Μηχανισμοί άμυνας του ανθρώπινου οργανισμού - Βασικές αρχές ανοσίας 🛡️
Η ανθρώπινη ζωή ξεκινά με τη δημιουργία του ζυγωτού κατά τη γονιμοποίηση. Το ζυγωτό περνά από διάφορα στάδια διαφοροποίησης και ανάπτυξης μέχρι να σχηματιστούν οι ιστοί και τα όργανα του οργανισμού.
Η επιβίωση του ανθρώπινου οργανισμού εξαρτάται από τη συντονισμένη λειτουργία των ιστών και των οργάνων του. Παράλληλα όμως προϋποθέτει την προστασία του από εξωτερικούς παράγοντες που θα μπορούσαν να διαταράξουν αυτή τη λειτουργία, όπως οι παθογόνοι μικροοργανισμοί ή οι ουσίες που παράγουν.
Η άμυνα του οργανισμού απέναντι σε αυτούς τους εξωτερικούς παράγοντες επιτυγχάνεται με ένα σύνολο μηχανισμών, οι οποίοι διακρίνονται:
- με βάση τη θέση τους στο σώμα: σε εξωτερικούς και εσωτερικούς μηχανισμούς
- με βάση την εξειδίκευση της δράσης τους: σε μη ειδικούς αμυντικούς μηχανισμούς (γενικευμένη δράση) και ειδικούς αμυντικούς μηχανισμούς (εξειδικευμένη δράση)
Το αίμα, τόσο με τα έμμορφα συστατικά του (τα κύτταρά του) όσο και με τα συστατικά του πλάσματός του, αποτελεί τον βασικότερο παράγοντα οργάνωσης της άμυνας —ειδικής και μη ειδικής— του ανθρώπινου οργανισμού. Όλα τα κύτταρα που συμμετέχουν στους αμυντικούς μηχανισμούς προκύπτουν από τη διαφοροποίηση πολυδύναμων αιμοποιητικών κυττάρων, τα οποία βρίσκονται στον ερυθρό μυελό των οστών, το κέντρο της αιμοποίησης.
Όλα τα κύτταρα του ανοσοβιολογικού συστήματος —από τα φαγοκύτταρα μέχρι τα λεμφοκύτταρα— ξεκινούν από τα ίδια πολυδύναμα κύτταρα του μυελού των οστών. Η «στρατιά» άμυνας του οργανισμού έχει, δηλαδή, μία και μοναδική «γενέτειρα».
1.3.1 Μηχανισμοί μη ειδικής άμυνας
Βασικό χαρακτηριστικό της μη ειδικής άμυνας είναι η δυνατότητα αντιμετώπισης οποιουδήποτε παθογόνου μικροοργανισμού, χωρίς διάκριση. Περιλαμβάνει μηχανισμούς που εμποδίζουν την είσοδο μικροοργανισμών στον οργανισμό, αλλά και μηχανισμούς που τους αντιμετωπίζουν γενικά, αν καταφέρουν να εισέλθουν σε αυτόν.
Μηχανισμοί που εμποδίζουν την είσοδο των μικροοργανισμών
Η είσοδος των μικροβίων στο ανθρώπινο σώμα μπορεί να γίνει είτε μέσω του δέρματος, που καλύπτει όλη την εξωτερική επιφάνειά του, είτε μέσω των βλεννογόνων, που καλύπτουν κοιλότητες του οργανισμού, όπως το πεπτικό ή το αναπνευστικό σύστημα.
Το δέρμα εμποδίζει αποτελεσματικά την είσοδο των μικροβίων τόσο λόγω της δομής του όσο και λόγω των ουσιών που παράγονται από τους σμηγματογόνους και τους ιδρωτοποιούς αδένες του:
- Η κεράτινη στιβάδα, ένα στρώμα νεκρών κυττάρων της επιδερμίδας, λειτουργεί ως φυσικός φραγμός στην είσοδο των μικροβίων.
- Το γαλακτικό οξύ και η λυσοζύμη που περιέχονται στον ιδρώτα, καθώς και τα λιπαρά οξέα του σμήγματος, δημιουργούν ένα δυσμενές χημικό περιβάλλον για τα μικρόβια.
- Στην επιφάνεια του δέρματος φιλοξενούνται μη παθογόνοι μικροοργανισμοί, οι οποίοι ανταγωνίζονται τους παθογόνους και εμποδίζουν την εγκατάστασή τους.
Οι βλεννογόνοι αποτελούν έναν άλλο αποτελεσματικό φραγμό. Με τη βλέννα που εκκρίνουν παγιδεύουν τους μικροοργανισμούς και εμποδίζουν την είσοδό τους στον οργανισμό:
- Ο βλεννογόνος της αναπνευστικής οδού διαθέτει επιπλέον το βλεφαριδοφόρο επιθήλιο: οι μικροοργανισμοί παγιδεύονται στη βλέννα και οι βλεφαρίδες τούς απομακρύνουν από την αναπνευστική οδό.
