پاسخ های ایمنی در بدن:

الف) ایمنی طبیعی:

در ایمنی طبیعی فاکتورهایی مانند سدهای فیزیکی (پوست و غشاءهای مخاطی)، سلول های بیگانه خوار خون و بافت ها (نوتروفیل، ماکروفاژها) و سلول های کشنده طبیعی دخالت دارند(1و9).

بعضی از مکانیسم های ایمنی طبیعی به شرح زیر است:

1.   ساختار آناتومیک : پوست بعنوان اولین خط دفاعی در برابر ارگانیسم‌های خارجی عمل می کند. پوست نسبت به بیشتر میکروارگانیسم ها غیر قابل نفوذ است، مگر در شرایطی که در اثر شکافتن، خراشیدن و یا بریدن، آسیب ببیند.

2.   مکانیسم های فیزیکی دفع مواد بیگانه: در این رابطه می توان به عمل مژه های تنفسی در شش ها اشاره نمود. سرفه و عطسه ناگهانی در خارج نمودن عوامل زنده و غیر زندة بیماری زا به بیرون از بدن نقش مهمی دارند. همچنین فعالیت غدد اشکی، بزاقی و ادرار از دیگر مکانیسم های فیزیکی دفع پاتوژن ها می باشند.

3.   موکوس های چسبناک موجود در مجاری تنفسی، معده و روده: این موکوس ها با استفاده از اثرات چسبناک خود بسیاری از میکروارگانیسم ها را جذب نموده و از بین می برند.

4.   ترشحات اسیدی پوست: pH کمتر از 7  از رشد باکتری ها بر روی پوست جلوگیری می کند. همچنین ترشحات فولیکول های مو که شامل اسید لاکتیک و اسیدهای چرب می باشد، از رشد بسیاری از عوامل بیماری زا مثل باکتری ها و قارچ ها جلوگیری می کنند. بهمین دلیل سطوحی از پوست که فاقد پوشش مویی باشند مانند کف دست و پا بیشتر از اندام های دیگر مستعد به آلودگیهای قارچی می باشند.

5.   ترشحات بزاق، اشک، بینی و عرق بدن: اغلب این ترشحات حاوی آنزیم لیزوزیم می باشند. این آنزیم با از بین بردن دیوارة سلولی باکتری های گرم مثبت موجب لیز شدن و از بین رفتن آنها می شوند، ترشحات واژن در دستگاه تناسلی جنس ماده بدلیل اسیدی بودن  به سیستم دفاعی کمک می کند.  وجودآسپارمین و روی در مایع منی موجب تخریب عوامل بیماریزا می شوند. لاکتوپرکسیداز موجود در شیر مادر نیز بعنوان یک آنزیم قوی در از بین بردن پاتوژن ها نقش مؤثری دارد.

6.   ترشحات موکوسی اسید هیدروکلریدریک و پروتئیناز: این ترشحات در معده بعنوان یک سد دفاعی در از بین بردن عوامل بیماری زا نقش مهمی دارند. ترشحات اسیدی معده (pH خیلی اسیدی 3>pH>9/0 ) می تواند بسیاری از داروها و ترکیبات شیمیایی را نیز تخریب کند.

7.   ژنتیک: در برخی از حیوانات گیرنده های مربوط به بعضی از عوامل بیماریزا وجود نداشته لذا این عوامل نمی توانند آنها را آلوده کنند(10،9،8،6و14).

 

 بعضی از بیماریهای عفونی، کمبود های تغذیه ای و شرایط محیطی باعث آسیب پذیری پوشش های دفاعی بدن(پوست و مخاطات) شده، زمینه را برای ورود عوامل بیماری زا فراهم می آورند.

تغذیه، محیط( استرس، گرما و سرما)، سن(معمولا" جوانتر ها و مسن تر ها حساستر هستند) ومتابولیسم بدن از عواملی هستند که مکانیسم های ایمنی ذاتی را تحت تاثیر قرار می دهند(8،7،4 و14).

 

ب) ایمنی اکتسابی (اختصاصی)

در این نوع  ایمنی، واکنش ایمنی زایی با وارد شدن مواد بیگانه، تحریک و ایجاد می شود.  سلول ها در این نوع ایمنی بسیار اختصاصی عمل می کنند. در ایجاد این نوع ایمنی لنفوسیت ها(B و T) و فرآورده های ترشحی آنها  نقش مهمی دارند.  لنفوسیتهای B مسئول ایجاد ایمنی هومورال و لنفوسیتهای T مسئول ایجاد ایمنی سلولار هستند(5). عمل شناسایی اختصاصی آنتی ژن به عهدة آنتی بادیهای متصل به غشاء در سلول های B و پذیرنده های سلول های T (TCRs) بر روی لنفوسیت های T است(10،9،6،5 و17).

