الجهاز المناعي immune system

جهاز المناعة: هو دفاع الجسم ضد الالتهابات، حيث يهاجم نظام المناعة (ih-MYOON) الجراثيم ويساعدنا في الحفاظ على صحتنا، ويتكون جهاز المناعة من أعضاء وخلايا ومواد كيميائية خاصة تقاوم العدوى (الميكروبات)، ومن الأجزاء الرئيسية لجهاز المناعة هي: خلايا الدم البيضاء، الأجسام المضادة، الجهاز التكميلي، الجهاز الليمفاوي، الطحال، الغدة الزعترية ونخاع العظام. حيث أن هذه هي أجزاء الجهاز المناعي التي تحارب العدوى بفعالية.

ما هي خلايا الجهاز المناعي؟

• تعمل العديد من الخلايا والأعضاء معًا لحماية الجسم، حيث تلعب خلايا الدم البيضاء، والتي تسمى أيضًا الكريات البيض (leukocytes) دورًا مهمًا في جهاز المناعة.

• تمضغ بعض أنواع خلايا الدم البيضاء، المسماة الخلايا البالعة (phagocytes) الكائنات الحية الغازية (الكائنات الحية التي تهاجم الخلايا والأنسجة). وهناك أنواع أخرى، تسمى الخلايا الليمفاوية (lymphocytes)، تساعد الجسم على تذكر الغزاة وتدميرهم.

• أحد أنواع الخلايا البلعمية هو العدلة (neutrophil)، التي تحارب البكتيريا، وعندما يكون لدى شخص ما عدوى بكتيرية، يمكن للأطباء أن يطلبوا إجراء فحص دم لمعرفة ما إذا كان هذا قد تسبب في وجود الكثير من العدلات في الجسم، حيث تقوم أنواع أخرى من الخلايا البلعمية بوظائفها الخاصة للتأكد من استجابة الجسم للغزاة.

• يوجد نوعان من الخلايا الليمفاوية، وهما الخلايا الليمفاوية البائية والخلايا الليمفاوية التائية.

• • تبدأ الخلايا الليمفاوية في نخاع العظام وتبقى هناك وتتحول إلى الخلايا البائية، أو تذهب إلى الغدة الزعترية لتتحول إلى الخلايا التائية. تشبه الخلايا الليمفاوية B نظام المناعة للجسم، فهي تجد أهدافها وترسل دفاعات لتثبيتها عليها.

• • أما الخلايا التائية تشبه الجنود، فهي تقضي على الغزاة التي يعثر عليها نظام المناعة.

ما هي أعضاء جهاز المناعة؟

يتكون جهاز المناعة لدينا من خلايا فردية وبروتينات بالإضافة إلى أعضاء وأنظمة أعضاء كاملة، حيث تشمل أعضاء الجهاز المناعي الجلد والأغشية المخاطية وأعضاء الجهاز الليمفاوي أيضًا، ومن أعضاء جهاز المناعة ما يلي:

1- الأعضاء التي تعمل كحواجز:

الجلد والأغشية المخاطية هما خط الدفاع الأول ضد دخول الجراثيم من خارج الجسم، حيث تعمل كحاجز مادي بدعم ممّا يلي:

• يمكن للمواد المضادة للبكتيريا أن تقتل الجراثيم منذ البداية، حيث يوجد إنزيم معين موجود في اللعاب والمسالك الهوائية والسائل المسيل للدموع يدمر جدران خلايا البكتيريا.

• يساعد المخاط الموجود في القصبات على حبس العديد من الجراثيم التي نتنفسها حتى يمكن نقلها خارج الممرات الهوائية بواسطة هياكل تشبه الشعر تسمى الأهداب.

• يوقف حمض المعدة معظم الجراثيم التي تدخل الجسم في الطعام الذي نتناوله.

• تعمل البكتيريا غير الضارة الموجودة على الجلد والعديد من الأغشية المخاطية في أجسامنا أيضًا كجزء من جهاز المناعة.