- Στο βλεννογόνο του στομάχου εκκρίνεται υδροχλωρικό οξύ, το οποίο καταστρέφει τα περισσότερα μικρόβια που εισέρχονται με την τροφή.
- Η λυσοζύμη βρίσκεται σε μεγάλες ποσότητες και στα δάκρυα και στο σάλιο, προστατεύοντας αντίστοιχα τον βλεννογόνο του ματιού και της στοματικής κοιλότητας.
Το δέρμα και οι βλεννογόνοι δεν αναγνωρίζουν συγκεκριμένα μικρόβια —δρουν εξίσου απέναντι σε οποιονδήποτε εισβολέα. Ανήκουν στη μη ειδική άμυνα, όχι στο ανοσοβιολογικό σύστημα, το οποίο εξετάζεται παρακάτω.
Μηχανισμοί που αντιμετωπίζουν τους μικροοργανισμούς μετά την είσοδό τους
Αν, παρά τους παραπάνω φραγμούς, ένα μικρόβιο καταφέρει να διαπεράσει τους αμυντικούς μηχανισμούς (για παράδειγμα, λόγω διακοπής της συνέχειας του δέρματος από ένα τραύμα), θα έρθει αντιμέτωπο με μια δεύτερη γραμμή άμυνας, στην οποία ανήκουν η φαγοκυττάρωση, η φλεγμονώδης αντίδραση, ο πυρετός και η δράση αντιμικροβιακών ουσιών. Και αυτοί οι μηχανισμοί είναι μη ειδικοί.
Φαγοκυττάρωση
Τα φαγοκύτταρα αποτελούν μια κατηγορία λευκών αιμοσφαιρίων και διακρίνονται στα ουδετερόφιλα και στα μονοκύτταρα. Τα μονοκύτταρα, αφού διαφοροποιηθούν σε μακροφάγα, εγκαθίστανται στους ιστούς. Τα φαγοκύτταρα ενεργοποιούνται μόλις εμφανιστεί ένας παθογόνος μικροοργανισμός στο εσωτερικό του οργανισμού. Τα μακροφάγα ειδικότερα εγκλωβίζουν τον μικροοργανισμό, τον καταστρέφουν και εκθέτουν στην επιφάνειά τους τμήματά του — κάτι που, όπως θα δούμε, εξυπηρετεί τη δράση των ειδικών μηχανισμών άμυνας. Με φαγοκυττάρωση αντιμετωπίζονται και ορισμένοι ιοί.
Φλεγμονώδης αντίδραση
Η φλεγμονώδης αντίδραση, ή απλά φλεγμονή, εκδηλώνεται με ένα σύνολο συμπτωμάτων: κοκκίνισμα στην περιοχή του τραύματος, οίδημα, πόνος και τοπική αύξηση της θερμοκρασίας. Αν το δέρμα τραυματιστεί και κάποιοι παθογόνοι μικροοργανισμοί εισβάλουν στον οργανισμό, συμβαίνουν κατά σειρά τα εξής:
- Ο πόνος οφείλεται στον τραυματισμό των απολήξεων των νευρικών κυττάρων και στη δράση τοξινών που απελευθερώνουν οι μικροοργανισμοί σε αυτές.
- Τα αιμοφόρα αγγεία της περιοχής διαστέλλονται, οπότε συγκεντρώνεται περισσότερο αίμα και προκαλείται κοκκίνισμα.
- Το αίμα στην περιοχή του τραύματος πήζει σύντομα με τη δημιουργία ενός πρωτεϊνικού πλέγματος, του ινώδους, το οποίο σταματά την αιμορραγία και εμποδίζει την είσοδο άλλων μικροοργανισμών.
- Λόγω της διαστολής των αγγείων, το πλάσμα του αίματος διαχέεται στους γύρω ιστούς προκαλώντας το τοπικό οίδημα (πρήξιμο). Το πλάσμα περιέχει αντιμικροβιακές ουσίες που καταστρέφουν τους μικροοργανισμούς ή ενεργοποιούν τη φαγοκυττάρωση.
- Χημικές ουσίες που απελευθερώνονται είτε από τα τραυματισμένα κύτταρα είτε από τους ίδιους τους μικροοργανισμούς προσελκύουν φαγοκύτταρα, τα οποία φτάνουν στο σημείο της φλεγμονής μέσω της κυκλοφορίας του αίματος και καταστρέφουν τους παθογόνους μικροοργανισμούς.
Στη «μάχη» ανάμεσα στα μικρόβια και στα κύτταρα που υπερασπίζονται τον οργανισμό υπάρχουν απώλειες και από τις δύο πλευρές: τα νεκρά φαγοκύτταρα και οι νεκροί μικροοργανισμοί σχηματίζουν ένα παχύρρευστο κιτρινωπό υγρό, το πύον.