در آزمایش های خون مشاهده شده است که لنفوسیت ها دارای سیتوپلاسم مایل به رنگ آبی، یک هستة گرد و پر از کروماتین متراکم می باشند، مشاهدات با میکروسکوپ الکترونی نشان داده است که این سلول ها غیر فعالند و کروماتین هسته ای شبیه حالت اینترفاز سلولی در آنها دیده می شود. سیتوپلاسم آنها از نظر متابولیکی غیر فعال بوده و تعداد کمی رتیکولوم آندوپلاسمیک دارند(8 و14).

اهمیت لنفوسیت ها در سیستم ایمنی، اختصاصی بودن آنها برای آنتی ژن ها است. این عمل توسط گیرنده های غشاء سلولی انجام می شود. این گیرنده ها فوق العاده اختصاصی بوده و هر گروه از لنفوسیت ها گیرنده های ویژه ای را در سطح خود دارند. اختصاصی بودن و تنوع لنفوسیت ها تحت کنترل سیستم ژنتیکی قرار دارد(8،7 و14).

بطور طبیعی میزان این لنفوسیت ها در خون 50 20% می باشد که از این میزان سلول های T ،80% و سلول های B، 15% را به خود اختصاص می دهند و باقی ماندة این میزان را سلول های تمایز نیافته و سلول های خنثی (فاقد شاخص های آنتی ژنی)، تشکیل میدهند(10).

 

1) ایمنی سلولار: نقش لنفو سیتهای T

این نوع ایمنی شامل تمام سلول هایی ( بجز سلول های تولید کنندة آنتی بادی) است که ویژگی واکنش با آنتی ژن را دارند. لنفوسیت های T در مقایسه با لنفوسیت های B از تنوع بیشتری برخوردار بوده و بر خلاف سلول های B براحتی میتوانند در داخل خون گردش کرده و نقش بزرگی در ایمنی با واسطة سلولی ایفا کنند(12،2و13). منشأ این لنفوسیت ها از مغز استخوان بوده و برای طی کردن مراحل بلوغ خود وارد تیموس شده و در آنجا تکثیر و تمایز پیدا  می کنند. در قسمت قشری تیموس اکثر لنفوسیت های T که نسبت به آنتی ژن های خودی عکس العمل نشان می دهند حذف می شوند(9،8،3و14).

تقسیم بندی لنفوسیت های  Tبه شرح زیر است:

 ×سلول های T کمک کننده(Helper T Lymphocyte):

مهمترین وظایف این سلولها عبارتست از:

o       موجب تحریک پاسخ های ایمنی می شوند.

o     موجب تحریک فعالیت آنتی ژنی لنفوسیتهای B می شوند.

o       در پاسخ به تحریک آنتی ژنی با  ترشح سایتوکاینها موجب   تقویت ،تکثیر و تمایز سلول های T، B و ماکروفاژها می شوند

o    سایتوکین های ترشح شده توسط آنها در درمان بعضی از بیماریها بعنوان اصلاح کنندة سیستم ایمنی بکار می روند، همچنین آنها برای جلوگیری از عفونت در بدن بسیار حائز اهمیت می باشند.

o    بیشترین تعداد سلول های T را، سلول های T کمک کننده تشکیل می دهند ( بیش از سه چهارم کل سلول های (T این سلول ها باعث تحریک فعالیت آنتی ژنی لنفوسیت های B می شوند(9،7،5 و17).

 

×  سلول های T کشنده (Cytylitic T Lymphocyte):

 

o   شبیه سلولهای  T یاور هستند و آنتی ژن ها را شناسایی می کنند

o   موجب لیز کردن سلولهای حاوی میکروب ها ی درون سلولی شده، بطوریکه که سلول های کشنده پس از اتصال به آنتی ژن، پروتئین هایی به نام پورفورین ترشح می کنند که سوراخ های بزرگ و گرد در غشاء سلول های هدف ایجاد میکنند و مواد سیتوتوکسیک را به درون سلول هدف ترشح کرده که بدنبال آن این سلول ها دچار تورم شده و در طی مدت کوتاهی تخریب می گردند.(9،8و14).

