Η λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος
Συγγραφέας Χαράλαμπος Μουτσόπουλος Γράφτηκε στις ,
Άλλοι λιγότερο κατανοητοί παράγοντες που μπορούν να επηρεάσουν το ανοσοποιητικό σύστημα και την πορεία των αυτοάνοσων νοσημάτων, είναι η γήρανση, το χρόνιο άγχος, οι ορμόνες και η εγκυμοσύνη.
Το ανοσοποιητικό σύστημα προστατεύει τον οργανισμό από τις επιθέσεις εισβολέων, τους οποίους αναγνωρίζει ως ξένους. Είναι ένα εξαιρετικά πολύπλοκο σύστημα που βασίζεται σ’ ένα πολυσύνθετο και δυναμικό επικοινωνιακό δίκτυο μεταξύ διαφόρων ειδών κυττάρων, τα οποία “περιπολούν” στο σώμα. Καρδιά του συστήματος είναι η ικανότητά του ν’ αναγνωρίζει και να αντιδρά σε ουσίες που ονομάζονται αντιγόνα, είτε αυτά είναι λοιμογόνοι παράγοντες, είτε μέρη του σώματος (αυτοαντιγόνα).
Κύτταρα και μόρια του ανοσοποιητικού συστήματος προστατεύουν τη μύτη από την επίθεση ενός ιού.
Τ και Β Λεμφοκύτταρα
Τα πιο πολλά κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος είναι τα λευκοκύτταρα. Υπάρχουν πολλοί τύποι λευκοκυττάρων. Τα λεμφοκύτταρα είναι ένας τύπος λευκοκυττάρων και δύο μεγάλες τάξεις των λεμφοκυττάρων είναι τα Τ και τα Β λεμφοκύτταρα. Τα Τ λεμφοκύτταρα είναι σημαντικά κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος που βοηθούν στην καταστροφή μολυσμένων κυττάρων και συντονίζουν την όλη ανοσολογική αντίδραση.
Το Τ λεμφοκύτταρο έχει στην επιφάνειά του ένα μόριο που ονομάζεται υποδοχέας Τ λεμφοκυττάρου.
Αυτός ο υποδοχέας αλληλεπιδρά με μόρια που ονομάζονται Αντιγόνα Ιστοσυμβατότητας.
Τα μόρια αυτά βρίσκονται στην επιφάνεια των πιο πολλών κυττάρων του οργανισμού και βοηθούν τα Τ λεμφοκύτταρα να αναγνωρίζουν συστατικά των αντιγόνων. Τα Β λεμφοκύτταρα είναι γνωστά γιατί παράγουν τα αντισώματα. Το αντίσωμα προσκολλάται πάνω στο αντιγόνο και το σημαδεύει για την καταστροφή του από άλλα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος. Άλλοι τύποι λευκοκυττάρων περιλαμβάνουν τα μακροφάγα και τα ουδετερόφιλα
Μακροφάγα και Ουδετερόφιλα
Τα μακροφάγα και τα ουδετερόφιλα κυκλοφορούν στο αίμα και επιβλέπουν τον οργανισμό για ξένα μόρια. Μόλις ανακαλύψουν ξένα αντιγόνα, όπως βακτήρια, τα φαγοκυτταρώνουν και τα καταστρέφουν. Τα μακροφάγα και τα ουδετερόφιλα καταστρέφουν τα ξένα αντιγόνα φτιάχνοντας τοξικά μόρια, όπως ελεύθερες ρίζες οξυγόνου.
Αν η παραγωγή αυτών των τοξικών μορίων συνεχιστεί χωρίς έλεγχο, καταστρέφονται εκτός από τα ξένα αντιγόνα και οι γειτονικοί ιστοί. Για παράδειγμα, στα άτομα που πάσχουν από μια αυτοάνοση νόσο που ονομάζεται Κοκκιωμάτωση του Wegener, μακροφάγα και ουδετερόφιλα που υπερλειτουργούν, διεισδύουν στα αιμοφόρα αγγεία και παράγουν μεγάλο αριθμό τοξικών μορίων, καταστρέφοντας έτσι το τοίχωμα των αγγείων.
