سه خط دفاعی بدن و ایمنی (زیست ۲)

خط اول دفاعی: ممانعت از ورود

بدن پیش از جنگیدن در را می‌بندد: پوست در سطح بیرونی، و مخاط در لوله‌هایی که باید نیمه‌باز بمانند (راه هوا، غذا و ادرار).

پوست

لایهٔ بیرونی یا اپیدرم بافت پوششی سنگفرشی مطبق است و یاخته‌های خارجی‌ترین لایه‌اش مرده و به هم چسبیده‌اند، پس مانع نفوذ میکروب‌اند. لایهٔ درونی یا درم از کلاژن، رشته‌های کشسان و بافت پیوندی است و استحکام و انعطاف می‌دهد.

چون اپیدرم رگ ندارد، غذا و اکسیژنش با نفوذ از درم تأمین می‌شود و زخمِ محدود به اپیدرم معمولاً خونریزی ندارد.

پوست فقط مانع فیزیکی نیست: چربی محیط را اسیدی می‌کند، عرق نمک دارد و میکروب‌های بی‌ضرر پوست با بیماری‌زاها رقابت می‌کنند؛ پس سد فیزیکی، شیمیایی و زیستی است.

مخاط

یاخته‌های پوششی چسبیده به هم که مادهٔ مخاطی چسبناک ترشح می‌کنند و میکروب را به دام می‌اندازند. در تنفس مخاط مژک‌دار میکروب را بیرون می‌راند (مهم‌ترین سازوکار این دستگاه)؛ در گوارش بزاق و اسید معده، و در چشم اشک. عطسه، سرفه و ادرار هم میکروب را بیرون می‌رانند. لیزوزیم آنزیم ضدباکتری بزاق، اشک و مخاط است.

دفاع غیراختصاصی (خط اول و دوم) علیه همهٔ میکروب‌ها و سریع است؛ دفاع اختصاصی (خط سوم، لنفوسیت‌ها) فقط علیه یک نوع خاص و کندتر است.

خط دوم دفاعی: واکنش‌های عمومی اما سریع

بیگانه‌خوارها

مچنیکوف نخستین بار بیگانه‌خواری را در لارو ستارهٔ دریایی دید.

• درشت‌خوار (ماکروفاژ): در همه‌جای بدن؛ میکروب می‌بلعد، یاخته‌های مردهٔ بدن را پاک می‌کند و قطعات میکروب را به یاخته‌های ایمنی ارائه می‌دهد.
• یاختهٔ ندارینه (دندریتی): در بافت‌های در تماس با بیرون (پوست، روده، ریه) فراوان است؛ قطعات میکروب را می‌بلعد و از راه عروق لنفی به گرهٔ لنفاوی می‌برد تا به لنفوسیت‌ها ارائه دهد — پل میان خط دوم و سوم.
• ماستوسیت: هیستامین آزاد می‌کند؛ هیستامین ماهیچهٔ صاف دیوارهٔ رگ را شل می‌کند، پس رگ گشاد و نفوذپذیرتر می‌شود و گلبول سفید بیشتری وارد بافت می‌شود. نقشش هم در التهاب است هم در حساسیت.

گلبول‌های سفید

می‌توانند با تراگذری (دیاپدز) از دیوارهٔ مویرگ بگذرند.

یاختهٔ کشندهٔ طبیعی، مکمل و اینترفرون

NK لنفوسیتی است که غیراختصاصی عمل می‌کند و پادگِن نمی‌شناسد: به یاختهٔ سرطانی یا آلوده به ویروس می‌چسبد و پرفورین ترشح می‌کند تا در غشا منفذ بسازد؛ آنزیم‌ها وارد می‌شوند و یاخته دچار آپوپتوز می‌شود.

پروتئین‌های مکمل در خوناب حل و در حالت عادی غیرفعالند؛ با ورود میکروب آبشاری فعال می‌شوند، در غشای میکروب منفذ می‌سازند یا بیگانه‌خواری را آسان می‌کنند.

اینترفرون ضدویروسی است: نوع یک از یاختهٔ آلوده ترشح و همسایه‌های سالم را مقاوم می‌کند؛ نوع دو از NK و لنفوسیت T، که درشت‌خوارها را فعال می‌کند و در مبارزه با سرطان مهم است.

پاسخ التهابی و تب

نشانه‌های التهاب: قرمزی، تورم، گرما و درد. ترتیب رویدادها: ورود باکتری، ترشح هیستامین از ماستوسیت آسیب‌دیده، گشادشدن رگ (قرمزی و گرما)، افزایش نفوذپذیری و خروج خوناب (تورم)، و خروج نوتروفیل و مونوسیت با تراگذری. چرک = نوتروفیل مرده + باکتری کشته‌شده.

در تب، هیپوتالاموس در پاسخ به ترشحات میکروب دما را بالا می‌برد؛ دمای بالاتر فعالیت میکروب را کم می‌کند، اما تب شدید به پروتئین‌های بدن آسیب می‌زند.

خط سوم دفاعی: دفاع اختصاصی

پادگِن (آنتی‌ژن) مولکولی است که لنفوسیت‌ها می‌شناسند و معمولاً روی سطح میکروب یا سم است. دستگاه ایمنی نخست «خودی» را می‌شناسد و فقط به «بیگانه» پاسخ می‌دهد.