 

×  سلول های T سرکوبگر:

  سلول های T سرکوبگر باعث سرکوب سلول های T کشنده و سلول های کمک کننده می شوند. این کار برای تنظیم فعالیت سلول های دیگر صورت می گیرد. در صورت عدم تنظیم فعالیت های این سلول ها بوسیلة سلول های سرکوبگر، ممکن است واکنش های شدید ایمنی صورت نگرفته و درنتیجه موجب آسیب دیدن بدن در برابر عوامل خارجی شود(7،6و13).

 

2) ایمنی هومورال : نقش لنفوسیت های B

 

   ایمنی هومورال مهمترین مکانیسم دفاعی در برابر میکروب های خارج سلولی و ترشحات سمی آنها می باشد(16). مسئول اصلی این نوع ایمنی سلول های B  می باشندکه  منشأ آنها در پستانداران در مغز استخوان و در پرندگان بورس فابریسیوس می باشد. تمایز لنفوسیت های B در پستانداران در جگر، طحال و مغز جنین اتفاق می افتد. این لنفوسیت ها ابتدا به پلاسماسل ها تمایز یافته و سپس تولید آنتی بادی می کنند. لنفوسیت ها یB بوسیلة سلول های T کمک کننده تحریک می شوند و بدنبال آن تولید آنتی بادی می کنند. این سلول ها بر خلاف سلول های  T قادر به گردش در داخل خون نیستند و نقش ایمنی زایی خود را تنها از طریق تولید و ترشح آنتی بادیها نشان می دهند(17). لنفوسیت های B موجب شناسایی ماکرومولکول های پروتئینی، لیپیدها، کربوهیدراتها، اسیدهای نوکلئیک می شوند و آنتی ژن ها را بطور اختصاصی شناسایی می کنند(9،8،6 و14).

 

 

× آنتی بادیها:

 

     آنتی بادیها از لحاظ ساختمان کلی و خواص فیزیکوشیمیایی مانند بار الکتریکی و حلالیت شبیه به هم هستند. نزدیک به 20 % کل پروتئین های پلاسمایی را به خود اختصاص داده اند. بر اساس تفاوت در اندازة آنها، بار الکتریکی، حلالیت و خاصیت آنتی ژنی دارای کلاس و زیر کلاس هایی هستند که به آنها ایمونوگلوبولین می گویند(14،11،6و17).

انواع آنها عبارتند از:

1-) IgA 1A و 2  (Aدر مایعات اشکی- بزاقی، ترشحات مجرای تنفسی و مجرای گوارشی متمرکز شدند.

2-IgG   ) 1G،2 G، 3  Gو4 (Gبطور مؤثر میکروب ها را پوشانیده و سریعا" از بین می برند.

3-IgE  بدن را بطور طبیعی از آلودگیهای انگلی حفاظت می کند و پاسخی مؤثر در مقابل عوامل آلرژیک است.

    4-  IgD به سلول های B اتصال می یابد و نقش کلیدی در راه انداختن پاسخ های اولیة سلول های B دارند.

     5- IgM در کشتن باکتریها خیلی مؤثر عمل می کند.

  آنتی بادیها در اکثر مواقع دارای دو زنجیرة سبک (KD24 ) و دو زنجیرة سنگین (KD 70 55 ) می باشند. این زنجیره ها از توالی اسیدهای آمینه تشکیل شده اند. آنتی بادیها معمولا" به یکی از روش های، آگلوتیناسیون (چسباندن ذرات بزرگ به یکدیگر)، رسوب، خنثی کردن( پوشاندن مکان های سمی آنتی ژن) و لیز کردن (انحلال) عمل می نمایند. آنتی بادی های متصل به غشاء مسئول شناسایی آنتی ژن وآنتی بادی های ترشحی باعث حذف آنتی ژن ها در مرحله اجرائی پاسخ می شوند (8،6 و14).

آنتی بادی ها برای آنتی ژن هایی که به آنها متصل می شوند، اختصاصی می باشند. هر ماده خارجی یا آنتی ژن (مثلا" باکتری) ممکن است مستقیما" موجب فعال شدن سلولهای  Bشود و یا ابتدا به سلولهای ضمیمه سیستم ایمنی متصل شده، سپس موجب فعال شدن سلولهای T و نهایتاً سلولهای B گردد. آنتی بادیها باعث شناسایی و حذف آنتی ژن ها می شوند(6 و7).