Στην Ρευματοειδή αρθρίτιδα, ελεύθερες ρίζες οξυγόνου και άλλα τοξικά μόρια παράγονται από τα ενεργοποιημένα μακροφάγα και ουδετερόφιλα που διηθούν στις αρθρώσεις. Τα τοξικά μόρια συνεισφέρουν στην φλεγμονή, που εκφράζεται με θερμότητα και πρήξιμο και συμμετέχουν στην καταστροφή της άρθρωσης.
Ένα μακροφάγο φαγοκυτταρώνει ένα βακτήριο και απελευθερώνει ομάδες τοξικών μορίων (ελεύθερες ρίζες οξυγόνου) που διαλύουν και καταστρέφουν το βακτήριο.
Αντιγόνα Ιστοσυμβατότητας (MHC) και Συνδιεγερτικά Μόρια
Τα MHC μόρια βρίσκονται στις επιφάνειες όλων των κυττάρων και είναι ένα σημαντικό μέρος της άμυνας του οργανισμού. Για παράδειγμα, όταν κάποιος ιός προσβάλει ένα κύτταρο, το μόριο MHC δεσμεύει ένα μέρος τον ιού (αντιγόνου) και παρουσιάζει το αντιγόνο αυτό στην επιφάνεια του κυττάρου. Τα κύτταρα που έχουν τη δυνατότητα να παρουσιάζουν αντιγόνα μέσω των μορίων MHC ονομάζονται αντιγονοπαρουσιαστικά κύτταρα.
Κάθε μόριο MHC που παρουσιάζει ένα αντιγόνο αναγνωρίζεται από έναν συμβατό υποδοχέα Τ λεμφοκυττάρου. ‘Έτσι, ένα αντιγονοπαρουσιαστικό κύτταρο έχει τη δυνατότητα να πληροφορήσει ένα Τ λεμφοκύτταρο για το τι πιθανά συμβαίνει στο εσωτερικό του κυττάρου.
(Πάνω αριστερά) Ένας ιός επιτίθεται σ’ένα νευρικό κύτταρο. (Κάτω δεξιά) ένα Τ λεμφοκύτταρο με τον υποδοχέα Τ λεμφοκυττάρου αναγνωρίζει ένα μέρος του ιού (αντιγόνο) πάνω στο μόριο MHC του προσβεβλημένου νευρικού κυττάρου.
Ωστόσο, για ν’ αντιδράσει το Τ λεμφοκύτταρο σ’ ένα ξένο αντιγόνο που βρίσκεται πάνω στο MHC μόριο, ένα άλλο μόριο του αντιγονοπαρουσιαστικού κυττάρου πρέπει να στείλει ένα δεύτερο μήνυμα στο Τ λεμφοκύτταρο.
‘Ένα αντίστοιχο μόριο στην επιφάνεια του Τ λεμφοκυττάρου αναγνωρίζει το δεύτερο αυτό μήνυμα.
Τα δύο αυτά μόρια, του αντιγονοπαρουσιαστικού κυττάρου και του Τ λεμφοκυττάρου, ονομάζονται συνδιεγερτικά μόρια. Υπάρχουν αρκετά ζεύγη συνδιεγερτικών μορίων που συμμετέχουν στην αλληλεπίδραση του αντιγονοπαρουσιαστικού κυττάρου με τα Τ λεμφοκύτταρα.
Μόλις το MHC μόριο και ο υποδοχέας Τ λεμφοκυττάρου αλληλεπιδράσουν και το ίδιο συμβεί και με τα συνδιεγερτικά μόρια, υπάρχουν ορισμένα πιθανά μονοπάτια που το Τ λεμφοκύτταρο μπορεί να ακολουθήσει.
Σ’ αυτά περιλαμβάνεται η ενεργοποίηση του Τ λεμφοκυττάρου, η ανοχή ή ο θάνατος του.
