خودی و بیگانه
قبل از آنکه بیگانهخوارهای بدن ما به میکروب حمله کند ابتدا باید بیگانه بودن آن را تشخیص دهد. دستگاه ایمنی هر فرد سلولهای خودی را میشناسد و تنها در برابر آنچه بیگانه تشخیص داده میشود پاسخ میدهد.
دومین خط دفاعی شامل سازوکارهاییست که بیگانهها را بر اساس ویژگیهای عمومی آنها شناسایی میکند. بنابراین از نوع دفاع غیراختصاصیست.
دومین خط دفاعی شامل بیگانهخوارها، گویچههای سفید، پروتئينها، پاسخ التهابی و تب است.
بیگانهخوارها
در انسانها انواع مختلفی از سلولهای بیگانهخوار شناسایی شدهاند.
محل حضور بیگانهخوارها
بیگانهخوارها در جایجای بدن انسان حضور دارند. درشتخوار (ماکروفاژ) یکی از بیگانهخوارهاست.
انواع بیگانهخوارها
درشتخوارها (ماکروفاژ)
درشتخوار در اندامهای مختلف از جمله گرههای لنفاوی حضور دارند و با میکروبها مبارزه میکنند. یکی دیگر از وظایف درشتخوار از بین بردن سلولهای مرده بافتها یا بقایای آنهاست.
از سال گذشته به یاد داردی که کبد و طحال گلبولهای قرمز مرده را پاکسازی میکنند. این کار به وسیله درشتخوارهای این اندامها انجام میشود.
درشتخوار تنها بیگانهخواریست که میتواند سلولهای خودی را ببلعد.
سلولهای دارینهای(دندریتی)
نوع دیگری از بیگانهخوارها سلولهای دارینهای نام دارد. این سلولها را به علت داشتن انشعابات دارینه مانند به این نام میخوانند.
سلولهای دارینهای در بخشهایی از بدن که با محیط بیرون در ارتباطاند مثل پوست پوست و لوله گوارش به فراوانی یافت میشوند.
این سلولها علاوه بر بیگانهخواری قسمتهایی از میکروب را در سطح خود قرار میدهند. سپس خود ار به گرههای لنفاوی نزدیک میرسانند تا این قسمتها را به سلولهای ایمنی ارائه کنند. سلولهای ایمنی با شناختن این قسمتها میکروب مهاجم را شناسایی خواهند کرد.
ماستوسیت
بیگانهخوار دیگر ماستوسیت نام دارد. ماستوسیتها مانند سلولهای دارینهای در بخشهایی از بدن که با محیط بیرون در ارتباطاند به فراوانی یافت میشوند.
ماستوسیتها مادهای به نام هیستامین دارند. هیستامین رگها را گشاد و نفوذپذیری آنها را زیاد میکند. گشاد شدن رگها باعث افزایش جریان خون و حضور بیشتر گلبولهای سفید میشود. نفوذپذیری بیشتر رگها موجب میشود تا خوناب که حاوی پروتئينها دفاعیست بیش از گذشته به خارج رگ نشت کند.
نوتروفیل
نوتروفیل بیگانهخوار دیگریست که از انواع گلبولهای سفید است. نوتروفیلها ار در بخش گلبولهای سفید بررسی میکنیم.
سلولی با توانایی بیگانهخواری زمانی جز خط دوم سیستم ایمنی محسوب میشود که اصلا جز سیستم ایمنی باشد. مثلا بعضی از نوروگلیاها توانایی بیگانهخواری دارد اما نه یاخته ایمنی هستند و نه گلبول سفید.
ماکروفاژ و یاخته دندریتی (و ماستوسیتها) بیگانهخوار هستند، جز دستگاه ایمنی هم هستند، اما گلبول سفید نیستند.
نوتروفیل بیگانهخواری دارد، جز دستگاه ایمنیست و گلبول سفید محسوب میشود.