      آنتی ژن معمولاً به  ترکیب پیچیده ای مثل یک سلول یا ماده پروتئینی گفته می شود، به طوری که بلافاصله بعد از ورود به بدن موجب تحریک سیستم ایمنی و تولید آنتی بادی شود. هاپتن به مولکولهای کوچکی گفته می شود که به خودی خود خاصیت آنتی ژنی ندارند و در صورت ورود به بدن موجب تحریک سیستم ایمنی و تولید آنتی بادی نمی شوند. لیکن اتصال هاپتن به یک پروتئین موجب می گردد که هاپتن دارای خاصیت آنتی ژنی شود(6 و17).

 

سیستم کمپلمان:

سیستم کمپلمان تقریبا از 25 نوع پروتئین ساخته شده است. بسیاری از آنها آنزیم های پروتئولیتیک هستند که بطور هماهنگ عمل کرده و به بدن در پاکسازی ترکیب آنتی ژن- آنتی بادی کمک می کنند. این پروتئین ها در برخورد با آنتی بادیها بطور متوالی فعال شده و موجب پوشاندن (اپسونیزه کردن) و لیز کردن میکروب ها می شوند. سیستم کمپلمان در پاسخ به التهاب موجب اتساع و افزایش تراوایی، قرمزی، گرما، تورم ودرد غشاء ها می شوند(17).

 

انواع سلولهای خونی مؤثر در پاسخ های ایمنی:

الف) گلبولهای سفید خون (لکوسیتها)

-         نوتروفیلها: بیشترین فراوانی را در بین گلبولهای سفید خون دارند و باعث فاگوسیتوز عوامل پاتوژن می شوند.

-     ائوزینوفیلها: این سلولها باعث فاگوسیتوز و انهدام ترکیب آنتی ژن آنتی بادی شده و واکنش های آلرژیکی را با ترشح آنزیم های تجزیه کننده هیستامین، تعدیل می کنند.

-         بازوفیلها : در پاسخ به برخورد با آنتی ژن ترکیباتی مانند هیستامین و هپارین ترشح می کنند(11).

-         لنفوسیتها:  بیشترین جمعیت سلولی سیستم ایمنی را تشکیل می دهند، از مغز استخوان منشأ گرفته  و تنها سلولهای بدن هستند که آنتی ژن های مختلف را از هم تشخیص می دهند. در مراحل اولیه رشد فاقد گیرنده های آنتی ژنی و در بلوغ  دارای گیرنده های آنتی ژنی می شوند.

-         مونوسیتها:  پس از  تمایز این سلول ها در مغز استخوان و ورود آنها به بافتهای بزرگ مونوسیت ها به صورت ماکروفاژهای بافتی درآمده و عمل خود را می توانند ماه ها و سالها در سلول های هدف انجام دهند. ماکروفاژها در تمامی اندام ها و بافت ها ی پیوندی قرار دارند. بر اساس محل استقرارشان نام گذاری می شوند. از این جمله می توان به میکروگلیا(در سیستم عصبی)، کوپفر(در سینوزوئیدهای کبد)، آلوئولار(شش ها) و استئوکلاست(بیگانه خوارهای چند هسته ای در استخوان) اشاره نمود(11).

ماکروفاژها با بلعیدن ذرات بیگانه از جمله میکروب ها، ماکرومولکول ها و بافت های آسیب دیده کار خود را انجام می دهند. این سلول ها دارای تعداد زیادی لیزوزوم( حاوی آنزیم های پروتئولیتیک) برای هضم باکتری ها و مواد خارجی پروتئینی می باشند. ماکروفاژها و نوتروفیل ها همچنین دارای عوامل باکتری کش مثل اکسید کنندة قوی(پراکسید هیدروژنH2O2)، سوپراکسید، یون های هیدروکسیل می باشند.  این عوامل برای اکثر باکتری ها کشنده هستند(6 و17).

ب) پلاکتها:

    این سلول ها از تجزیه مگاکاریوسیت ها که شبیه گلبول های سفید مغز استخوان هستند به وجود می آیند. پلاکت ها کوچک، بیرنگ، گرد یا میله ای و با قطر حدود mm3 می باشند، در پرندگان برعکس پستانداران هسته دار، بیضی شکل و بزرگتر می باشند. پلاکت ها در دوران جنینی در جگر ، طحال و مغز استخوان و در دوران بلوغ فقط در مغز استخوان تولید می شوند. این سلول ها نقش مهمی در روند انعقاد خون دارند، تعداد طبیعی پلاکت ها حدود 000/300 در هر میکرولیتر خون است.

 

  

ویژگی های مختلف سیستم ایمنی:

1. اختصاصی بودن  Specificity) (

در برخورد با آنتی ژن ها به صورت اختصاصی عمل می کنند.