Το πύον που βλέπουμε σε ένα μολυσμένο τραύμα δεν είναι «σάπιο υλικό» — είναι κυριολεκτικά τα λείψανα της μάχης ανάμεσα στα φαγοκύτταρά μας και στους εισβολείς μικροοργανισμούς. Η εμφάνισή του σημαίνει ότι το ανοσοποιητικό σύστημα δουλεύει.
Πυρετός
Ο οργανισμός διαθέτει έναν ομοιοστατικό μηχανισμό που ρυθμίζει τη θερμοκρασία του σώματος στους 36,6 °C. Σε περίπτωση γενικευμένης μικροβιακής μόλυνσης, όμως, η θερμοκρασία του σώματος ανεβαίνει. Αυτή η μη φυσιολογικά υψηλή θερμοκρασία ονομάζεται πυρετός και εμποδίζει την ανάπτυξη και τον πολλαπλασιασμό των βακτηρίων. Παράλληλα, παρεμποδίζεται και η λειτουργία των ενζύμων των κυττάρων, κάτι που σε περιπτώσεις ιώσεων αναστέλλει τον πολλαπλασιασμό των ιών. Επιπλέον, ο πυρετός ενισχύει τη δράση των φαγοκυττάρων.
Είναι εύκολο να θεωρήσουμε τον πυρετό ως κάτι που πρέπει να «σβήσει» άμεσα. Στην πραγματικότητα είναι ένας αμυντικός μηχανισμός: δυσκολεύει τα βακτήρια και τους ιούς να πολλαπλασιαστούν και ενισχύει τη δράση των φαγοκυττάρων. Ο υπερβολικά υψηλός ή παρατεταμένος πυρετός βέβαια χρειάζεται ιατρική παρακολούθηση.
Ουσίες με αντιμικροβιακή δράση
- Ιντερφερόνες: Όταν ένας ιός μολύνει ένα κύτταρο, το κύτταρο παράγει ειδικές πρωτεΐνες, τις ιντερφερόνες. Αρχικά αυτές ανιχνεύονται στο κυτταρόπλασμα του μολυσμένου κυττάρου. Στη συνέχεια απελευθερώνονται στο μεσοκυττάριο υγρό και απορροφώνται από τα γειτονικά υγιή κύτταρα. Η είσοδος των ιντερφερονών στα υγιή κύτταρα ενεργοποιεί την παραγωγή άλλων πρωτεϊνών, ικανών να παρεμποδίζουν τον πολλαπλασιασμό των ιών. Έτσι τα υγιή κύτταρα προστατεύονται: ακόμη κι αν ο ιός καταφέρει να διεισδύσει σε αυτά, δεν μπορεί να πολλαπλασιαστεί.
- Συμπλήρωμα: Ομάδα είκοσι πρωτεϊνών στον ορό του αίματος, με αντιμικροβιακή δράση.
- Προπερδίνη: Ομάδα τριών πρωτεϊνών στον ορό του αίματος, που δρα σε συνδυασμό με τις πρωτεΐνες του συμπληρώματος για την καταστροφή των μικροβίων.
1.3.2 Μηχανισμοί ειδικής άμυνας - Ανοσία
Ο ανθρώπινος οργανισμός έχει την ικανότητα να αναγνωρίζει οποιαδήποτε ξένη προς αυτόν ουσία και να αντιδρά παράγοντας εξειδικευμένα κύτταρα και κυτταρικά προϊόντα (π.χ. αντισώματα), ώστε να την εξουδετερώσει. Αυτή η ικανότητα ονομάζεται ανοσία. Η ξένη ουσία που προκαλεί την ανοσοβιολογική απόκριση ονομάζεται αντιγόνο. Ως αντιγόνο μπορεί να δράσει ένας ολόκληρος μικροοργανισμός (ιός, βακτήριο κ.ά.), ένα τμήμα του ή τοξικές ουσίες που παράγει. Επίσης, ως αντιγόνα μπορούν να δράσουν η γύρη, διάφορες φαρμακευτικές ουσίες, συστατικά τροφών, ακόμη και κύτταρα ή ορός από άλλα άτομα ή ζώα.
Οι μηχανισμοί ειδικής άμυνας διαθέτουν δύο χαρακτηριστικά που τους ξεχωρίζουν από τους μηχανισμούς μη ειδικής άμυνας:
- Εξειδίκευση: τα προϊόντα της ανοσοβιολογικής απόκρισης δρουν μόνο εναντίον της ουσίας που προκάλεσε την παραγωγή τους.
- Μνήμη: η ικανότητα του οργανισμού να «θυμάται» τα αντιγόνα με τα οποία έχει έρθει σε επαφή, ώστε σε μια πιθανή δεύτερη έκθεση να αντιδρά γρηγορότερα.
