταρα βοηθούν τα Β κύτταρα σε αυτή τη διαδικασία. Τα πλασματοκύτταρα παράγουν αντισώματα που είναι ειδικά για το αντιγόνο που διεγείρει την παραγωγή τους. Μετά την πρώτη συνάντηση με ένα αντιγόνο, η παραγωγή αρκετού από το συγκεκριμένο αντίσωμα διαρκεί αρκετές ημέρες. Έτσι, η πρωτογενής ανοσοαπόκριση είναι αργή.
• Δευτερογενής ανοσοαπόκριση: Μετά την πρωτογενή ανοσοαπόκριση, κάθε φορά που τα Β κύτταρα συναντούν ξανά το αντιγόνο, τα κύτταρα Β της μνήμης αναγνωρίζουν πολύ γρήγορα το αντιγόνο, πολλαπλασιάζονται, μεταβάλλονται σε πλασματοκύτταρα και παράγουν αντισώματα. Αυτή η απάντηση είναι γρήγορη και πολύ αποτελεσματική.

Δενδριτικά κύτταρα

Τα δενδριτικά κύτταρα βρίσκονται στο δέρμα, στους λεμφαδένες και στους ιστούς σε όλο το σώμα. Τα περισσότερα δενδριτικά κύτταρα είναι κύτταρα που παρουσιάζουν αντιγόνο . Δηλαδή, καταπίνουν, επεξεργάζονται και παρουσιάζουν αντιγόνα, επιτρέποντας στα βοηθητικά Τ κύτταρα να αναγνωρίσουν το αντιγόνο. Τα δενδριτικά κύτταρα παρουσιάζουν θραύσματα αντιγόνου στα Τ κύτταρα στους λεμφαδένες.

Ένας άλλος τύπος δενδριτικών κυττάρων, το θυλακιώδες δενδριτικό κύτταρο, υπάρχει στους λεμφαδένες και παρουσιάζει μη επεξεργασμένο (άθικτο) αντιγόνο που έχει συνδεθεί με αντίσωμα (σύμπλεγμα αντισώματος-αντιγόνου) στα Β κύτταρα. Τα θυλακιώδη δενδριτικά κύτταρα βοηθούν τα Β κύτταρα να ανταποκριθούν σε ένα αντιγόνο.

Αφού τα Τ κύτταρα και τα Β κύτταρα παρουσιαστούν με το αντιγόνο, ενεργοποιούνται.

Αντισώματα

Όταν ένα Β κύτταρο συναντά ένα αντιγόνο, διεγείρεται να ωριμάσει σε πλασματοκύτταρο ή Β κύτταρο μνήμης. Στη συνέχεια, τα πλασματοκύτταρα απελευθερώνουν αντισώματα (ονομάζονται επίσης ανοσοσφαιρίνες ή Ig). Υπάρχουν 5 κατηγορίες αντισωμάτων—IgM, IgG, IgA, IgE και IgD.

Τα αντισώματα προστατεύουν το σώμα με τους ακόλουθους τρόπους:

• Βοηθώντας τα κύτταρα να καταπιούν αντιγόνα (τα κύτταρα που καταπίνουν αντιγόνα ονομάζονται φαγοκύτταρα)
• Απενεργοποίηση τοξικών ουσιών που παράγονται από βακτήρια
• Επίθεση σε βακτήρια και ιούς απευθείας
• Πρόληψη βακτηρίων και ιών από το να προσκολληθούν και να εισβάλουν στα κύτταρα
• Ενεργοποίηση του συστήματος συμπληρώματος , το οποίο έχει πολλές ανοσοποιητικές λειτουργίες
• Βοηθώντας ορισμένα κύτταρα, όπως τα φυσικά κύτταρα φονείς, να σκοτώσουν μολυσμένα κύτταρα ή καρκινικά κύτταρα

Τα αντισώματα είναι απαραίτητα για την καταπολέμηση ορισμένων τύπων βακτηριακών και μυκητιασικών λοιμώξεων. Μπορούν επίσης να βοηθήσουν στην καταπολέμηση των ιών.

Τα αντισώματα προσκολλώνται στο αντιγόνο που σχηματίστηκαν για να αναγνωρίσουν και να σχηματίσουν ένα ανοσοσύμπλεγμα (σύμπλεγμα αντισώματος-αντιγόνου). Το αντίσωμα και το αντιγόνο ταιριάζουν σφιχτά μεταξύ τους, σαν κομμάτια ενός παζλ. Μερικές φορές ένα αντίσωμα μπορεί να προσκολληθεί σε άλλα αντιγόνα εάν τα αντιγόνα μοιάζουν πολύ με το αντιγόνο που το αντίσωμα σχηματίστηκε για να αναγνωρίσει και να προσκολληθεί σε αυτό.

