Το Ανοσοποιητικό Σύστημα και οι Μηχανισμοί Άμυνας του Ανθρώπινου Οργανισμού

Η Άμυνα του Ανθρώπινου Οργανισμού

Η ανθρώπινη ζωή ξεκινά με τη δημιουργία του ζυγωτού κατά τη γονιμοποίηση. Το ζυγωτό, το πρώτο κύτταρο του νέου οργανισμού, περνά από διάφορα στάδια διαφοροποίησης και ανάπτυξης μέχρι το σχηματισμό των ιστών και των οργάνων. 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 συντονισμένη λειτουργία. Στους εξωτερικούς παράγοντες ανήκουν και οι παθογόνοι μικροοργανισμοί ή οι ουσίες που παράγονται από αυτούς.

Η άμυνα του οργανισμού εναντίον αυτών των εξωτερικών παραγόντων επιτυγχάνεται με ένα σύνολο μηχανισμών, οι οποίοι μπορούν να διακριθούν τόσο με βάση τη θέση τους στο ανθρώπινο σώμα (εξωτερικοί - εσωτερικοί μηχανισμοί) όσο και με βάση την ιδιότητά τους να έχουν γενικευμένη (μη ειδικοί αμυντικοί μηχανισμοί) ή εξειδικευμένη δράση (ειδικοί αμυντικοί μηχανισμοί).

Το αίμα, τόσο με τα έμμορφα συστατικά του (κύτταρα) όσο και με τα συστατικά του πλάσματος, αποτελεί το βασικότερο παράγοντα οργάνωσης της άμυνας (ειδικής και μη ειδικής) του ανθρώπινου οργανισμού. Όλα τα κύτταρα που συμμετέχουν στους μηχανισμούς άμυνας του οργανισμού μας προκύπτουν από τη διαφοροποίηση πολυδύναμων αιμοποιητικών κυττάρων, τα οποία βρίσκονται στον ερυθρό μυελό των οστών, που αποτελεί το κέντρο της αιμοποίησης.

Μηχανισμοί Μη Ειδικής Άμυνας

Βασικό χαρακτηριστικό της μη ειδικής άμυνας είναι η δυνατότητα αντιμετώπισης οποιουδήποτε παθογόνου μικροοργανισμού. Περιλαμβάνει μηχανισμούς που παρεμποδίζουν την είσοδο μικροοργανισμών στον οργανισμό μας, αλλά και μηχανισμούς που αντιμετωπίζουν γενικά τους μικροοργανισμούς, αν καταφέρουν να εισέλθουν σ' αυτόν.

α. Μηχανισμοί που παρεμποδίζουν 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 μας, όπως είναι οι βλεννογόνοι του πεπτικού ή του αναπνευστικού συστήματος κ.ά.

• Το δέρμα εμποδίζει αποτελεσματικά την είσοδο των μικροβίων στον οργανισμό και λόγω της δομής του και λόγω των ουσιών που παράγονται από τους σμηγματογόνους και τους ιδρωτοποιούς αδένες του. Η κεράτινη στιβάδα λειτουργεί ως φραγμός, ενώ το γαλακτικό οξύ και η λυσοζύμη (ένζυμο που διασπά το κυτταρικό τοίχωμα των βακτηρίων) στον ιδρώτα, και τα λιπαρά οξέα στο σμήγμα, δημιουργούν δυσμενές χημικό περιβάλλον. Παράλληλα, στην επιφάνεια του δέρματός μας φιλοξενούνται μη παθογόνοι μικροοργανισμοί που ανταγωνίζονται τους παθογόνους.
• Οι βλεννογόνοι του σώματος αποτελούν έναν άλλο αποτελεσματικό φραγμό. Με τη βλέννα που εκκρίνουν παγιδεύουν τους μικροοργανισμούς. Ο βλεννογόνος της αναπνευστικής οδού διαθέτει επιπλέον το βλεφαριδοφόρο επιθήλιο. Στο βλεννογόνο του στομάχου εκκρίνεται το υδροχλωρικό οξύ, το οποίο καταστρέφει τα περισσότερα μικρόβια. Η λυσοζύμη βρίσκεται επίσης σε μεγάλες ποσότητες στα δάκρυα και στο σάλιο.

β. Μηχανισμοί που αντιμετωπίζουν τους μικροοργανισμούς μετά την είσοδό τους

Αν ένα μικρόβιο καταφέρει να διαπεράσει τους πρώτους φραγμούς, θα έρθει αντιμέτωπο με μια δεύτερη γραμμή αμυντικών μηχανισμών:

i) Φαγοκυττάρωση

Τα φαγοκύτταρα αποτελούν μια κατηγορία λευκών αιμοσφαιρίων και διακρίνονται στα ουδετερόφιλα και στα μονοκύτταρα. Τα τελευταία διαφοροποιούνται σε μακροφάγα. Τα μακροφάγα εγκλωβίζουν το μικροοργανισμό, τον καταστρέφουν και εκθέτουν στην επιφάνειά τους κάποια τμήματά του, εξυπηρετώντας τη δράση των ειδικών μηχανισμών άμυνας.

ii) Φλεγμονώδης αντίδραση

Η φλεγμονή εκδηλώνεται με συμπτώματα όπως το κοκκίνισμα, το οίδημα, ο πόνος και η τοπική αύξηση της θερμοκρασίας. Ο πόνος οφείλεται στον τραυματισμό των νευρικών απολήξεων και στις τοξίνες των μικροοργανισμών. Τα αγγεία διαστέλλονται και το αίμα πήζει με τη δημιουργία ινώδους, σταματώντας την αιμορραγία. Το πύον αποτελείται από νεκρά φαγοκύτταρα και νεκρούς μικροοργανισμούς.