Τα βήματα, που θα ακολουθήσουν, εξαρτώνται εν μέρει και από το ποια συνδιεγερτικά μόρια αλληλεπιδρούν και πόσο καλά αλληλεπιδρούν. Επειδή αυτές οι αλληλεπιδράσεις είναι τόσο κρίσιμες για την αντίδραση του ανοσοποιητικού συστήματος, οι ερευνητές τις μελετούν εντατικά για να ανακαλύψουν νέες θεραπείες που θα μπορούσαν να ελέγξουν ή να σταματήσουν την επίθεση του ανοσοποιητικού συστήματος στους ιστούς και τα όργανα του σώματος
Κυτταροκiνες και Χυμοκίνες
‘Ένας τρόπος με τον οποίο τα Τ λεμφοκύτταρα μπορούν ν’ αντιδράσουν μετά την αλληλεπίδραση του MHC μορίου με τον υποδοχέα Τ λεμφοκυττάρου και την αλληλεπίδραση των συνδιεγερτικών μορίων είναι να εκκρίνουν κυτταροκίνες και χυμοκίνες. Οι κυτταροκίνες είναι πρωτεΐνες που μπορούν να προκαλέσουν την ενεργοποίηση, την αύξηση ή και τον θάνατο των κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος που βρίσκονται τριγύρω.
Μπορούν επίσης να επηρεάσουν ιστούς που δεν ανήκουν στο ανοσοποιητικό σύστημα. Για παράδειγμα, κάποιες κυτταροκίνες συμβάλλουν στην πάχυνση του δέρματος που παρατηρείται στους ασθενείς με Σκληρόδερμα.
Οι χυμοκίνες είναι μικρά μόρια κυτταροκίνων που προσελκύουν κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος.
Η υπερπαραγωγή χυμοκινών συνεισφέρει στην διήθηση και φλεγμονή του προσβαλλόμενου οργάνου.
Για παράδειγμα, η υπερπαραγωγή χυμοκινών στις αρθρώσεις ανθρώπων με Ρευματοειδή αρθρίτιδα μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα την συσσώρευση στην αρθρική κοιλότητα καταστροφικών κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος, όπως μακροφάγα, ουδετερόφιλα και Τ λεμφοκύτταρα.
Αντισώματα
Τα Β λεμφοκύτταρα είναι ένα άλλος τύπος πολύ σημαντικού κυττάρου του ανοσοποιητικού συστήματος.
Αυτά συμμετέχουν στην απομάκρυνση ξένων αντιγόνων από τον οργανισμό, χρησιμοποιώντας ένα επιφανειακό μόριο που προσκολλάται στο αντιγόνο ή φτιάχνοντας συγκεκριμένα αντισώματα που ανιχνεύουν και καταστρέφουν συγκεκριμένα ξένα αντιγόνα. Ωστόσο, το Β λεμφοκύτταρο μπορεί να φτιάξει αντισώματα μόνον όταν λάβει την κατάλληλη εντολή από ένα Τ λεμφοκύτταρο. Μόλις το Τ λεμφοκύτταρο στείλει μήνυμα στο Β λεμφοκύτταρο μέσω κυτταροκινών, που λειτουργούν σαν μόρια – αγγελιοφόροι, το Β λεμφοκύτταρο μπορεί να φτιάξει ένα μοναδικό τύπο αντισώματος που στρέφεται στο συγκεκριμένο αντιγόνο.
Αυτοαντισώματα
Σε κάποια αυτοάνοσα νοσήματα, τα Β λεμφοκύτταρα λανθασμένα φτιάχνουν αντισώματα εναντίον ιστών του οργανισμού (αυτοαντιγόνα), αντί εναντίον ξένων αντιγόνων. Συχνά, αυτά τα αυτοαντισώματα, είτε παρεμβάλλονται στη φυσιολογική λειτουργία των ιστών, είτε ενεργοποιούν την καταστροφή των ιστών.
Άνθρωποι που πάσχουν από βαριά μυασθένεια, νιώθουν μυϊκή αδυναμία, γιατί τα αυτοαντισώματα προσβάλλουν ένα μέρος των νεύρων που διεγείρει την σύσπαση των μυών. Στη δερματική νόσο Κακοήθης Πέμφιγα, τα αυτοαντισώματα κατευθύνονται λανθασμένα εναντίον κυττάρων του δέρματος.