Κάθε μόριο αντισώματος έχει 2 μέρη:

• Μεταβλητό τμήμα: Αυτό το τμήμα ποικίλλει. Είναι εξειδικευμένο να προσκολλάται σε ένα συγκεκριμένο αντιγόνο.
• Σταθερό μέρος: Αυτό το τμήμα είναι μία από τις 5 δομές, που καθορίζει την κατηγορία του αντισώματος—IgM, IgG, IgA, IgE ή IgD. Αυτό το τμήμα είναι το ίδιο σε κάθε κατηγορία και καθορίζει τη λειτουργία του αντισώματος.

Ένα αντίσωμα μπορεί να αλλάξει το σταθερό μέρος του και να γίνει διαφορετική κατηγορία, αλλά το μεταβλητό του μέρος δεν αλλάζει. Έτσι, μπορεί πάντα να αναγνωρίσει το συγκεκριμένο αντιγόνο στο οποίο σχηματίστηκε να προσκολληθεί.

Βασική Υ Δομή Αντισωμάτων

Ένα μόριο αντισώματος έχει βασικά σχήμα Υ.

Το μόριο έχει 2 μέρη:

• Μεταβλητό μέρος: Αυτό το τμήμα διαφέρει από αντίσωμα σε αντίσωμα, ανάλογα με το αντιγόνο που στοχεύει το αντίσωμα. Το αντιγόνο προσκολλάται στο μεταβλητό τμήμα.
• Σταθερό μέρος: Αυτό το τμήμα μπορεί να είναι μία από τις 5 δομές, που καθορίζει την κατηγορία του αντισώματος—IgM, IgG, IgA, IgE ή IgD. Αυτό το μέρος είναι το ίδιο σε κάθε τάξη.

IgM

Αυτή η κατηγορία αντισωμάτων παράγεται όταν ένα συγκεκριμένο αντιγόνο (όπως ένα αντιγόνο ενός μολυσματικού μικροοργανισμού) συναντάται για πρώτη φορά.

Η απόκριση που προκαλείται από την πρώτη συνάντηση με ένα αντιγόνο είναι η πρωταρχική ανοσοαπόκριση. Στη συνέχεια, το IgM προσκολλάται στο αντιγόνο, ενεργοποιώντας το σύστημα του συμπληρώματος, και έτσι διευκολύνει την κατάποση του μικροοργανισμού.

Κανονικά, το IgM υπάρχει στην κυκλοφορία του αίματος αλλά όχι στους ιστούς.

IgG

Το IgG, η πιο διαδεδομένη κατηγορία αντισωμάτων, παράγεται όταν ένα συγκεκριμένο αντιγόνο συναντάται ξανά. Σε αυτή την απόκριση (που ονομάζεται δευτερογενής ανοσοαπόκριση) παράγονται περισσότερα αντίσωμα από ό,τι στην πρωτογενή ανοσοαπόκριση. Η δευτερογενής ανοσολογική απόκριση είναι επίσης ταχύτερη και τα αντισώματα που παράγονται – κυρίως IgG – είναι πιο αποτελεσματικά.

Το IgG προστατεύει από βακτήρια, ιούς, μύκητες και τοξικές ουσίες.

Το IgG υπάρχει στην κυκλοφορία του αίματος και στους ιστούς. Είναι η μόνη κατηγορία αντισωμάτων που διασχίζει τον πλακούντα από τη μητέρα στο έμβρυο. Η IgG της μητέρας προστατεύει το έμβρυο και το βρέφος μέχρι το ανοσοποιητικό σύστημα του βρέφους να παράγει τα δικά του αντισώματα.

Επίσης, το IgG είναι η πιο κοινή κατηγορία αντισωμάτων που χρησιμοποιείται στη θεραπεία. Για παράδειγμα, η ανοσοσφαιρίνη (αντισώματα που λαμβάνονται από το αίμα ατόμων με φυσιολογικό ανοσοποιητικό σύστημα) αποτελείται κυρίως από IgG. Η ανοσοσφαιρίνη χρησιμοποιείται για τη θεραπεία ορισμένων διαταραχών ανοσοανεπάρκειας και αυτοάνοσων διαταραχών .

IgA

Αυτά τα αντισώματα βοηθούν στην άμυνα έναντι της εισβολής μικροοργανισμών μέσω των επιφανειών του σώματος που είναι επενδεδυμένες με μια βλεννογόνο μεμβράνη, συμπεριλαμβανομένων εκείνων της μύτης, των ματιών, των πνευμόνων και του πεπτικού συστήματος.

