التشريح المعقد للجهاز المناعي: الأجسام المضادة ووظائف المناعة المتخصصة

التركيب التشريحي للأجسام المضادة

تشترك كل فئة أو نوع من الأجسام المضادة المناعي في خصائص مشتركة مع الفئات الأخرى. تحتوي جميعها على مواقع ربط مولد الضد والتي تتحد بشكل خاص مع مولد الضد الأجنبي.

• IgG: هو فئة الأجسام المضادة المناعي الرئيسية في الجسم ويوجد في مجرى الدم وكذلك في الأنسجة.
  
• IgA الإفرازي: يتكون IgA الإفرازي من جزيئين IgA مرتبطين بسلسلة J ومرفقة بقطعة إفرازية. تسمح هذه التعديلات بإفراز إفراز IgA في المخاط وعصائر الأمعاء والدموع حيث تحمي تلك المناطق من العدوى.
  
• IgM: يتكون IgM من خمسة جزيئات غلوبولين مناعي مرتبطة ببعضها البعض. يتشكّل في وقت مُبكّر جدًا من العدوى وينشط بسهولة تامة.
  
• تسمى الخلايا القاتلة الطبيعية (NK) بذلك لأنها تقتل بسهولة الخلايا المصابة بالفيروسات. ويقال أنها خلايا قاتلة طبيعية لأنها لا تتطلب نفس التربية الصعترية التي تتطلبها الخلايا التائية. تُشتق خلايا NK من نخاع العظم وتوجد بأعداد منخفضة نسبيًا في مجرى الدم والأنسجة. وهي مهمة في الدفاع ضد الفيروسات وربما منع السرطان أيضًا.

تقتل خلايا NK الخلايا المصابة بالفيروس عن طريق حقنها بجرعة قاتلة من المواد الكيميائية. وهي مهمة بشكل خاص في الدفاع ضد فيروسات الهربس. تتضمن هذه المجموعة من الفيروسات الشكل التقليدي للقرحة الباردة من الهربس (الهربس البسيط) وكذلك فيروس إبشتاين بار (سبب كريات الدم البيضاء المعدية) وفيروس الحماق (سبب جدري الماء).

• تُعدّ العدلات، أو الكريات البيض متعددة الأشكال، الأكثر وفرة بين جميع خلايا الدم البيضاء، إذ تشكّل حوالي نصف إجمالي هذه الخلايا. تُعرف أيضًا بالخلايا المحببة، وتظهر بوضوح في التقارير المعملية كجزء من تعداد الدم الكامل. تتواجد العدلات في مجرى الدم وتتميز بقدرتها على الانتقال بسرعة إلى مواقع العدوى خلال دقائق قليلة. مثل باقي خلايا الجهاز المناعي، تنشأ العدلات من الخلايا الجذعية المكونة للدم في نخاع العظام، مما يجعلها خط الدفاع الأول لمواجهة التهديدات المحتملة.

تزداد العدلات في مجرى الدم أثناء العدوى وهي مسؤولة إلى حد كبير عن ارتفاع عدد خلايا الدم البيضاء التي تظهر مع بعض العدوى. وهي الخلايا التي تغادر مجرى الدم وتتراكم في الأنسجة خلال الساعات القليلة الأولى من الإصابة وهي مسؤولة عن تكوين “القيح”.
دورها الرئيسي هو تناول البكتيريا أو الفطريات وقتلها. تعتمد استراتيجية القتل الخاصة بهم على ابتلاع الكائنات الحية المعدية في عبوات متخصصة من غشاء الخلية التي تندمج بعد ذلك مع أجزاء أخرى من العدلات التي تحتوي على مواد كيميائية سامة تقتل الكائنات الحية الدقيقة. لديها دور ضئيل في الدفاع ضد الفيروسات.