درشتخوارها (ماکروفاژها) در دیواره حبابک مستقر هستند. بیگانه خوارها (فاگوسیتها) دیگری هم در این حبابک ممکن است دیده شود، اما آنها در آنجا مستقر نیستند.
ماستوسیتها مانند سلولهای دارینهای در پوست و لوله گوارش فراوانند.
سلولهای دندریتی میتوانند بخشهایی از سلول را در سطح خود قرار دهند و بعد از ورود به گرههای لنفی آنها در اختیار لنفوسیتها قرار دهند.
گلبولهای سفید
یافتههای اولیه نشان داد که در جریان بیماریهای میکروبی تعداد گلبولهای سفید افزایش مییابد و به این ترتیب مشخص شد که بین این گلبولها و میکروبها ارتباط وجود دارد. گلبولهای سفید در خوناند اما میکروبها همه جا میتوانند حضور داشته باشند. گلبولهای سفید چگونه با میکروبهای خارج از خون مبارزه میکنند؟
دانشمندان مشاهده کردند که گلبولهای سفید نه تنها در خون بلکه در بافتهای دیگر هم یافت میشوند. پس گلبولهای سفید توانایی خروج از خون را دارند. فرایند عبور گلبولهای سفید ار از دیواره مویرگها دیاپدز مینامند.
تراگذری از ویژگیهای همه گلبولهای سفید است.
ماکروفاژ در خون دیده نمیشود. ماکروفاژ در بافتهای غیرخونی حضور دارد.
هنگام دیاپدز شکل هسته تغییر میکند.
عبور گلبول سفید از رگ خونی دیاپدز نام دارد، اما مثلا ورود یاخته دندریتی به مویرگ لنفی دیاپدز نیست.
نوتروفیلها
نوتروفیلها را میتوان به نیروهای واکنش سریع تشبیه کرد. اگر عامل بیماریزا در بافت وارد شود نوتروفیلها با تراگذری خود را به آنها میرسانند و با بیگانهخواری آنها را نابود میکنند.
نوتروفیلها مواد دفعی زیادی را حمل نمیکنند و چابکاند.
ائوزینوفیل
همه عوامل بیماریزا را نمیتوان با بیگانهخواری از بین برد. در برابر عوامل بیماریزای بزرگتری مثل کرمهای انگل که قابل بیگانهخواری نیستند ائوزینوفیلها مبارزه میکنند. ائوزینوفیلها محتویات دانههای خود را به روی انگلها میریزند.
ائوزینوفیلها در زمان بیماریهای انگلی زیاد میشوند.
بازوفیلها
به مواد حساسیتزا پاسخ میدهند. دانههای این سلولها هیستامین و مادهای به نام هپارین دارند. هپارین ضد انعقاد خون است.
بازوفیل میتواند در خون و در بافتها هیستامین ترشح کند. ماستوسیت توانایی ورود به خون را ندارد و فقط در بافت میتواند هیستامین ترشح کند.
مونوسیت
مونوسیتها از خون خارج میشوند و پس از خروج تغییر میکنند و به درشتخوار و یا سلولهای دندریتی تبدیل میشوند.
لنفوسیتها
لنفوسیتها انواع مختلفی دارند. لنفوسیتی که در دفاع غیراختصاصی نقش دارد سلول کشنده طبیعی مینامند که سلولهای سرطانی و آلوده به ویروس را نابود میکند.
سلول کشنده طبیعی به سلول سرطانی متصل میشود، با ترشح پروتئینی به نام پرفورین منفذی در غشا ایجاد میکند. سپس با وارد کردن آنزیمی به درون سلول باعث مرگ برنامهریزی شده سلول میشود.
در سلولها برنامهای وجود دارد که در صورت اجرای آن سلول میمیرد. این نوع مرگ را مرگ برنامهریزی شده مینامند. لنفوسیتهای دفاع اختصاصی را لنفوسیتهای B و T مینامند.