بالإضافة إلى ذلك، تساعد ردود الفعل التي تسبب لنا السعال والعطس في تحرير مجرى الهواء من الجراثيم.

2- الأعضاء الليمفاوية:

يتكون الجهاز الليمفاوي من ما يلي:

• الأعضاء الليمفاوية الأولية: تشمل هذه الأعضاء نخاع العظم والغدة الزعترية، حيث تعمل على إنشاء خلايا جهاز مناعة خاصة تسمى الخلايا الليمفاوية.

• الأعضاء الليمفاوية الثانوية: تشمل هذه الأعضاء العقد الليمفاوية والطحال واللوزتين وأنسجة معينة في طبقات الأغشية المخاطية المختلفة في الجسم (على سبيل المثال في الأمعاء)، وفي هذه الأعضاء تقوم خلايا الجهاز المناعي بعملها الفعلي لمحاربة الجراثيم والمواد الغريبة.

3- نخاع العظم:

نخاع العظام هو نسيج شبيه بالإسفنج يوجد داخل العظام، هذا هو المكان الذي يتم فيه إنتاج معظم خلايا الجهاز المناعي ثم تتكاثر أيضًا، حيث تنتقل هذه الخلايا إلى أعضاء وأنسجة أخرى عبر الدم. وعند الولادة، تحتوي العديد من العظام على نخاع العظام الأحمر، والذي يعمل بنشاط على تكوين خلايا الجهاز المناعي.

4- الغدة الزعترية:

تقع الغدة الزعترية خلف عظم القص فوق القلب، يصل هذا العضو الشبيه بالغدة إلى مرحلة النضج الكامل عند الأطفال فقط، ثم يتحول ببطء إلى نسيج دهني. تنضج أنواع خاصة من خلايا الجهاز المناعي تسمى الخلايا الليمفاوية لخلايا الغدة الزعترية (الخلايا التائية) في الغدة الزعترية. ومن بين المهام الأخرى، تنسق هذه الخلايا عمليات أجهزة المناعة الفطرية والتكيفية، كما تتحرك الخلايا التائية عبر الجسم وتراقب باستمرار أسطح جميع الخلايا بحثًا عن التغييرات.

5- الغدد الليمفاوية:

العقد الليمفاوية عبارة عن أنسجة صغيرة على شكل حبة الفول توجد على طول الأوعية الليمفاوية. تعمل الغدد الليمفاوية كمرشحات، تحبس خلايا الجهاز المناعي المختلفة الجراثيم في العقد الليمفاوية وتنشط تكوين الأجسام المضادة الخاصة في الدم. وتعتبر الغدد الليمفاوية المتورمة أو المؤلمة علامة على أن جهاز المناعة نشط لمحاربة العدوى.

6- الطحال:

يقع الطحال في الجزء العلوي الأيسر من البطن، تحت الحجاب الحاجز، وهو مسؤول عن أنواع مختلفة من الوظائف:

• يقوم بتخزين خلايا الجهاز المناعي المختلفة. وعند الحاجة، يعمل الطحال على نقل خلايا الجهاز المناعي عبر الدم إلى الأعضاء الأخرى. كما تعمل الخلايا الكاسحة (البلعمة) في الطحال كمرشح للجراثيم التي تدخل مجرى الدم.

• يقوم بتفتيت خلايا الدم الحمراء (كريات الدم الحمراء).

• يقوم بتخزين وتفتيت الصفائح الدموية (الصفيحات) المسؤولة عن تخثر الدم.

هناك دائمًا الكثير من الدم يتدفق عبر أنسجة الطحال، وفي نفس الوقت هذا النسيج ناعم جداً. وفي حالة الإصابة الشديدة قد يتمزق الطحال بسهولة. عادة ما تكون الجراحة ضرورية لأنه بخلاف ذلك يكون هناك خطر حدوث نزيف حتى الموت. إذا لزم استئصال الطحال تمامًا، يمكن لأعضاء الجهاز المناعي الأخرى القيام بأدوارها.