• ترتبط الوحيدات ارتباطًا وثيقًا بالعدلات وتوجد متداولة في مجرى الدم. تُشكّل 5-10 في المئة من خلايا الدم البيضاء. كما أنها تبطن جدران الأوعية الدموية في الأعضاء مثل الكبد والطحال. هنا تلتقط الكائنات الحية الدقيقة في الدم مع مرور الكائنات الحية الدقيقة. عندما تغادر الوحيدات مجرى الدم وتدخل الأنسجة، فإنَّها تغير شكلها وحجمها وتصبح بلاعم. تُعدّ البلاعم ضرورية لقتل الفطريات وفئة البكتيريا التي ينتمي إليها السُّل (المتفطرات). مثل العدلات تلتهم البلاعم الميكروبات وتسلم المواد الكيميائية السامة مباشرة إلى الغازي الأجنبي لقتلها.
  تعيش البلاعم أطول من العدلات وهي مهمة بشكل خاص للبطء في النمو أو الالتهابات المزمنة. ويمكن أن تتأثر البلاعم بالخلايا التائية وتتعاون غالبًا مع الخلايا التائية في قتل الكائنات الحية الدقيقة.
  
• السيتوكينات: هي مجموعة مهمة جدًا من البروتينات في الجسم. تعمل هذه البروتينات الصغيرة كهرمونات للجهاز المناعي. يتم إنتاجها استجابة لتهديد وتمثل شبكة الاتصال لجهاز المناعة. في بعض الحالات، تتواصل خلايا الجهاز المناعي عن طريق لمس بعضها البعض مباشرة، ولكن غالبًا ما تتواصل الخلايا عن طريق إفراز السيتوكينات التي يمكن أن تعمل بعد ذلك على خلايا أخرى إما محليًا أو على مسافة.
  يسمح هذا النظام الذكي بتقديم معلومات دقيقة للغاية بسرعة لتنبيه الجسم فيما يتعلق بحالة التهديد. لا يتم قياس السيتوكينات غالبًا سريريًا ولكن يمكن أن تظهر على قسائم المختبر مثل IL-2 و IL-4 و IL-6 ، وما إلى ذلك. تم تسمية بعض السيتوكينات قبل بدء اصطلاح ترقيم الإنترلوكين (IL) ولها أسماء مختلفة.
  
• النظام التكميلي: يتكوّن من 30 بروتينًا في الدم تعمل بطريقة منظمة للدفاع ضد العدوى. يتم إنتاج معظم البروتينات في النظام المكمل في الكبد. بعض البروتينات من جراثيم طبقة النظام التكميلي لجعلها أكثر سهولة في تناولها بواسطة العدلات. تعمل المكونات التكميلية الأخرى على إرسال إشارات كيميائية لجذب العدلات إلى مواقع العدوى. يمكن للبروتينات المكملة أن تتجمع أيضًا على سطح الكائنات الحية الدقيقة التي تُشكّل معقدًا. يمكن لهذا المجمع بعد ذلك ثقب جدار الخلية من الكائنات الحية الدقيقة وتدميره.
  

أمثلة على كيفية مكافحة الجهاز المناعي للعدوى

• البكتيريا: يكون الجسم مغطى بالبكتيريا والبيئة التي نعيش بها تحتوي على بكتيريا على معظم الأسطح. يعمل الجلد والأغشية المخاطية الداخلية كحواجز مادية للمساعدة في منع العدوى. عندما يتم كسر الجلد أو الأغشية المخاطية بسبب المرض أو الالتهاب أو الإصابة، يمكن للبكتيريا أن تدخل الجسم. عادة ما تكون البكتيريا المصابة مغطاة بالأجسام المضادة بمجرد دخولها الأنسجة، وهذا يسمح للعدلات بالتعرف بسهولة على البكتيريا كشيء غريب. بعد ذلك تبتلع العدلات البكتيريا وتدمرها.
  عندما تعمل الأجسام المضادة والمُكمّلات والعدلات بشكل طبيعي، فإنَّ هذه العملية تقتل البكتيريا بشكل فعّال. ومع ذلك عندما يكون عدد البكتيريا ساحقًا أو يكون هناك عيوب في إنتاج الأجسام المضادة أو مُكمّل يمكن أن تحدث عدوى بكتيرية متكررة.