Το ανοσοβιολογικό σύστημα αποτελείται από:
- τα πρωτογενή λεμφικά όργανα: τον μυελό των οστών και τον θύμο αδένα
- τα δευτερογενή λεμφικά όργανα: τους λεμφαδένες, τον σπλήνα, τις αμυγδαλές και τον λεμφικό ιστό κατά μήκος του γαστρεντερικού σωλήνα
Τα κύτταρα που απαρτίζουν το ανοσοβιολογικό σύστημα είναι κυρίως τα λεμφοκύτταρα, μικρά, στρογγυλά κύτταρα με σφαιρικό πυρήνα, που ανήκουν στα λευκά αιμοσφαίρια. Διακρίνονται σε δύο κύριες κατηγορίες: τα Τ-λεμφοκύτταρα και τα Β-λεμφοκύτταρα.
Τα Τ-λεμφοκύτταρα
Τα Τ-λεμφοκύτταρα διαφοροποιούνται και ωριμάζουν στον θύμο αδένα και είναι απαραίτητα για την ολοκλήρωση της ανοσοβιολογικής απόκρισης. Διακρίνονται σε τέσσερις κατηγορίες:
| Κατηγορία Τ-λεμφοκυττάρων | Ρόλος |
|---|---|
| Βοηθητικά Τ-λεμφοκύτταρα | Ενεργοποιούνται από το τμήμα του αντιγόνου που εκτίθεται στην επιφάνεια των μακροφάγων και στη συνέχεια ενεργοποιούν τα Β-λεμφοκύτταρα ή άλλα Τ-λεμφοκύτταρα μέσω ουσιών που εκκρίνουν |
| Κυτταροτοξικά Τ-λεμφοκύτταρα | Ενεργοποιούνται από τα βοηθητικά Τ-λεμφοκύτταρα και καταστρέφουν καρκινικά κύτταρα ή κύτταρα μολυσμένα από ιό |
| Τ-λεμφοκύτταρα μνήμης | Παράγονται μετά την έκθεση σε ένα αντιγόνο και ενεργοποιούνται αμέσως σε επόμενη έκθεση στο ίδιο αντιγόνο |
| Κατασταλτικά Τ-λεμφοκύτταρα | Σταματούν την ανοσοβιολογική απόκριση μετά την επιτυχή αντιμετώπιση του αντιγόνου |
Τα Β-λεμφοκύτταρα
Τα Β-λεμφοκύτταρα διαφοροποιούνται και ωριμάζουν στον μυελό των οστών. Συνθέτουν και παρουσιάζουν στην επιφάνειά τους ειδικές πρωτεΐνες που ονομάζονται ανοσοσφαιρίνες ή αντισώματα. Κάθε Β-λεμφοκύτταρο διαθέτει υποδοχείς-αντισώματα που αναγνωρίζουν ένα συγκεκριμένο αντιγόνο. Όταν αυτές οι πρωτεΐνες αναγνωρίσουν το αντιγόνο που έχει εισέλθει στον οργανισμό, συνδέονται μαζί του. Εξαιτίας αυτής της σύνδεσης, το Β-λεμφοκύτταρο υφίσταται διαδοχικές διαιρέσεις, από τις οποίες παράγονται δύο κατηγορίες κυττάρων:
- Πλασματοκύτταρα: παράγουν και εκκρίνουν μεγάλες ποσότητες αντισωμάτων, ίδιων με αυτά που υπήρχαν στην επιφάνεια του Β-λεμφοκυττάρου από το οποίο προήλθαν.
- Β-λεμφοκύτταρα μνήμης: ενεργοποιούνται αμέσως, αν ο οργανισμός εκτεθεί ξανά στο ίδιο αντιγόνο.
Ένα και μόνο Β-λεμφοκύτταρο, όταν αναγνωρίσει το «δικό του» αντιγόνο, μπορεί να πολλαπλασιαστεί και να δώσει χιλιάδες πλασματοκύτταρα — κάθε ένα από τα οποία εκκρίνει αντισώματα ειδικά για το ίδιο ακριβώς αντιγόνο.
Αντισώματα
Όπως κάθε κλειδί ανοίγει μία συγκεκριμένη κλειδαριά, έτσι και κάθε αντίσωμα συνδέεται εκλεκτικά με το συγκεκριμένο αντιγόνο που προκάλεσε την παραγωγή του. Το μόριο του αντισώματος αποτελείται από τέσσερις πολυπεπτιδικές αλυσίδες: δύο μεγάλες, τις βαριές, και δύο μικρές, τις ελαφριές. Οι αλυσίδες συνδέονται μεταξύ τους με ομοιοπολικούς δεσμούς και σχηματίζουν μια δομή που μοιάζει με σφεντόνα ή με το γράμμα Υ.