iii) Πυρετός

Ο πυρετός είναι η μη φυσιολογική υψηλή θερμοκρασία του σώματος που εμποδίζει την ανάπτυξη των βακτηρίων και την αναστολή του πολλαπλασιασμού των ιών, ενώ ενισχύει τη δράση των φαγοκυττάρων.

iv) Ουσίες με αντιμικροβιακή δράση

• Ιντερφερόνες: Ειδικές πρωτεΐνες που παράγονται από μολυσμένα με ιό κύτταρα και προστατεύουν τα γειτονικά υγιή κύτταρα εμποδίζοντας τον πολλαπλασιασμό του ιού.
• Συμπλήρωμα: Ομάδα είκοσι πρωτεϊνών στον ορό του αίματος με αντιμικροβιακή δράση.
• Προπερδίνη: Ομάδα τριών πρωτεϊνών που δρα σε συνδυασμό με το συμπλήρωμα για την καταστροφή των μικροβίων.

Μηχανισμοί Ειδικής Άμυνας - Ανοσία

Η ικανότητα του οργανισμού να αναγνωρίζει ξένες ουσίες και να παράγει εξειδικευμένα κύτταρα ή αντισώματα ονομάζεται ανοσία. Η ξένη ουσία ονομάζεται αντιγόνο. Οι μηχανισμοί αυτοί χαρακτηρίζονται από:

1. Εξειδίκευση: Δράση μόνο εναντίον του συγκεκριμένου αντιγόνου.
2. Μνήμη: Ικανότητα ταχύτερης αντίδρασης σε επόμενη έκθεση.

Το ανοσοβιολογικό σύστημα αποτελείται από τα πρωτογενή λεμφικά όργανα (μυελός των οστών, θύμος αδένας) και τα δευτερογενή λεμφικά όργανα (λεμφαδένες, σπλήνας, αμυγδαλές, λεμφικός ιστός).

Λεμφοκύτταρα

Τα κύρια κύτταρα είναι τα λεμφοκύτταρα, που διακρίνονται σε:

• Τ-λεμφοκύτταρα: Ωριμάζουν στο θύμο αδένα. Περιλαμβάνουν τα βοηθητικά, τα κυτταροτοξικά, τα μνήμης και τα κατασταλτικά Τ-λεμφοκύτταρα.
• Β-λεμφοκύτταρα: Ωριμάζουν στο μυελό των οστών. Συνθέτουν αντισώματα (ανοσοσφαιρίνες). Διαφοροποιούνται σε πλασματοκύτταρα και Β-λεμφοκύτταρα μνήμης.

Αντισώματα

Κάθε αντίσωμα συνδέεται εκλεκτικά με ένα αντιγόνο. Αποτελείται από δύο βαριές και δύο ελαφριές πολυπεπτιδικές αλυσίδες σε σχήμα Υ. Διαθέτει μια μεταβλητή περιοχή (σύνδεση με αντιγόνο) και μια σταθερή περιοχή.

Στάδια Ανοσοβιολογικής Απόκρισης

Η πρωτογενής ανοσοβιολογική απόκριση περιλαμβάνει:

• Στάδιο 1ο: Ενεργοποίηση των βοηθητικών Τ-λεμφοκυττάρων μέσω των αντιγονοπαρουσιαστικών κυττάρων (μακροφάγα) και των αντιγόνων ιστοσυμβατότητας.
• Στάδιο 2ο: Χυμική ανοσία (ενεργοποίηση Β-λεμφοκυττάρων και παραγωγή αντισωμάτων) και κυτταρική ανοσία (ενεργοποίηση κυτταροτοξικών Τ-λεμφοκυττάρων).
• Στάδιο 3ο: Τερματισμός της απόκρισης από τα κατασταλτικά Τ-λεμφοκύτταρα.

Η δευτερογενής ανοσοβιολογική απόκριση ενεργοποιείται κατά την επανέκθεση στο ίδιο αντιγόνο μέσω των κυττάρων μνήμης, αποτρέποντας την εμφάνιση συμπτωμάτων.

Τύποι Ανοσίας: Ενεργητική και Παθητική

• Ενεργητική ανοσία: Ο οργανισμός παράγει τα δικά του αντισώματα είτε φυσικά (επαφή με αντιγόνο) είτε τεχνητά (εμβόλιο).
• Παθητική ανοσία: Χορήγηση έτοιμων αντισωμάτων. Φυσικά (μέσω πλακούντα ή μητρικού γάλακτος) ή τεχνητά (χορήγηση ορού).

Προβλήματα στη Δράση του Ανοσοβιολογικού Συστήματος

Αυτοάνοσα Νοσήματα

Στην αυτοανοσία, ο οργανισμός παράγει αυτοαντισώματα εναντίον των δικών του κυττάρων. Παραδείγματα αποτελούν η ρευματοειδής αρθρίτιδα και ο συστηματικός ερυθηματώδης λύκος.

Αλλεργία

Η αλλεργία είναι η αντίδραση σε μη παθογόνα αλλεργιογόνα. Η απελευθέρωση ισταμίνης προκαλεί συμπτώματα όπως άσθμα, καταρροή ή οίδημα. Αντιμετωπίζεται με αντιισταμινικά φάρμακα.

Μεταμοσχεύσεις

Η απόρριψη μοσχευμάτων συμβαίνει όταν τα αντιγόνα ιστοσυμβατότητας δότη και δέκτη διαφέρουν. Για την αποφυγή της χρησιμοποιείται η ανοσοκαταστολή, η οποία όμως καθιστά τον δέκτη ευάλωτο σε μολύνσεις.