بررسی شکل نحوه عملکرد سلول کشنده طبیعی
یاخته کشنده طبیعی به سلول هدف متصل میشود. سپس پرفورین و نوعی آنزیم اگزوسیتوز میکند.
ابتدا پرفورین پرفورین وارد عمل میشود و راهی برای نفوذ ایجاد میکند، سپس آنزیم وارد سلول هدف میشود. این آنزیم باعث مرگ برنامهریزی شده در سلول هدف میشود.
در آخر یاخته کشنده طبیعی اینترفرون نوع دو را ترشح میکند تا ماکروفاژ سلول تخریب شده را از بین ببرد.
تنها گلبولهای سفیدی که در خط سوم حضور دارند لنفوسیتها هستند، اما ما لنفوسیتی در خط دوم دفاعی بدن هم داریم: یاختهی کشنده طبیعی.
پرفورین و آنزیم یک وزیکول مشترک دارند.
پروتئينها
علاوهبر سلولها پروتئینها هم در ایمنی بدن نقش دارند.
پروتئینهای مکمل
پروتئينهای مکمل گروهی از پروتئینهای محلول در خوناب هستند. این پروتئينها در فرد غیرآلوده به صورت غیرفعالاند؛ اما اگر میکروبی به بدن نفوذ کند فعال میشوند. واکنش فعال شدن به این صورت است که وقتی یکی از این پروتئینها فعال میشود دیگری را فعال میکند و به همین ترتیب ادامه مییابد.
پروتئینهای فعال شده به کمک یکدیگر با ایجاد ساختارهای حلقهمانند در غشای میکروبها منافذی را به وجود میآورند این منافذ عملکرد غشای سلولی میکروب را در کنترل ورود و خروج مواد از بین میبرند و سرانجام سلول میمیرد. علاوه بر آن قرار گرفتن پروتئينهای مکمل روی میکروب باعث میشود که بیگانهخواری آن آسانتر انجام شود.
پروتئینهای مکمل میتوانند توسط میکروب یا یک پروتئین مکمل فعال شده فعال شوند. این پروتئینها توسط پادتن هم فعال میشوند.
پروتئینهای مکمل روی میکروبهای غشادار اثر میکنند.
این پروتئینها میتوانند بیگانهخواری را تسهیل کنند.
اینترفرون نوع یک
اینترفرون نوع یک از سلول آلوده به ویروس ترشح میشود وعلاوهبر سلول آلوده بر سلولهای سالم مجاور هم اثر میکند و آنها را در برابر ویروس مقاوم میکند.
سلول آلوده به ویروس اینترفرون نوع یک را ترشح میکند. یاختهی هدف این پیک کوتاه برد خود سلول آلوده و سلولهای اطراف و آنها را در برابر ویروس مقاوم میکند. تا زمانی که این سلول به ویروس آلوده نشود ژن تولید این پیک خاموش میماند.
اینترفرون نوع دو
اینترفرون نوع دو از سلولهای کشنده طبیعی و لنفوسیتهای T ترشح میشود و درشتخوارها را فعال میکند. این نوع اینترفرون نقش مهمی در مبارزه علیه سلولهای سرطانی دارد.
پاسخ التهابی
التهاب پاسخی موضعیست که به دنبال آسیب بافتی بروز میکند.
مثلا در زخم یا بریدگی پوست آسیب میبیند و میکروبها فرصتی برای نفوذ پیدا میکنند. قرمزی، تورم، گرما و درد که در موضع آسیب دیده میشود نشانههای التهاب هستند.
این پاسخ به از بردن میکروب و جلوگیری از انتشار میکروبها و تسریع بهبودی میانجامد.
در التهاب از ماستوسیتهای آسیبدیده هیستامین رها میشود. به این ترتیب جریان خون در رگها افزایش مییابد و گلبولهای سفید بیشتری به موضع آسیب هدایت میشوند؛ همچنین خوناب بیشتری به بیرون نشت میکند. پروتئينهای مکمل که همراه با خوناب خارج شدهاند به باکتریها متصل میشوند.