- Η περιοχή του αντισώματος που συνδέεται με το αντιγόνο ονομάζεται μεταβλητή περιοχή. Το σχήμα της, που οφείλεται στην αλληλουχία των αμινοξέων της, καθιστά ικανό το αντίσωμα να συνδέεται με ένα συγκεκριμένο αντιγόνο.
- Το υπόλοιπο τμήμα του μορίου είναι ίδιο σε όλα τα αντισώματα και αποτελεί τη σταθερή περιοχή.
Η σύνδεση αντιγόνου-αντισώματος έχει ως αποτέλεσμα:
- την εξουδετέρωση του μικροοργανισμού
- την αδρανοποίηση των τοξινών που τυχόν παράγει
- την αναγνώριση του μικροοργανισμού από τα μακροφάγα, με σκοπό την ολοκληρωτική του καταστροφή
Στάδια της ανοσοβιολογικής απόκρισης
Η αντίδραση του ανοσοβιολογικού συστήματος στην είσοδο κάθε αντιγόνου συνιστά την ανοσοβιολογική απόκριση, η οποία περιλαμβάνει τρία στάδια.
Στάδιο 1ο — Ενεργοποίηση των βοηθητικών Τ-λεμφοκυττάρων
Με την εμφάνιση του παθογόνου μικροοργανισμού, ενεργοποιούνται τα μακροφάγα. Αυτά τα κύτταρα, εκτός από την ικανότητα να καταστρέφουν το μικρόβιο, εκθέτουν στην επιφάνειά τους τμήματα του μικροβίου που έχουν εγκλωβίσει και καταστρέψει, λειτουργώντας ως αντιγονοπαρουσιαστικά κύτταρα. Το τμήμα του μικροβίου που εκτίθεται συνδέεται με μια πρωτεΐνη της επιφάνειας των μακροφάγων, χαρακτηριστική για κάθε άτομο, το αντιγόνο ιστοσυμβατότητας. Τα κύτταρα που ενεργοποιούνται πρώτα, μετά την παρουσίαση του αντιγόνου, είναι τα βοηθητικά Τ-λεμφοκύτταρα.
Στάδιο 2ο — Χυμική και κυτταρική ανοσία
Σε αυτό το στάδιο ξεχωρίζουν δύο παράλληλες πορείες:
| Χυμική ανοσία | Κυτταρική ανοσία | |
|---|---|---|
| Κύτταρα που ενεργοποιούνται | Β-λεμφοκύτταρα → πλασματοκύτταρα και Β-λεμφοκύτταρα μνήμης | Κυτταροτοξικά Τ-λεμφοκύτταρα |
| Πώς ενεργοποιούνται | Τα βοηθητικά Τ-λεμφοκύτταρα εκκρίνουν ουσίες που ενεργοποιούν τα Β-λεμφοκύτταρα | Τα βοηθητικά Τ-λεμφοκύτταρα βοηθούν τον πολλαπλασιασμό και την ενεργοποίηση κυτταροτοξικών Τ-λεμφοκυττάρων |
| Πότε δρα κυρίως | Όταν το αντιγόνο κυκλοφορεί ελεύθερο στο αίμα ή στη λέμφο | Όταν το αντιγόνο είναι ολόκληρο κύτταρο (καρκινικό, μεταμοσχευμένο ή μολυσμένο από ιό) |
| Τελικό αποτέλεσμα | Τα πλασματοκύτταρα εκκρίνουν μεγάλες ποσότητες αντισωμάτων ειδικών για το αντιγόνο, τα οποία δρουν μέσα στο αίμα και στη λέμφο | Τα κυτταροτοξικά Τ-λεμφοκύτταρα καταστρέφουν απευθείας τα κύτταρα-στόχους |
| Κύτταρα μνήμης που παράγονται | Β-λεμφοκύτταρα μνήμης | Τ-λεμφοκύτταρα μνήμης |
Η χυμική ανοσία ονομάζεται έτσι επειδή τα αντισώματα απελευθερώνονται μέσα στο αίμα και στη λέμφο (τους «χυμούς» του οργανισμού), αντιδρούν με το αντιγόνο και το εξουδετερώνουν. Η δράση των βοηθητικών και των κυτταροτοξικών Τ-λεμφοκυττάρων αποτελεί την κυτταρική ανοσία.
Στάδιο 3ο — Τερματισμός της ανοσοβιολογικής απόκρισης
Τελικά, τόσο με τη βοήθεια των κατασταλτικών Τ-λεμφοκυττάρων, όσο και με τη βοήθεια των ίδιων των προϊόντων της ανοσοβιολογικής απόκρισης, αυτή ολοκληρώνεται και σταματά την κατάλληλη στιγμή.