• الفيروسات: يتعرّض المعظم للفيروسات بشكل متكرر. تختلف الطريقة التي تحمي بها أجسامنا ضد الفيروسات عن كيفية محاربة البكتيريا. يمكن للفيروسات البقاء والتكاثر داخل الخلايا فقط. وهذا يتيح لهم “الاختباء” من جهاز المناعة لدينا. عندما يصيب فيروس الخلية، تطلق الخلية السيتوكينات لتنبيه الخلايا الأخرى للعدوى. يمنع هذا “التنبيه” عمومًا الخلايا الأخرى من الإصابة. لسوء الحظ يمكن للعديد من الفيروسات أن تتفوق على استراتيجية الحماية هذه، وتستمر في نشر العدوى.

يتم تنبيه الخلايا التائية وخلايا NK المنتشرة إلى غزو فيروسي وتهاجر إلى الموقع حيث تقتل الخلايا المعينة التي تأوي الفيروس. هذه آلية مدمرة للغاية لقتل الفيروس لأنه يمكن التضحية بالعديد من خلايا في هذه العملية. ومع ذلك فهي عملية فعالة للقضاء على الفيروس.
في الوقت نفسه تقتل الخلايا اللمفاوية التائية الفيروس وتوجه أيضًا الخلايا اللمفاوية البائية إلى إنتاج الأجسام المضادة. عندما نتعرض للفيروس نفسه للمرة الثانية، تساعد الأجسام المضادة على منع العدوى. يتم إنتاج خلايا الذاكرة T أيضًا وتستجيب بسرعة لعدوى ثانية، ممّا يؤدي أيضًا إلى مسار أخف للعدوى.

الجهاز المناعي وأمراض نقص المناعة الأولية

يتم تصنيف نقص المناعة على أنه نقص المناعة الأولية أو نقص المناعة الثانوي. يعتبر نقص المناعة الأولي أساسي لأن الجهاز المناعي هو السبب الأساسي ومعظمه عيوب وراثية قد تكون موروثة. ويُسمّى نقص المناعة الثانوي بسبب سببها ظروف أخرى. نقص المناعة الثانوي شائع ويمكن أن يحدث كجزء من مرض آخر أو كنتيجة لبعض الأدوية. تحدث أكثر حالات القصور المناعي الثانوي شيوعًا بسبب الشيخوخة وسوء التغذية وبعض الأدوية وبعض أنواع العدوى، مثل فيروس نقص المناعة البشرية.الأدوية الأكثر شيوعًا المرتبطة بنقص المناعة الثانوي

هي عوامل العلاج الكيميائي والأدوية المثبطة للمناعة، والسرطان ورفض الأعضاء المزروعة أو أمراض المناعة الذاتية. وتشمل أوجه القصور المناعية الثانوية الأخرى فقدان البروتين في الأمعاء أو الكلى. عندما تُفقد البروتينات تُفقد الأجسام المضادة أيضًا، ممّا يؤدي إلى انخفاض الغلوبيولين المناعي أو انخفاض مستويات الأجسام المضادة. من المهم التعرف على هذه الظروف لأنه إذا كان من الممكن تصحيح السبب الأساسي، فيمكن تحسين و استعادة وظيفة جهاز المناعة.
بغض النظر عن السبب الجذري، يمكن أن يكون التعرف على نقص المناعة الثانوي وتوفير الدعم المناعي مفيدًا. أنواع الدعم المقدمة قابلة للمقارنة مع ما يتم استخدامه لنقص المناعة الأولية.