سلولهای دیواره مویرگها و درشتخوارها با تولید پیکهای شیمیایی باعث میشوند که نوتروفیلها و مونوسیتها با تراگذری از خون خارج شوند. نوتروفیلها بیگانهخواری میکنند و مونوسیتها به درشتخوار تبدیل میشوند.
در التهاب مونوسیتهای خارج شده از خون به ماکروفاژ تبدیل میشوند.
التهاب لزوما در حضور باکتری رخ نمیدهد. این یعنی ممکن است در جایی از بدن التهاب رخ دهد اما خبری از سوراخ شدن غشای باکتری توسط پروتئینهای مکمل نباشد.
بررسی شکل التهاب
هیستامین ماستوسیت میتواند به خون برود، در حالی که خودش در خون حضور ندارد.
در حساسیت هیستامین از ماستوسیتها ترشح میشود. در التهاب هیستامین از ماستوسیتهای آسیب دیده رها میشود.
تب
یکی از نشانههای بیماری میکروبی تب است. فعالیت میکروبها در دماهای بالا کاهش مییابد. هیپوتالاموس در پاسخ به بعضی ترشحات میکروبها دمای بدن را بالا میبرد.
التهاب یک پاسخ موضعیست اما در تب دمای کل بدن بالا میرود.
خودآزمایی
به سوالات زیر به صورت بله و خیر پاسخ دهید و سپس پاسخنامه را بررسی کنید.
سوالات
الف. هنگام بروز التهاب در بخشی از پیکر انسان سلولهایی با تولید پیک شیمیایی گلبولهای سفید را به موضع آسیب فرا میخوانند. چند مورد در رابطه با این سلولها صحیح است؟
*همهی در صورت لزوم از دیواره مویرگهای خونی عبور میکند.
*بخشی از آنها از طریق گیرندههای اختصاصی خود به سلول هدف متصل میشوند.
*علاوه بر بیگانهخواری قسمتی میکروب را در سطح خود قرار میدهند.
*همه آنها میتوانند در صورت ادامه حیات و در مواجهه با عوامل بیماریزا پروتئين دفاعی بسازند.
*بعضی از آنها عوامل بیگانه را براساس ویژگیهای عمومی تشخیص میدهند.
پاسخ سوال الف
در هنگام التهاب ماکروفاژها و سلولهای پوششی دیواره مویرگها پیک شیمیایی ترشح میکنند.
مورد اول: نادرست. هیچکدام از این سلولها از دیواره مویرگها عبور نمیکنند.
مورد دوم: نادرست. هیچکدام از این سلولها گیرنده اختصاصی ندارند.
مورد سوم: نادرست. این گزاره در مورد سلولهای دندریتی صادق است.
مورد چهارم: درست. در صورت آلوده شدن به میکروب، این سلولها توانایی تولید اینترفرون نوع یک را دارند.
مورد پنجم: درست. ماکروفاژها بخشی از خط دوم دستگاه ایمنی هستند. این خط عوامل بیگانه را براساس ویژگیهای عمومی آنها شناسایی میکند.
ب. همه عوامل بیماریزا به طور حتم توسط بیگانهخوارها نابود میشوند.
پاسخ سوال ب
نادرست. مثلا عوامل بیماریزا گیر افتاده در ماده مخاطی مجاری تنفسی میتوانند به خارج از بدن هدایت شود.
پ. همه سلولهای ترشح کننده پرفورین میتوانند با شرکت در دومین خط دفاعی بیگانهخواری را فعال کنند.
پاسخ سوال پ
نادرست. سلولهای کشنده طبیعی و لنفوسیت T پرفورین ترشح میکنند. لنفوسیت T در سومین خط دفاعی بدن شرکت میکند.
ت. وجه تمایز ائوزینوفیلها و سلولهای کشنده طبیعی این است که یکی از آنها بیگانهخواری کرمهای انگلی را انجام میدهند.