Και οι δύο ενεργοποιούνται από τα βοηθητικά Τ-λεμφοκύτταρα, γι' αυτό συχνά συγχέονται. Η διαφορά είναι στο «όπλο»: η χυμική ανοσία στέλνει αντισώματα μέσα στο αίμα, ενώ η κυτταρική ανοσία στέλνει κύτταρα (κυτταροτοξικά Τ-λεμφοκύτταρα) που επιτίθενται απευθείας στο στόχο τους.
Πρωτογενής και δευτερογενής ανοσοβιολογική απόκριση
Η πρωτογενής ανοσοβιολογική απόκριση ενεργοποιείται κατά την πρώτη επαφή του οργανισμού με ένα αντιγόνο και περιλαμβάνει τα τρία στάδια που περιγράφηκαν παραπάνω.
Η δευτερογενής ανοσοβιολογική απόκριση ενεργοποιείται όταν ο οργανισμός έρθει σε επαφή με το ίδιο αντιγόνο για δεύτερη (ή επόμενη) φορά. Σε αυτή την περίπτωση ενεργοποιούνται κατευθείαν τα κύτταρα μνήμης, η έκκριση αντισωμάτων ξεκινά αμέσως, και έτσι δεν προλαβαίνουν να εμφανιστούν τα συμπτώματα της ασθένειας. Το άτομο δεν αρρωσταίνει και πιθανότατα δεν αντιλαμβάνεται καν ότι μολύνθηκε.
| Πρωτογενής απόκριση | Δευτερογενής απόκριση | |
|---|---|---|
| Πότε συμβαίνει | Στην πρώτη επαφή με το αντιγόνο | Σε κάθε επόμενη επαφή με το ίδιο αντιγόνο |
| Ταχύτητα αντίδρασης | Αργή — χρειάζεται χρόνο για ενεργοποίηση και πολλαπλασιασμό κυττάρων | Πολύ γρήγορη, χάρη στα κύτταρα μνήμης |
| Συμπτώματα ασθένειας | Συνήθως εμφανίζονται | Συνήθως δεν προλαβαίνουν να εμφανιστούν |
| Ρόλος κυττάρων μνήμης | Παράγονται για πρώτη φορά | Ενεργοποιούνται άμεσα |
Η ύπαρξη κυττάρων μνήμης εξηγεί γιατί κάποιες ασθένειες, όπως η ερυθρά ή η παρωτίτιδα, τις περνάμε συνήθως μία φορά στη ζωή μας. Στη δεύτερη επαφή με τον ίδιο ιό, ο οργανισμός αντιδρά τόσο γρήγορα που ο ιός εξουδετερώνεται πριν προλάβει να προκαλέσει συμπτώματα.
Τύποι ανοσίας — Ενεργητική και παθητική ανοσία
Η ανοσία διακρίνεται σε ενεργητική και παθητική, ανάλογα με το αν τα αντισώματα παράγονται από τον ίδιο τον οργανισμό ή του παρέχονται έτοιμα από άλλον οργανισμό.
| Ενεργητική ανοσία | Παθητική ανοσία | |
|---|---|---|
| Ποιος παράγει τα αντισώματα | Ο ίδιος ο οργανισμός | Άλλος οργανισμός — τα αντισώματα χορηγούνται έτοιμα |
| Τρόποι απόκτησης | Φυσικός: επαφή με αντιγόνο στο περιβάλλον· Τεχνητός: εμβολιασμός | Φυσικός: μεταφορά αντισωμάτων μητέρας → έμβρυο (πλακούντας) ή μητέρας → νεογνό (μητρικό γάλα)· Τεχνητός: χορήγηση ορού με έτοιμα αντισώματα |
| Ταχύτητα προστασίας | Χρειάζεται χρόνο να αναπτυχθεί | Άμεση |
| Διάρκεια προστασίας | Μεγάλη διάρκεια, συχνά με δημιουργία κυττάρων μνήμης | Παροδική |
Στην ενεργητική ανοσία, ο οργανισμός ενεργοποιείται με δύο τρόπους:
- Φυσικός τρόπος: έρχεται σε επαφή με ένα αντιγόνο που βρίσκεται στο περιβάλλον.
- Τεχνητός τρόπος: δέχεται μια ποσότητα εμβολίου, το οποίο περιέχει νεκρούς ή εξασθενημένους μικροοργανισμούς ή τμήματά τους. Το εμβόλιο, όπως θα έκανε και ο ίδιος ο μικροοργανισμός, ενεργοποιεί τον ανοσοβιολογικό μηχανισμό ώστε να παραχθούν αντισώματα και κύτταρα μνήμης. Το άτομο που εμβολιάζεται συνήθως δεν εμφανίζει τα συμπτώματα της ασθένειας και δεν τη μεταδίδει.
Στην παθητική ανοσία χορηγούνται στον οργανισμό έτοιμα αντισώματα που έχουν παραχθεί από άλλον οργανισμό:
- Φυσιολογικά, με τη μεταφορά αντισωμάτων από τη μητέρα στο έμβρυο μέσω του πλακούντα, και από τη μητέρα στο νεογνό μέσω του μητρικού γάλακτος.