Η συγκέντρωση αντισωμάτων στο δέρμα ενεργοποιεί την καταστροφή άλλων μορίων και κυττάρων, με αποτέλεσμα να δημιουργούνται πομφόλυγες φουσκάλες.
Ανοσοσυμπλέγματα και το Σύστημα του Συμπληρώματος
Όταν πολλά αντισώματα προσκολλώνται σε αντιγόνα μέσα στο αίμα, σχηματίζεται ένα μεγάλο δικτυωτό σύμπλεγμα, που ονομάζεται ανοσοσύμπλεγμα. Τα ανοσοσυμπλέγματα είναι επιβλαβή όταν συσσωρεύονται, προκαλώντας φλεγμονή σε μικρά αγγεία που αιματώνουν τους ιστούς. Τα ανοσοσυμπλέγματα, τα ανοσοκύτταρα και τα φλεγμονώδη μόρια, μπορούν να παρεμποδίζουν τη ροή του αίματος και τελικά να καταστρέψουν όργανα, όπως τα νεφρά. Αυτό παρατηρείται σε ανθρώπους που πάσχουν από Συστηματικό Ερυθηματώδη Λύκο.
Μια ομάδα ειδικών μορίων που σχηματίζουν το σύστημα του συμπληρώματος, βοηθά στην απομάκρυνση των ανοσοσυμπλεγμάτων.
Οι διαφορετικοί τύποι μορίων του συστήματος του συμπληρώματος, που υπάρχουν στο αίμα και στην επιφάνεια των κυττάρων, κάνουν τα ανοσοσυμπλέγματα περισσότερο ευδιάλυτα. Τα μόρια του συμπληρώματος εμποδίζουν το σχηματισμό και μειώνουν το μέγεθος των ανοσοσυμπλεγμάτων, έτσι ώστε τα τελευταία να μην συσσωρεύονται σε λάθος μέρη (σε όργανα και ιστούς του σώματος).
Σπανίως κάποια άτομα κληρονομούν από τους γονείς τους ελαττωματικά γονίδια για κάποιο μόριο του συμπληρώματος. Επειδή ο οργανισμός αυτών των ατόμων δεν μπορεί να κατασκευάσει τον κανονικό αριθμό ή τύπο μορίων του συμπληρώματος, το ανοσοποιητικό του σύστημα αδυνατεί να εμποδίσει τα ανοσοσυμπλέγματα από το να κατακάθονται σε διάφορους ιστούς και όργανα. Αυτά τα άτομα εμφανίζουν μία νόσο που μοιάζει με τον Συστηματικό Ερυθηματώδη Λύκο
Γενετικοί Παράγοντες
Οι γενετικοί παράγοντες μπορούν να επηρεάσουν το ανοσοποιητικό σύστημα και τις αντιδράσεις του σε ξένα αντιγόνα με διάφορούς τρόπους. Τα γονίδια καθορίζουν την ποικιλία των MHC μορίων που οι άνθρωποι έχουν στα κύτταρά τους. Τα γονίδια επίσης επηρεάζουν την ενδεχόμενη διάταξη των υποδοχέων των Τ λεμφοκυττάρων. Μελέτες έδειξαν ότι κάποια MHC γονίδια σχετίζονται με τα αυτοάνοσα νοσήματα.
Ωστόσο, τα γονίδια δεν είναι οι μόνοι παράγοντες για τον καθορισμό της προδιάθεσης κάποιου για μια αυτοάνοση νόσο. Για παράδειγμα, κάποια, άτομα που έχουν στα κύτταρά τους μόρια MHC, σχετιζόμενα με νόσημα, δεν θ’ αναπτύξουν τελικά αυτοάνοσα νόσημα.
Χ. Μ. Μουτσόπουλος
Καθηγητής και Διευθυντής Κλινικής και Εργαστηρίου Παθολογικής Φυσιολογίας