2. تنوع ) Diversity ( سلول های ایمنی این ویژگی را دارند که می توانند شاخص های آنتی ژنی زیادی را شناسایی کنند.

 

3. خاطره(Memory)

برخورد سیستم ایمنی با آنتی ژن موجب افزایش توانایی آن در پاسخ مجدد به همان آنتی ژن( پاسخ ثانویه) شده که این پاسخ سریعتر، قویتر و از نظر کمی بیشتر از پاسخ اولیه است(8 و14).

  

مراحل پاسخ ایمنی :

بعد از  شناخت آنتی ژن، پاسخ اختصاصی شامل سه مرحله می باشد.

1)  مرحله شناسایی) (Cognitive phase

2) مرحله فعال شدن (Activeation phase)

3)  مرحله عملیاتی (Effector phase)

4) تعدیل خود ) (Self –limitation 

5) تشخیص خودی از غیرخودی)     (Discrimination of self  from non self

مرحله شناسایی (Cognitive phase)

در این مرحله آنتی ژن بیگانه به گیرنده های اختصاصی لنفوسیتهای بالغ که روی لنفوسیتها است  متصل می شود. گیرنده های سطح لنفو سیتهای B که مسئول ایجاد ایمنی هومورال می باشند، مولکولهای آنتی بادی هستند و به پروتئین ها و پلی ساکارید ها یا لیپید های بیگانه محلول  متصل می شوند. لنفوسیتهای Tکه مسئول ایجاد ایمنی سلولی هستند گیرنده هایی را در سطح خود  عرضه  می کنند که فقط ردیف های کوچکی از مولکولهای پروتئین را شناسایی می کنند.

 

مرحله فعال شدن   (Activeation phase)

در این مرحله دو تغییر عمده صورت می گیرد:

 1-  تکثیر لنفوسیتها، که باعث افزایش قدرت پاسخ حفاظتی و سلولهای اختصاصی می شود.

 2-  تبدیل لنفوسیتها از سلولهای شناسایی کننده آنتی ژن، به سلول های عملیاتی حذف آنتی ژن.

  با تبدیل لنفو سیتهای B شناسایی کننده به سلولهای ترشح کننده آنتی بادی (پلاسماسل)، این سلول ها به آنتی ژنهای محلول (خارج سلولی) متصل گشته و کارهای لازم برای حذف آنتی ژن را انجام میدهند.

بعضی از لنفو سیتهای T به سلول هایی تبدیل می شوند که ماکروفاژ ها را فعال کرده و باعث تخریب میکروبهای داخل سلولی، از بین بردن بعضی از سلولهای آلوده (مانند آلوده به ویروس) و فعال کردن لنفوسیتها ( از طریق آنتی ژن و یا از طریق سایر سلو لها مانند Helper cell و Accessory cell ) می شوند.

 

مرحله عملیاتی (Effector phase)

در طی این مرحله لنفوسیتهای شناسایی کننده به لنفوسیت های عملیاتی تبدیل شده تا آنتی ژن بیگانه را حذف کنند. به لنفو سیتهای این مرحله سلولهای عملیاتی میگویند.

 

تعدیل خود) (Self –limitation

مهمترین دلیل ایجاد آن حذف آنتی ژن در طی روند پاسخ  به دلیل حذف تحریک آنتی ژنی است. در این مرحله لنفوسیت ها به سلول های خاطره و سلول های با نیمه عمر کوتاه تبدیل می شوند.

تشخیص خود از غیرخود ) (Discrimination of self  from non self

 این خصوصیت برجسته ترین ویژگی سیستم ایمنی می باشد که در اعمال سیستم ایمنی پستانداران مشاهده می شود(8 و10).

 

کارکرد صحیح سیستم ایمنی به منظور مقابله با بیماریها و تنشها بر کسی پوشیده نیست. سیستم ایمنی با دفع عوامل خارجی از قبیل ویروسها، تعادل حیاتی بین دستگاههای مختلف بدن را برقرار می سازد. این سیستم عمل حفظ، سلامت و مقاومت  بدن  در برابر بیماریها بویژه بیماریهای عفونی را با هماهنگی تمام اجزای شرکت کننده در سیستم ایمنی از قبیل بافتها، اندامها و سلولهای ایمنی انجام می دهد. لذا با استفاده از روش های مختلف( دستکاریهای ژنتیکی، بهبود عوامل محیطی و ...) می توان باعث بهبود عملکرد سیستم ایمنی شد. اما  این عمل نباید  بر هموستازی بدن تأثیر منفی داشته باشد.