- Τεχνητά, σε ένα ενήλικο άτομο, με τη χορήγηση ορού που περιέχει έτοιμα αντισώματα παραγμένα σε άλλο άτομο ή ζώο.
Η δράση της παθητικής ανοσίας είναι άμεση, αλλά η διάρκειά της είναι παροδική.
Το εμβόλιο «διδάσκει» τον οργανισμό να παράγει ο ίδιος αντισώματα (ενεργητική ανοσία) — χρειάζεται χρόνο για να προσφέρει προστασία, αλλά αυτή διαρκεί πολύ. Ο ορός δίνει έτοιμα αντισώματα (παθητική ανοσία) — προστατεύει αμέσως, αλλά για σύντομο χρονικό διάστημα, αφού ο οργανισμός δεν παράγει δικά του κύτταρα μνήμης.
1.3.3 Προβλήματα στη δράση του ανοσοβιολογικού συστήματος
Σε ορισμένες περιπτώσεις το ανοσοβιολογικό σύστημα μπορεί να δράσει είτε εναντίον συστατικών του ίδιου του οργανισμού (αυτοανοσία) είτε εναντίον μη παθογόνων παραγόντων (αλλεργία), προκαλώντας προβλήματα στην υγεία και απειλώντας συχνά την ίδια τη ζωή του ατόμου.
Αυτοάνοσα νοσήματα
Σε ορισμένες παθολογικές καταστάσεις, τα αυτοάνοσα νοσήματα, ο οργανισμός στρέφεται εναντίον των δικών του συστατικών — είτε παράγοντας αντισώματα (αυτοαντισώματα) που αναγνωρίζουν σαν ξένα και καταστρέφουν τα δικά του κύτταρα, είτε ενεργοποιώντας κύτταρα που κατευθύνονται εναντίον των κυττάρων του οργανισμού. Στα αυτοάνοσα νοσήματα ανήκουν η ρευματοειδής αρθρίτιδα, ο συστηματικός ερυθηματώδης λύκος κ.ά.
Αν και η αιτιολογία των αυτοάνοσων νοσημάτων δεν έχει διευκρινιστεί πλήρως, έχουν διατυπωθεί ορισμένες υποθέσεις:
- Ένας ιός μπορεί να «δανειστεί» πρωτεΐνες του κυττάρου-ξενιστή και να τις ενσωματώσει στο έλυτρό του. Το ανοσοβιολογικό σύστημα θεωρεί αυτές τις πρωτεΐνες ξένες και στρέφεται εναντίον του ιού, αλλά και εναντίον όσων κυττάρων τις φέρουν — δηλαδή των κυττάρων του ίδιου του οργανισμού.
- Τα Τ-λεμφοκύτταρα δεν έχουν «μάθει» να ξεχωρίζουν ορισμένα συστατικά των κυττάρων του οργανισμού από συστατικά ξένων κυττάρων, με αποτέλεσμα να επιτίθενται και στα κύτταρα του οργανισμού. Για παράδειγμα, συστατικά των κυττάρων των καρδιακών βαλβίδων μοιάζουν με συστατικά ορισμένων βακτηρίων που δρουν ως αντιγόνα· μετά από μόλυνση από ένα τέτοιο βακτήριο, τα αντισώματα που παράγονται στρέφονται και εναντίον κυττάρων του οργανισμού.
- Κάποιο συστατικό των κυττάρων του οργανισμού μεταβάλλεται ή εμφανίζεται ένα νέο, με αποτέλεσμα να αναγνωρίζεται σαν ξένο και να ενεργοποιεί το ανοσοβιολογικό σύστημα.
- Συστατικά κυττάρων που ανήκουν σε ιστούς οι οποίοι δεν αιματώνονται έντονα αναγνωρίζονται σαν ξένα (π.χ. στην περίπτωση ανάπτυξης καταρράκτη).
Αλλεργία
Η ενεργοποίηση του ανοσοβιολογικού συστήματος από παράγοντες του περιβάλλοντος —όπως τρόφιμα ή φάρμακα— οι οποίοι δεν είναι παθογόνοι ή γενικά επικίνδυνοι για την υγεία, ονομάζεται αλλεργία. Οι παράγοντες που την προκαλούν ονομάζονται αλλεργιογόνα.
Για την εμφάνιση κλινικών συμπτωμάτων απαιτούνται δύο στάδια:
- Ευαισθητοποίηση: το αλλεργιογόνο εισέρχεται στον οργανισμό, αναγνωρίζεται σαν ξένο, υφίσταται επεξεργασία και εκτίθεται από τα αντιγονοπαρουσιαστικά κύτταρα στα βοηθητικά Τ-λεμφοκύτταρα.
