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 έμφυτη (φυσική) ανοσία ονομάζεται έτσι επειδή υπάρχει κατά τη γέννηση και δεν χρειάζεται να μαθευτεί μέσω της έκθεσης σε έναν εισβολέα. Παρέχει έτσι μια άμεση απάντηση στους ξένους εισβολείς. Ωστόσο, τα συστατικά του αντιμετωπίζουν όλους τους ξένους εισβολείς με τον ίδιο σχεδόν τρόπο. Αναγνωρίζουν μόνο έναν περιορισμένο αριθμό ταυτοποιητικών ουσιών (αντιγόνων) σε ξένους εισβολείς. Ωστόσο, αυτά τα αντιγόνα υπάρχουν σε πολλούς διαφορετικούς εισβολείς. Η έμφυτη ανοσία, σε αντίθεση με την επίκτητη ανοσία , δεν έχει μνήμη των συναντήσεων, δεν θυμάται συγκεκριμένα ξένα αντιγόνα και δεν παρέχει καμία συνεχή προστασία έναντι μελλοντικής μόλυνσης.
Τα λευκά αιμοσφαίρια που εμπλέκονται στην έμφυτη ανοσία είναι
- Μονοκύτταρα (τα οποία εξελίσσονται σε μακροφάγα)
- Ουδετερόφιλα
- Ηωσινόφιλα
- Βασόφιλα
- Φυσικά κύτταρα δολοφόνοι
Κάθε τύπος έχει διαφορετική λειτουργία.
Άλλοι συμμετέχοντες στην έμφυτη ανοσία είναι
- Μαστοκύτταρα (επίσης μερικές φορές θεωρούνται λευκά αιμοσφαίρια)
- Το σύστημα συμπληρώματος
- Κυτοκίνες
Μονοκύτταρα και Μακροφάγα
Τα μακροφάγα αναπτύσσονται από έναν τύπο λευκών αιμοσφαιρίων που ονομάζονται μονοκύτταρα. Τα μονοκύτταρα γίνονται μακροφάγα όταν μετακινούνται από την κυκλοφορία του αίματος στους ιστούς.
Τα μονοκύτταρα μετακινούνται στους ιστούς όταν εμφανίζεται μόλυνση. Εκεί, σε μια περίοδο περίπου 8 ωρών, τα μονοκύτταρα μεγεθύνονται πολύ και παράγουν κόκκους μέσα τους, μετατρέποντας τα μακροφάγα. (Όλοι οι τύποι λευκών αιμοσφαιρίων που έχουν τέτοιους κόκκους ονομάζονται επίσης κοκκιοκύτταρα.) Οι κόκκοι είναι γεμάτοι με ένζυμα και άλλες ουσίες που βοηθούν στη θανάτωση και πέψη βακτηρίων και άλλων ξένων κυττάρων.
Τα μακροφάγα παραμένουν στους ιστούς. Καταπίνουν βακτήρια, ξένα κύτταρα και κατεστραμμένα και νεκρά κύτταρα. (Η διαδικασία κατά την οποία ένα κύτταρο προσλαμβάνει έναν μικροοργανισμό, ένα άλλο κύτταρο ή θραύσματα κυττάρων ονομάζεται φαγοκυττάρωση και τα κύτταρα που καταπίνουν ονομάζονται φαγοκύτταρα.)
Τα μακροφάγα εκκρίνουν ουσίες που προσελκύουν άλλα λευκά αιμοσφαίρια στο σημείο της μόλυνσης. Βοηθούν επίσης τα Τ κύτταρα να αναγνωρίσουν τους εισβολείς και έτσι να συμμετέχουν επίσης στην επίκτητη ανοσία .
Ουδετερόφιλα
Τα ουδετερόφιλα, ο πιο κοινός τύπος λευκών αιμοσφαιρίων στην κυκλοφορία του αίματος, είναι από τα πρώτα κύτταρα του ανοσοποιητικού που αμύνονται έναντι της μόλυνσης. Είναι φαγοκύτταρα, τα οποία καταπίνουν βακτήρια και άλλα ξένα κύτταρα. Τα ουδετερόφιλα περιέχουν κόκκους που απελευθερώνουν ένζυμα για να βοηθήσουν στη θανάτωση και πέψη αυτών των κυττάρων.