7- اللوزتين:

تعد اللوزتين أيضًا جزءًا من جهاز المناعة، بسبب موقعها في الحلق والحنك، يمكنهم إيقاف دخول الجراثيم إلى الجسم عن طريق الفم أو الأنف. تحتوي اللوزتان أيضًا على الكثير من خلايا الدم البيضاء المسؤولة عن قتل الجراثيم.

كما أن هناك أنواع مختلفة من اللوزتين: اللوزتين الحنكي واللحمية واللوزتين اللسانيتين. تسمى كل هذه الهياكل اللوزية معًا أحيانًا حلقة فالدير لأنها تشكل حلقة حول فتحة الحلق من الفم والأنف. وهناك أيضًا نسيج ليمفاوي على جانب الحلق، يمكنه أداء وظائف اللوزتين الحنكيين إذا تمت إزالتهما.

8- الأغشية المخاطية:

تلعب الأمعاء دورًا مركزيًا في الدفاع عن الجسم ضد الجراثيم: يوجد أكثر من نصف خلايا الجسم التي تنتج الأجسام المضادة في جدار الأمعاء، وخاصة في الجزء الأخير من الأمعاء الدقيقة وفي الزائدة الدودية. تكتشف هذه الخلايا المواد الغريبة، ثم تقوم بتمييزها وتدميرها. كما يقومون أيضًا بحفظ معلومات حول المواد حتى يكونوا قادرين على التفاعل بشكل أسرع في المرة القادمة، وتحتوي الأمعاء الغليظة أيضًا على بكتيريا غير ضارة تسمى بكتيريا الجهاز الهضمي أو البكتيريا المعوية.

تدعم الأغشية المخاطية جهاز المناعة في أجزاء أخرى من الجسم أيضًا، مثل الجهاز التنفسي والمسالك البولية وبطانة المهبل. وتوجد خلايا الجهاز المناعي مباشرة تحت الأغشية المخاطية، حيث تمنع البكتيريا والفيروسات من الالتصاق.

ما هي أنظمة جهاز المناعة؟

يواجه البشر الكائنات الحية المسببة للأمراض الضارة، أو مسببات الأمراض، مثل البكتيريا أو الفيروسات. ومع ذلك، لا يزال معظمنا قادرًا على العمل بشكل صحيح والعيش دون أن يمرض باستمرار. ذلك لأن جسم الإنسان يحتاج إلى جهاز مناعة متعدد الطبقات ليحافظ على سيره بسلاسة. حيث يتكون جهاز المناعة من نظامين رئيسيين وهما: الجهاز المناعي الفطري (المناعة الطبيعية) والجهاز المناعي التكيفي (المناعة المكتسبة).

1- جهاز المناعة الفطري (الطبيعي):

يتكون الجهاز المناعي الفطري من دفاعات ضد العدوى يمكن تنشيطها على الفور بمجرد هجوم الممرض. كما يتكون الجهاز المناعي الفطري بشكل أساسي من حواجز تهدف إلى إبقاء الفيروسات والبكتيريا والطفيليات والجزيئات الغريبة الأخرى خارج الجسم أو الحد من قدرتها على الانتشار والتحرك في جميع أنحاء الجسم. يشمل الجهاز المناعي الفطري ما يلي:

• حواجز طبيعية: مثل الجلد والجهاز الهضمي والجهاز التنفسي والبلعوم الأنفي والأهداب والرموش وغيرها من شعر الجسم.

• آليات دفاعية: مثل الإفرازات والمخاط والصفراء وحمض المعدة واللعاب والدموع والعرق.

• الاستجابات المناعية العامة: مثل الالتهاب والمكمل والاستجابات الخلوية غير المحددة، حيث تجلب الاستجابة الالتهابية الخلايا المناعية بنشاط إلى موقع العدوى عن طريق زيادة تدفق الدم إلى المنطقة المصابة.