Το IgA υπάρχει στα ακόλουθα:

• Ροή αίματος
• Εκκρίσεις που παράγονται από τους βλεννογόνους (όπως δάκρυα και σάλιο)
• Πρωτόγαλα (το υγρό που παράγεται από τους μαστούς τις πρώτες ημέρες μετά τον τοκετό, πριν από την παραγωγή μητρικού γάλακτος)

IgE

Αυτά τα αντισώματα πυροδοτούν άμεσες αλλεργικές αντιδράσεις . Η IgE συνδέεται με τα βασεόφιλα (ένας τύπος λευκών αιμοσφαιρίων) στην κυκλοφορία του αίματος και με τα μαστοκύτταρα στους ιστούς. Όταν τα βασεόφιλα ή τα μαστοκύτταρα με IgE δεσμευμένα σε αυτά συναντούν αλλεργιογόνα (αντιγόνα που προκαλούν αλλεργικές αντιδράσεις), απελευθερώνουν ουσίες (όπως η ισταμίνη) που προκαλούν φλεγμονή και βλάπτουν τους περιβάλλοντες ιστούς. Έτσι, η IgE είναι η μόνη κατηγορία αντισωμάτων που συχνά φαίνεται να κάνει περισσότερο κακό παρά καλό. Ωστόσο, η IgE βοηθά στην άμυνα έναντι ορισμένων παρασιτικών λοιμώξεων που είναι κοινές σε ορισμένα μέρη του κόσμου.

Μικρές ποσότητες IgE υπάρχουν στην κυκλοφορία του αίματος και στη βλέννα του πεπτικού συστήματος. Αυτές οι ποσότητες είναι υψηλότερες σε άτομα με άσθμα , αλλεργικό πυρετό, άλλες αλλεργικές διαταραχές ή παρασιτικές λοιμώξεις.

IgD

Η IgD υπάρχει κυρίως στην επιφάνεια των ανώριμων Β κυττάρων. Βοηθά αυτά τα κύτταρα να ωριμάσουν.

Μικρές ποσότητες αυτών των αντισωμάτων υπάρχουν στην κυκλοφορία του αίματος. Η λειτουργία τους στην κυκλοφορία του αίματος, εάν υπάρχει, δεν είναι καλά κατανοητή.

Στρατηγικές για επίθεση

Διαφορετικοί τύποι εισβολέων μικροοργανισμών επιτίθενται και καταστρέφονται με διαφορετικούς τρόπους.

Μερικοί μικροοργανισμοί αναγνωρίζονται άμεσα, καταπίνονται και καταστρέφονται από κύτταρα που καταπίνουν αυτούς τους εισβολείς (φαγοκύτταρα), όπως τα ουδετερόφιλα και τα μακροφάγα.

Ωστόσο, τα φαγοκύτταρα δεν μπορούν να αναγνωρίσουν άμεσα ορισμένα βακτήρια επειδή τα βακτήρια είναι κλεισμένα σε μια κάψουλα. Σε αυτές τις περιπτώσεις, τα Β κύτταρα πρέπει να βοηθήσουν τα φαγοκύτταρα στην αναγνώριση. Τα Β κύτταρα παράγουν αντισώματα κατά των αντιγόνων στην κάψουλα των βακτηρίων. Τα αντισώματα προσκολλώνται στην κάψουλα. Το φαγοκύτταρο μπορεί στη συνέχεια να αναγνωρίσει τα βακτήρια.

Ορισμένοι μικροοργανισμοί δεν μπορούν να εξαλειφθούν πλήρως. Για να αμυνθεί ενάντια σε αυτούς τους μικροοργανισμούς, το ανοσοποιητικό σύστημα χτίζει έναν τοίχο γύρω τους. Το τοίχωμα σχηματίζεται όταν τα φαγοκύτταρα, ιδιαίτερα τα μακροφάγα, προσκολλώνται μεταξύ τους. Το τοίχωμα γύρω από τους μικροοργανισμούς ονομάζεται κοκκίωμα. Μερικά βακτήρια που φυλακίζονται με αυτόν τον τρόπο μπορεί να επιβιώσουν στο σώμα επ’ αόριστον. Εάν το ανοσοποιητικό σύστημα εξασθενήσει (ακόμα και 50 ή 60 χρόνια αργότερα), τα τοιχώματα του κοκκιώματος μπορεί να θρυμματιστούν και τα βακτήρια να αρχίσουν να πολλαπλασιάζονται, προκαλώντας συμπτώματα.

Του Peter J. Delves , PhD , University College London, London, UK
Αναθεωρήθηκε Φεβρουάριος 2024