Τα ουδετερόφιλα κυκλοφορούν στο αίμα και πρέπει να λάβουν σήμα για να φύγουν από την κυκλοφορία του αίματος και να εισέλθουν στους ιστούς. Το σήμα προέρχεται συχνά από τα ίδια τα βακτήρια, από πρωτεΐνες συμπληρώματος ή από κατεστραμμένο ιστό, τα οποία παράγουν ουσίες που προσελκύουν ουδετερόφιλα σε ένα προβληματικό σημείο. (Η διαδικασία χρήσης ουσιών για την προσέλκυση κυττάρων σε μια συγκεκριμένη θέση ονομάζεται χημειοταξία.)
Τα ουδετερόφιλα απελευθερώνουν επίσης ουσίες που παράγουν ίνες στον περιβάλλοντα ιστό. Αυτές οι ίνες μπορεί να παγιδεύουν βακτήρια, εμποδίζοντάς τα έτσι να εξαπλωθούν και να καταστρέφονται ευκολότερα.
Ηωσινόφιλα
Τα ηωσινόφιλα μπορούν να καταπιούν βακτήρια, αλλά στοχεύουν επίσης ξένα κύτταρα που είναι πολύ μεγάλα για να καταποθούν. Τα ηωσινόφιλα περιέχουν κόκκους που απελευθερώνουν ένζυμα και άλλες τοξικές ουσίες όταν συναντώνται ξένα κύτταρα. Αυτές οι ουσίες δημιουργούν τρύπες στις μεμβράνες του κυττάρου στόχου.
Τα ηωσινόφιλα κυκλοφορούν στο αίμα. Ωστόσο, είναι λιγότερο δραστικά έναντι των βακτηρίων από τα ουδετερόφιλα και τα μακροφάγα. Μία από τις κύριες λειτουργίες τους είναι να προσκολλώνται και έτσι να βοηθούν στην ακινητοποίηση και τη θανάτωση των παρασίτων.
Τα ηωσινόφιλα μπορεί να βοηθήσουν στην καταστροφή των καρκινικών κυττάρων. Παράγουν επίσης ουσίες που εμπλέκονται σε φλεγμονές και αλλεργικές αντιδράσεις . Τα άτομα με αλλεργίες, παρασιτικές λοιμώξεις ή άσθμα έχουν συχνά περισσότερα ηωσινόφιλα στην κυκλοφορία του αίματος από τα άτομα χωρίς αυτές τις διαταραχές.
Βασόφιλα
Τα βασεόφιλα δεν καταπίνουν ξένα κύτταρα. Περιέχουν κόκκους γεμάτους με ισταμίνη, μια ουσία που εμπλέκεται σε αλλεργικές αντιδράσεις. Όταν τα βασεόφιλα συναντούν αλλεργιογόνα (αντιγόνα που προκαλούν αλλεργικές αντιδράσεις), απελευθερώνουν ισταμίνη. Η ισταμίνη αυξάνει τη ροή του αίματος στους κατεστραμμένους ιστούς, με αποτέλεσμα οίδημα και φλεγμονή .
Τα βασεόφιλα παράγουν επίσης ουσίες που προσελκύουν ουδετερόφιλα και ηωσινόφιλα σε ένα προβληματικό σημείο.
Φυσικά Κύτταρα Δολοφόνοι
Τα φυσικά κύτταρα δολοφόνοι ονομάζονται «φυσικοί» δολοφόνοι επειδή είναι έτοιμα να σκοτώσουν μόλις σχηματιστούν. Τα φυσικά κύτταρα δολοφόνοι αναγνωρίζουν και προσκολλώνται σε μολυσμένα κύτταρα ή καρκινικά κύτταρα, στη συνέχεια απελευθερώνουν ένζυμα και άλλες ουσίες που καταστρέφουν τις εξωτερικές μεμβράνες αυτών των κυττάρων. Τα φυσικά κύτταρα δολοφόνοι είναι σημαντικά στην αρχική άμυνα ενάντια στις ιογενείς λοιμώξεις.