دائمًا ما يكون الجهاز المناعي الفطري عامًا أو غير محدد، ممّا يعني أن أي شيء يتم تحديده على أنه أي جسم غريب يدخل الجسم أو غير ذاتي هو هدف للاستجابة المناعية الفطرية، ويتم تنشيط الجهاز المناعي الفطري من خلال وجود المستضدات وخصائصها الكيميائية.

2- جهاز المناعة التكيفية (المكتسبة):

إن خط الدفاع الأول ضد مسببات الأمراض غير الذاتية هو الاستجابة المناعية الفطرية أو غير النوعية، حيث تتكون الاستجابة المناعية الفطرية من دفاعات فيزيائية وكيميائية وخلوية ضد مسببات الأمراض، والغرض الرئيسي من الاستجابة المناعية الفطرية هو منع انتشار وحركة مسببات الأمراض الغريبة في جميع أنحاء الجسم على الفور.

يسمى خط الدفاع الثاني ضد مسببات الأمراض غير الذاتية الاستجابة المناعية التكيفية، ويشار إلى المناعة التكيفية أيضًا بالمناعة المكتسبة أو المناعة المحددة ولا توجد إلا في الفقاريات. بالإضافة إلى أن الاستجابة المناعية التكيفية خاصة بالعوامل الممرضة المقدمة.

تهدف الاستجابة المناعية التكيفية إلى مهاجمة مسببات الأمراض غير الذاتية، ولكنها في بعض الأحيان يمكن أن ترتكب أخطاء وتهاجم نفسها. عندما يحدث هذا، يمكن أن تتطور أمراض المناعة الذاتية (مثل الذئبة، والتهاب المفاصل الروماتويدي).

السمة المميزة لجهاز المناعة التكيفي هي التوسع النسيلي للخلايا الليمفاوية، ويعرف التوسع النسيلي بأنه الزيادة السريعة للخلايا الليمفاوية التائية والبائية من خلية واحدة أو بضع خلايا إلى ملايين.

في حين أن الاستجابة المناعية الفطرية فورية، فإن الاستجابة المناعية التكيفية ليست كذلك. ومع ذلك، فإن تأثير الاستجابة المناعية التكيفية طويل الأمد ومحدّد للغاية ومستدام طويل الأمد بواسطة خلايا الذاكرة التائية.

ما هو الفرق بين المناعة الفطرية والمناعة التكيفية؟

خلايا الجهاز المناعي الفطري:

هناك العديد من أنواع خلايا الدم البيضاء، التي تعمل على حماية جسم الإنسان وحمايته، ومن أجل القيام بدوريات في الجسم كله، تنتقل خلايا الدم البيضاء عن طريق الدورة الدموية. ومن خلايا الجهاز المناعي الفطري ما يلي:

1- الخلايا البلعمية (Phagocytic cells):

البلعمة تعني “أكل الخلية”، والتي تصف الدور الذي تلعبه البلعمة في الاستجابة المناعية. حيث تنتشر الخلايا البلعمية في جميع أنحاء الجسم، بحثًا عن التهديدات المحتملة، مثل البكتيريا والفيروسات، لابتلاعها وتدميرها.

2- الخلايا الضامة (Macrophages):

هي خلايا بلعمية فعّالة يمكنها مغادرة الدورة الدموية عن طريق التحرك عبر جدران الأوعية الشعرية، وتعد القدرة على التجول خارج الجهاز الدوري أمرًا مهمًا، لأنه يسمح للبلاعم بمطاردة مسببات الأمراض بحدود أقل، كما يمكن أن تطلق البلاعم أيضًا السيتوكينات من أجل إرسال إشارات وتجنيد خلايا أخرى في منطقة بها مسببات الأمراض.

3- الخلايا البدينة (Mast cells):

توجد الخلايا البدينة في الأغشية المخاطية والأنسجة الضامة، وهي مهمة في التئام الجروح والدفاع ضد مسببات الأمراض عن طريق الاستجابة الالتهابية.