لنفوسیت‌ها و گزینش دودمانی

هر دو نوع در مغز استخوان تولید می‌شوند، اما B در مغز استخوان و T در تیموس بالغ می‌شود. گیرنده‌های یک لنفوسیت همه از یک نوع‌اند، پس هر لنفوسیت فقط یک پادگِن را می‌شناسد.

گزینش دودمانی: نوع گیرندهٔ هر لنفوسیت پیش از هر برخوردی با پادگِن و به‌طور تصادفی و ژنتیکی تعیین شده است. پادگِن گیرنده نمی‌سازد و تغییرش نمی‌دهد؛ فقط از میان لنفوسیت‌های از پیش موجود همان یکی را که گیرندهٔ جورشونده دارد انتخاب و به تکثیر وادار می‌کند؛ بخشی از دودمان به یاختهٔ مؤثر (پلاسموسیت یا T کشنده) و بخشی به یاختهٔ خاطره تمایز می‌یابد. پس حتی پیش از هر عفونتی، لنفوسیت‌هایی برای پادگِن‌های هرگز‌ندیده هم در بدن هست.

لنفوسیت B و پادتن

پادگِن شناسایی می‌شود، لنفوسیت B مناسب تکثیر و به پلاسموسیت (یاختهٔ سازپادتن) تمایز می‌یابد و پادتن ترشح می‌کند. پادتن پروتئینی Y‌شکل با دو جایگاه اتصال است و فقط یک نوع پادگِن را می‌گیرد. اثرهایش: خنثی‌سازی میکروب یا سم، چسباندن میکروب‌ها به هم، فعال‌کردن مکمل و افزایش بیگانه‌خواری. پادتن خودش میکروب را نمی‌کشد، کار را برای دیگران آسان می‌کند.

لنفوسیت T

هدفش یاخته‌های خودیِ خراب‌شده است: آلوده به ویروس، سرطانی و پیوندی. T کشنده به یاختهٔ هدف می‌چسبد، پرفورین ترشح می‌کند و آن را به آپوپتوز می‌کشاند. T کمک‌کننده لنفوسیت B و سایر T ها را فعال می‌کند و کلید کل دفاع اختصاصی است.

پاسخ اولیه، ثانویه و واکسن

پاسخ اولیه کند و کم‌شدت است، چون لنفوسیت باید تکثیر شود؛ پاسخ ثانویه سریع‌تر و شدیدتر است، چون لنفوسیت‌های خاطره از برخورد اول مدت‌ها در خون مانده‌اند. همین حافظه اساس واکسیناسیون است.

انواع واکسن: میکروب کشته‌شده (آنفلوانزا)، میکروب ضعیف‌شده (سرخک)، پروتئین سطحی میکروب (هپاتیت B)، ناقل ویروسی، و mRNA (کووید).

ایمنی فعال کند اما طولانی‌مدت است (خاطره می‌سازد)؛ ایمنی غیرفعال فوری اما کوتاه‌مدت است و خاطره نمی‌سازد.

ایدز

ایدز یعنی نقص ایمنی اکتسابی و عاملش ویروس HIV است که لنفوسیت T کمک‌کننده را هدف می‌گیرد:

ویروس ممکن است ۶ ماه تا ۱۵ سال بیماری ایجاد نکند و فرد آلوده در همین دورهٔ بی‌علامت هم ناقل است؛ تشخیص فقط با آزمایش پزشکی ممکن است و ویروس درون درشت‌خوارها هم پنهان می‌ماند. انتقال: رابطهٔ جنسی، خون آلوده و از مادر به جنین یا نوزاد. بوسیدن، دست‌دادن، حشرات، آب و غذا، اشک و بزاق آن را منتقل نمی‌کنند.

اختلالات دستگاه ایمنی

حساسیت (آلرژی): پاسخ ایمنی به مادهٔ بی‌خطری مانند گرده، غذا یا دارو، یعنی حساسیت‌زا (آلرژن)؛ ماستوسیت و بازوفیل هیستامین ترشح می‌کنند و آبریزش بینی، قرمزی و خارش پدید می‌آید.

خودایمنی: دستگاه ایمنی یاختهٔ خودی را بیگانه می‌پندارد؛ در دیابت نوع یک به یاخته‌های بتای پانکراس (کمبود انسولین) و در ام‌اس به میلین اعصاب مغز و نخاع (اختلال حسی، حرکتی و رفتاری).

تحمل ایمنی: گاهی دستگاه ایمنی با وجود مواجهه با مادهٔ غیرخودی عمداً پاسخ نمی‌دهد؛ مانند میکروب‌های مفید گوارش و جنین در رحم.

استرس و هورمون: استرس طولانی‌مدت از راه هیپوتالاموس ترشح کورتیزول از قشر غدهٔ فوق کلیه را بالا می‌برد؛ کورتیزول در کوتاه‌مدت ضدالتهاب است اما در درازمدت فعالیت لنفوسیت‌ها و بیگانه‌خواری را تضعیف می‌کند، نه تقویت.