Επίσης, τα φυσικά κύτταρα φονείς παράγουν κυτοκίνες που ρυθμίζουν ορισμένες από τις λειτουργίες των Τ κυττάρων, των Β κυττάρων και των μακροφάγων.
Μερικά κύτταρα φυσικών φονέων συμπεριφέρονται με συγκεκριμένους τρόπους όπως τα Τ κύτταρα της επίκτητης απόκρισης και ως εκ τούτου ονομάζονται κύτταρα φυσικού φονέα Τ.
Μαστοκύτταρα
Τα μαστοκύτταρα υπάρχουν στους ιστούς. Η λειτουργία τους μοιάζει με αυτή των βασεόφιλων στο αίμα. Όταν συναντούν ένα αλλεργιογόνο, απελευθερώνουν ισταμίνη και άλλες ουσίες που εμπλέκονται σε φλεγμονώδεις και αλλεργικές αντιδράσεις.
Συμπληρωματικό σύστημα
Το σύστημα συμπληρώματος αποτελείται από περισσότερες από 30 πρωτεΐνες που δρουν σε μια αλληλουχία: Μια πρωτεΐνη ενεργοποιεί μια άλλη, η οποία ενεργοποιεί μια άλλη, και ούτω καθεξής για την άμυνα έναντι της μόλυνσης. Αυτή η ακολουθία ονομάζεται καταρράκτης συμπληρώματος.
Οι πρωτεΐνες του συμπληρώματος έχουν πολλές λειτουργίες στην επίκτητη ανοσία καθώς και στην έμφυτη ανοσία:
- Σκοτώνει τα βακτήρια απευθείας
- Βοηθά στην καταστροφή των βακτηρίων με την προσκόλληση σε αυτά και έτσι διευκολύνει τα ουδετερόφιλα και τα μακροφάγα να αναγνωρίσουν και να καταπιούν τα βακτήρια
- Προσέλκυση μακροφάγων και ουδετερόφιλων σε ένα προβληματικό σημείο
- Εξουδετέρωση ιών
- Βοηθώντας τα ανοσοκύτταρα να θυμούνται συγκεκριμένους εισβολείς
- Προαγωγή του σχηματισμού αντισωμάτων
- Ενίσχυση της αποτελεσματικότητας των αντισωμάτων
- Βοηθώντας το σώμα να αποβάλει τα νεκρά κύτταρα και τα ανοσοσυμπλέγματα (τα οποία αποτελούνται από ένα αντίσωμα συνδεδεμένο με ένα αντιγόνο)
Κυτοκίνες
Οι κυτοκίνες είναι οι αγγελιοφόροι του ανοσοποιητικού συστήματος. Τα λευκά αιμοσφαίρια και ορισμένα άλλα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος παράγουν κυτοκίνες όταν ανιχνεύεται ένα αντιγόνο.
Υπάρχουν πολλές διαφορετικές κυτοκίνες, οι οποίες επηρεάζουν διαφορετικά μέρη του ανοσοποιητικού συστήματος:
Ορισμένες κυτοκίνες διεγείρουν τη δραστηριότητα. Διεγείρουν ορισμένα λευκά αιμοσφαίρια για να γίνουν πιο αποτελεσματικοί δολοφόνοι και να προσελκύσουν άλλα λευκά αιμοσφαίρια σε ένα προβληματικό σημείο.
Άλλες κυτοκίνες αναστέλλουν τη δραστηριότητα, βοηθώντας στον τερματισμό μιας ανοσολογικής απόκρισης.
Ορισμένες κυτοκίνες, που ονομάζονται ιντερφερόνες, παρεμβαίνουν στην αναπαραγωγή (αντιγραφή) των ιών.
Οι κυτοκίνες συμμετέχουν επίσης στην επίκτητη ανοσία .
Του Peter J. Delves , PhD , University College London, London, UK
Αναθεωρήθηκε Φεβρουάριος 2024