- Επανέκθεση: όταν το ίδιο αλλεργιογόνο εισέλθει ξανά στον ίδιο οργανισμό, τα κύτταρα του οργανισμού παράγουν ουσίες όπως η ισταμίνη. Η ισταμίνη προκαλεί αύξηση της διαπερατότητας των αγγείων, σύσπαση των λείων μυϊκών ινών, και διεγείρει την εκκριτική δραστηριότητα των βλεννογόνων αδένων.
Οι αλλεργίες έχουν συνήθως ως αποτέλεσμα άσθμα, ναυτία, καταρροή και διάρροια, ανάλογα με τους ιστούς που προσβάλλει το αλλεργιογόνο. Η χρήση αντιισταμινικών φαρμάκων ενδείκνυται για την καταπολέμηση των συμπτωμάτων.
Μεταμοσχεύσεις — Απόρριψη μοσχευμάτων
Στην επιφάνεια ορισμένων κυττάρων (π.χ. των μακροφάγων) υπάρχουν πρωτεΐνες που ονομάζονται αντιγόνα ιστοσυμβατότητας, ο συνδυασμός των οποίων είναι χαρακτηριστικός και μοναδικός για κάθε άτομο. Σε ορισμένες παθολογικές καταστάσεις κρίνεται απαραίτητη η μεταμόσχευση ιστών ή οργάνων για την επιβίωση ενός ατόμου.
Αν τα αντιγόνα ιστοσυμβατότητας του μοσχεύματος (δότη) διαφέρουν σημαντικά από αυτά του δέκτη, το ανοσοβιολογικό σύστημα του δέκτη ενεργοποιείται και απορρίπτει το μόσχευμα. Σήμερα πραγματοποιούνται μεταμοσχεύσεις με μεγάλη επιτυχία, καθώς η απόρριψη προλαμβάνεται:
- είτε με επιλογή κατάλληλου δότη, δηλαδή αυτού που έχει τα ίδια αντιγόνα ιστοσυμβατότητας με τον δέκτη
- είτε χορηγώντας στον δέκτη φάρμακα που καταστέλλουν τη λειτουργία του ανοσοβιολογικού συστήματος
Τα φάρμακα που εμποδίζουν την απόρριψη ενός μοσχεύματος καταστέλλουν συνολικά το ανοσοβιολογικό σύστημα. Αυτό σημαίνει ότι ο δέκτης του μοσχεύματος γίνεται πιο ευάλωτος σε κάθε είδους μικροοργανισμό, όχι μόνο σε αυτούς που θα απέρριπταν το μόσχευμα.
1.3.4 Σύνδρομο Επίκτητης Ανοσοβιολογικής Ανεπάρκειας (AIDS)
Το AIDS (Σύνδρομο Επίκτητης Ανοσοβιολογικής Ανεπάρκειας) προκαλείται από τον HIV (ιό της ανθρώπινης ανοσοανεπάρκειας). Ο ιός προσβάλλει κατεξοχήν τα βοηθητικά Τ-λεμφοκύτταρα — τα κύτταρα-κλειδιά που ενεργοποιούν τόσο τη χυμική όσο και την κυτταρική ανοσία — και σταδιακά τα καταστρέφει.
Επειδή τα βοηθητικά Τ-λεμφοκύτταρα βρίσκονται στην αρχή σχεδόν κάθε ανοσοβιολογικής απόκρισης, η καταστροφή τους αφήνει τον οργανισμό ανίκανο να αμυνθεί αποτελεσματικά απέναντι σε μικροοργανισμούς που φυσιολογικά θα αντιμετώπιζε εύκολα, καθώς και απέναντι σε καρκινικά κύτταρα. Το άτομο γίνεται ευάλωτο σε σοβαρές λοιμώξεις και σε ορισμένες μορφές καρκίνου, οι οποίες τελικά μπορούν να οδηγήσουν στον θάνατο.
Η μετάδοση του HIV γίνεται μέσω αίματος, σπέρματος ή κολπικών εκκρίσεων μολυσμένου ατόμου. Αν και δεν υπάρχει ακόμη οριστική θεραπεία που να εξαλείφει τον ιό από τον οργανισμό, η έγκαιρη διάγνωση και η χρήση αντιρετροϊκών φαρμάκων μπορούν να επιβραδύνουν σημαντικά την εξέλιξη της νόσου.
Ο HIV δεν επιτίθεται τυχαία στο ανοσοβιολογικό σύστημα — χτυπάει ακριβώς τα κύτταρα που θα έπρεπε να συντονίσουν την άμυνα εναντίον του. Αυτό εξηγεί γιατί, χωρίς θεραπεία, ο οργανισμός δυσκολεύεται τόσο πολύ να τον αντιμετωπίσει: ο «διοικητής» της άμυνας είναι ο ίδιος ο στόχος της επίθεσης.