4- العدلات (Neutrophils):

العدلات هي خلايا بلعمية تصنف أيضًا على أنها حبيبات لأنها تحتوي على حبيبات في السيتوبلازم، وهذه الحبيبات شديدة السمية للبكتيريا والفطريات، وتتسبب في توقف تكاثرها أو موتها عند ملامستها.

5- الحمضات (Eosinophils):

الحمضات عبارة عن خلايا محببة تستهدف الطفيليات متعددة الخلايا، حيث تفرز الحمضات مجموعة من البروتينات شديدة السمية والجذور الحرة التي تقتل البكتيريا والطفيليات. ويؤدي استخدام البروتينات السامة والجذور الحرة أيضًا إلى تلف الأنسجة أثناء تفاعلات الحساسية، لذا فإن التنشيط وإطلاق السموم بواسطة الحمضات منظم للغاية لمنع أي تلف غير ضروري للأنسجة.

6- الخلايا القاعدية (Basophils):

الخلايا القاعدية هي أيضًا حبيبات تهاجم الطفيليات متعددة الخلايا، وتطلق الخلايا القاعدية الهيستامين، مثل الخلايا البدينة.

7- الخلايا القاتلة الطبيعية (Natural Killer cells):

لا تهاجم الخلايا القاتلة الطبيعية مسببات الأمراض مباشرة. بدلاً من ذلك، تدمر الخلايا القاتلة الطبيعية الخلايا المضيفة المصابة من أجل وقف انتشار العدوى، ويمكن للخلايا المضيفة المصابة أو المعرضة للخطر أن تشير إلى خلايا القتل الطبيعية للتدمير من خلال التعبير عن مستقبلات محددة وعرض المستضد.

8- الخلايا المتغصنة (Dendritic cells):

الخلايا المتغصنة هي الخلايا العارضة للمستضد الموجودة في الأنسجة، ويمكنها الاتصال بالبيئات الخارجية من خلال الجلد، وبطانة الغشاء المخاطي الداخلي للأنف والرئتين والمعدة، والأمعاء. نظرًا لوجود الخلايا المتغصنة في الأنسجة التي تعتبر نقاطًا شائعة للعدوى الأولية، فيمكنها تحديد التهديدات والعمل كمراسلين لبقية الجهاز المناعي عن طريق عرض المستضد. كما تعمل الخلايا المتغصنة أيضًا كجسر بين جهاز المناعة الفطري وجهاز المناعة التكيفي.

خلايا الجهاز المناعي التكيفي:

على عكس الجهاز المناعي الفطري، يعتمد الجهاز المناعي التكيفي على عدد أقل من أنواع الخلايا للقيام بمهامه: الخلايا البائية والخلايا التائية.

كل من الخلايا البائية والخلايا التائية هي خلايا ليمفاوية مشتقة من أنواع معينة من الخلايا الجذعية، تسمى الخلايا الجذعية المكونة للدم متعددة القدرات، في نخاع العظم. وبعد أن يتم تصنيعها في نخاع العظام، فإنها تحتاج إلى أن تنضج وتنشط. يتبع كل نوع من الخلايا مسارات مختلفة لأشكالها النهائية الناضجة.

1- الخلايا البائية (B cells):

بعد التكوين والنضج في نخاع العظم (ومن هنا جاءت تسميته “الخلية البائية”)، تنتقل الخلايا البائية الساذجة إلى الجهاز الليمفاوي لتنتشر في جميع أنحاء الجسم. وفي الجهاز الليمفاوي، تواجه الخلايا البائية الساذجة مستضدًا يبدأ عملية نضوج الخلية البائية.

تحتوي كل خلية من الخلايا البائية على واحد من ملايين المستقبلات السطحية المميزة لمستضد معين والمتأصلة في الحمض النووي للكائن الحي. على سبيل المثال، تُظهر الخلايا البائية الساذجة أجسامًا مضادة على سطحها الخلوي، والتي يمكن أن تسمى أيضًا الأجسام المضادة المرتبطة بالغشاء.