پاسخ سوال ت
نادرست. هیچکدام از سلولهای نام برده شده بیگانه خواری انجام نمیدهند.
ث. وجه تشابه مونوسیتها و نیروهای واکنش سریع خط دوم دفاعی بدن این است که توانایی عبور از لایههای دیواره هر مویرگ خونی بدن را دارند.
پاسخ سوال ث
نادرست. مویرگ تنها یک لایه سلول پوششی در ساختار خود دارد.
ج. وجه تشابه ماستوسیتها و گلبولهای سفید خونی ترشح کننده ماده ضد انعقاد خون این است که آنها در پاسخ ماده حساسیتزا فعالیت میکنند.
پاسخ سوال ج
درست. هر دو نوع سلول توانایی تولید هیستامین را دارند.
چ. همه سلولهای خونی که دانههای تیره در سیتوپلاسم دارند، برخلاف همه سلولهای بیگانهخوار میتوانند باعث افزایش نفودپذیری رگها شوند.
پاسخ سوال چ
نادرست. سلولهای خونی که دانه تیره در سیتوپلاسم دارند بازوفیلها هستند. این سلولها هیستامین ترشح میکنند که باعث افزایش نفوذپذیری رگها میشود. علاوه بر بازوفیلها ماستوسیتها هم هیستامین ترشح میکنند. ماستوسیتها بیگانه خوار هستند.
ح. همه سلولهای خونی که هسته چند قسمتی دارند همانند بعضی از سلولهای تولید کننده اینترفرون نوع دو در دفاع غیراختصاصی شرکت میکنند.
پاسخ سوال ح
درست. نوتروفیلها سلولهای خونی با هسته چند قسمتی هستند. سلولهای تولید کننده اینترفرون نوع دو هم سلول کشنده طبیعی و لنفوسیتهای T هستند. نوتروفیلها و سلولهای کشنده طبیعی جزئی از خط دوم دفاعی بدن هستند.
خ. در هنگام التهاب بزرگترین بیگانهخوار موجود در بافت آسیب دیده، دارای گیرندههایی برای انواعی از پیکهای شیمیایی است.
پاسخ سوال خ
درست. ماکروفاژها هم برای پیکهای شیمیایی کوتاه برد مثل اینترفرون نوع یک و دو و هم برای پیکهای شیمیایی دوربردی مثل T3 و T4 گیرنده دارند.
د. صحیح یا غلط بودن عبارتهای زیر را در ارتباط با هر نوع پروتئين موثر در فرایندهای ایمنی بررسی کنید.
*به طور حتم در محیط داخلی بدن به فعالیت میپردازد.
*فقط در واکنشهای مربوط به دفاع غیراختصاصی شرکت میکند.
*قطعا از شبکه آندوپلاسمی و جسم گلژی سلول سازنده عبور کرده است.
پاسخ سوال د
مورد اول: نادرست. لیزوزیم در خارج از محیط داخلی بدن فعالیت میکند.
مورد دوم: نادرست. پروتئينهایی مثل پادتن در خط سوم دفاعی بدن شرکت میکنند.
مورد سوم: درست. این پروتئینها ابتدا در شبکه آندوپلاسمی ساخته میشوند و سپس به جسم گلژی میروند.
ذ. گلبولهای سفید خونی با هسته دمبلی شکل و دانههای درشت، میتواند در حین دفاع علیه برخی از جانوران مساحت غشای خود را افزایش دهد.
پاسخ سوال ذ
درست. ائوزینوفیلها محتویات دانههای خود را با برونرانی روی انگلها میریزند. در فرایند برونرانی مساحت غشای سلول زیاد میشود.
ر. .
پاسخ سوال ر
ز. .
پاسخ سوال ز
ژ. .
پاسخ سوال ژ
س. .
پاسخ سوال س
ش. .
پاسخ سوال ش
ص. .