أمراض نقص المناعة الأولية

إنَّ أمراض نقص المناعة الأولية هي مجموعة من الاضطرابات الناجمة عن العيوب الأساسية في وظيفة المناعة التي هي جوهرية أو متأصلة في خلايا وبروتينات الجهاز المناعي. هناك أكثر من 400 نقص في المناعة الأولية. بعضها شائع نسبيًا والبعض الآخر نادر جدًا. يُؤثّر البعض على خلية مفردة أو بروتين في جهاز المناعة والبعض الآخر قد يُؤثّر على مكونين أو أكثر من مكونات جهاز المناعة.
رغم اختلاف أمراض نقص المناعة الأولية بطرق عدة، إلا أن هناك سمة مشتركة تجمعها؛ إذ تنشأ جميعها من خلل في عنصر أو أكثر من مكونات الجهاز المناعي الطبيعي، مثل الخلايا التائية والخلايا البائية، والعدلات، والوحيدات، والأجسام المضادة، والسيتوكينات، أو النظام المكمل. معظم هذه الأمراض وراثية، وقد تنتقل عبر العائلات، مثل نقص المناعة المشترك الشديد (SCID). أما بعض الحالات الأخرى، مثل نقص المناعة المتغير المشترك (CVID) ونقص IgA الانتقائي، فلا تُورث بشكل ثابت أو متوقع، حيث يظل السبب غير محدد، ولكن يُعتقد أن التفاعل بين العوامل الوراثية والبيئية قد يكون له دور في نشأتها.

أهم وظائف الجهاز المناعي

لأن أهم وظيفة للجهاز المناعي هي الحماية من العدوى، فإن الأشخاص الذين يعانون من أمراض نقص المناعة الأولية لديهم قابلية متزايدة للإصابة. قد يشمل ذلك الكثير من الالتهابات أو الالتهابات التي يصعب علاجها أو العدوى شديدة بشكل غير معتاد أو العدوى بالكائنات غير العادية. قد توجد العدوى في أي مكان في الجسم. الأماكن الشائعة هي الجيوب الأنفية (التهاب الجيوب الأنفية)، القصبات الهوائية (التهاب الشعب الهوائية)، الرئة (الالتهاب الرئوي) أو الأمعاء (الإسهال المعدي).
وظيفة أخرى للجهاز المناعي هي التمييز بين الأنسجة السليمة الذات والمواد الغريبة غير الذات. من الأمثلة على المواد الغريبة الكائنات الحية الدقيقة وحبوب اللقاح أو حتى الكلى المزروعة من فرد آخر. في بعض أمراض نقص المناعة، لا يستطيع الجهاز المناعي التمييز بين الذات وغير الذات. في هذه الحالات، بالإضافة إلى زيادة التعرّض للإصابة، قد يعاني الأشخاص الذين يعانون من نقص المناعة الأولية أيضًا من أمراض المناعة الذاتية حيث يهاجم الجهاز المناعي خلاياهم أو أنسجتهم كما لو كانت هذه الخلايا غريبة أو غير ذاتية.
هناك أيضًا بعض أنواع نقص المناعة الأولية التي تكون فيها القدرة على الاستجابة للعدوى سليمة إلى حد كبير، ولكن القدرة على تنظيم تلك الاستجابة غير طبيعية. ومن الأمثلة على ذلك متلازمة التكاثر اللمفاوي المناعي الذاتي متلازمة مرتبطة بـ X من نقص المناعة، اعتلال الغدد الصماء والاعتلال المعوي.

أمراض نقص المناعة الأولية

يمكن أن تحدث أمراض نقص المناعة الأولية في الأفراد من أيّ عمر. كانت الأوصاف الأصلية لهذه الأمراض عند الأطفال. ومع ذلك مع نمو الخبرة الطبية تم تشخيص العديد من المراهقين والبالغين بأمراض نقص المناعة الأولية. ويرجع ذلك جزئيًا إلى حقيقة أن بعض الاضطرابات، مثل CVID ونقص IgA الانتقائي، قد يكون لها عرض سريري أولي في حياة البالغين. يوجد علاج فعّال للعديد من حالات نقص المناعة الأولية، ويمكن للعديد من الأشخاص الذين يعانون من هذه الاضطرابات أن يعيشوا حياة طبيعية نسبيًا.
في البداية شعرت أمراض نقص المناعة الأولية بأنها نادرة جدًا. ومع ذلك، فقد أشارت الأبحاث الحديثة إلى أنهم كمجموعة هم أكثر شيوعًا ممّا كان يعتقد في الأصل. تشير التقديرات إلى أن ما يصل إلى 1 في كل 1200 إلى 2000 شخص قد يكون لديهم شكل من أشكال نقص المناعة الأولية.