عندما تصادف خلية بائية ساذجة مستضدًا يناسب أو يطابق جسمها المضاد المرتبط بالغشاء، فإنها تنقسم بسرعة لتصبح إما خلية ذاكرة ب أو خلية مستجيبة ب، والتي تسمى أيضًا خلية بلازما. يمكن أن ترتبط الأجسام المضادة بالمستضدات مباشرة.

كما يجب أن يرتبط المستضد بشكل فعال بالجسم المضاد المرتبط بغشاء الخلية البائية الساذجة من أجل إطلاق التمايز، أو عملية التحول إلى أحد الأشكال الجديدة للخلية البائية.

تعبر خلايا الذاكرة B عن نفس الجسم المضاد المرتبط بالغشاء مثل الخلية B الأصلية الساذجة، حيث تنتج خلايا البلازما B نفس الجسم المضاد مثل الخلية B الأصلية، لكنها ليست مرتبطة بالغشاء. بدلاً من ذلك، يمكن لخلايا البلازما ب أن تفرز الأجسام المضادة، بحيث تعمل الأجسام المضادة المفرزة على تحديد مسببات الأمراض الحرة المنتشرة في جميع أنحاء الجسم، وعندما تنقسم الخلية البائية الساذجة وتتمايز، تتكون كل من خلايا البلازما وخلايا الذاكرة ب.

تعبر الخلايا البائية أيضًا عن مستقبل متخصص يسمى مستقبل الخلية البائية (BCR)، تساعد مستقبلات الخلايا البائية في ربط المستضد، وكذلك استيعاب المستضد ومعالجته. كما تلعب مستقبلات الخلايا البائية أيضًا دورًا مهمًا في إشارات المسارات. بعد استيعاب المستضد ومعالجته، ويمكن للخلية البائية أن تبدأ مسارات إشارات، مثل إطلاق السيتوكين، للتواصل مع الخلايا الأخرى في جهاز المناعة.

2- الخلايا التائية (T cells):

بمجرد تكوينها في نخاع العظم، تهاجر الخلايا السلفية التائية إلى الغدة الزعترية، ومن هنا جاءت تسميتها (الخلية التائية) لتنضج وتصبح خلايا تي. أثناء وجود الغدة الزعترية، تبدأ الخلايا التائية النامية في التعبير عن مستقبلات الخلايا التائية (TCRs) ومستقبلات أخرى تسمى مستقبلات CD4 و CD8. وتعبّر جميع الخلايا التائية عن مستقبلات الخلايا التائية، إما CD4 أو CD8، وليس كليهما. لذلك، سوف تعبر بعض الخلايا التائية عن CD4، والبعض الآخر سيعبر عن CD8.

على عكس الأجسام المضادة، التي يمكن أن ترتبط بالمستضدات مباشرة، يمكن لمستقبلات الخلايا التائية فقط التعرف على المستضدات المرتبطة بجزيئات مستقبلات معينة، تسمى معقد التوافق النسيجي الرئيسي فئة 1 (MHCI) والفئة 2 (MHCII)، حيث يلعب CD4 و CD8 دورًا في التعرف على الخلايا التائية وتنشيطها من خلال الارتباط إما بـ (MHCI) أو (MHCII).

يجب أن تخضع مستقبلات الخلايا التائية لعملية تسمى إعادة الترتيب، ممّا يتسبب في إعادة التركيب اللامحدود تقريبًا للجين الذي يعبر عن مستقبلات الخلايا التائية. حيث تسمح عملية إعادة الترتيب بالكثير من التنوع الملزم، وقد يؤدي هذا التنوع إلى هجمات عرضية ضد الخلايا الذاتية والجزيئات لأن بعض تكوينات إعادة الترتيب يمكن أن تحاكي عن طريق الخطأ الجزيئات والبروتينات الذاتية للشخص. كما يجب أن تتعرف الخلايا التائية الناضجة فقط على المستضدات الأجنبية المدمجة مع جزيئات معقد التوافق النسيجي الكبير الذاتية من أجل تكوين استجابة مناعية مناسبة.