מערכת החיסון

מערכת זו מגנה על הגוף מפני כל פולש זר.

פולש זר:

הגדרה: חיידקים, נגיפים, פטריות, טפילים, חמרים כימיים, תאים זרים ותאים עצמיים שעברו שינוי (כגון תאים סרטניים או תאים מודבקים בנגיפים).

אנטיגן:

הגדרה: כל חומר זר החודר לגוף וגורם להיווצרות תגובה חיסונית נגדו.

מערך הגנה קדמי

1. עור

1.1. מבנה רב שכבתי

1.2. בלוטות: חלב(שומן) / זעה

2. בלוטות דמעות / רוק: אנזימים

3. פתחי גוף: ריריות

3.1. ריר / כיח ("ליחה")

3.2. כלי נשימה: אף וקנה-נשימה: ריסים

3.3. קיבה: חומצה

3.4. מעיים: חיידקי מעיים (תחרות והפרשת חמרים נוגדי חיידקים – גם נוגדנים)

4. שלפוחית השתן: השתן שוטף החיידקים

מערכת החיסון הטבעית (הלא –ספציפית)

שתי "זרועות": חמרים מסיסים ותאים

1. פקטורים מסיסים: חמרי "אזעקה"

2. תאי דם לבנים: בלענים - פאגוציטים:

2.1. מקרופג'ים ("מתמחים")- נמצאים בקביעות ברקמות: עור, ריאות, רקמות לימפואידיות ו"נודדים" ::המגיעים לרקמות השונות בעת הצורך)

2.2. נאוטרופילים: נמצאים בדם, מגיעים לרקמות השונות בעת הצורך.

3. דלקת: סימניה: אודם, התנפחות, חום, כאב

3.1. חלה בעקבות זיהום ו/או חבלה לתאים/ רקמות בגוף, החבלה: חיצונית (פציעה) או פנימית

3.2. במקרה זיהום: המזהמים – כגון חיידקים מכילים או משחררים מרכיבים המשמשים כחומרי

אזעקה לפגוציטים.

3.3. הפגוציטים ה"מתמחים" הנמצאים ברקמה מתחילים לפעול אך אין זה מספיק.

3.4. התאים שנפגעו (גם בהעדר זיהום) משחררים חמרי אזעקה וחמרים המרחיבים את כלי הדם

3.5. החמרים הפועלים על כלי הדם/ הלימפה, מרחיבים אותם והופכים את הדופן שלהם לחדירה.

3.6. עם ההרחבה של כלי הדם/הלימפה והגדלת החדירות, זורמים לאזור הפגיעה חמרים

נוספים המגבירים את הדלקת.

3.7. חומרי האזעקה "מזעיקים" תאים בלענים המגיעים לאזור בכמויות גדולות דרך כלי הדם והלימפה.

3.8. התאים הבלענים חוצים את דופן כלי הדם/ הלימפה, יוצאים מתוכם ומגיעים לרקמה הפגועה או ::המזוהמת.

3.9. התאים הבלענים בולעים את הפולשים ומפרישים חמרי דלקת וכן חמרים אחרים ההורגים ומפרקים את ::המזהמים.

3.10. במהלך ההרג, גם התאים הבלענים עצמם נפגעים ומתים. משרידי התאים + הנוזל שדלף מכלי הדם/ ::הלימפה המורחבים נוצרת מוגלה.

מאפייני התגובה:

ייחודיות:

התגובה הנוצרת היא ייחודית אך ורק לאנטיגן מסוים.

זיכרון חיסוני:

בחשיפה נוספת לאותו אנטיגן: התגובה מהירה יותר ובעוצמה גבוהה יותר

התגובה הנרכשת מתבצעת בקשרי לימפה, ופעילה בדם ובלימפה.

שתי "זרועות": התגובה הנסיובית (הומורלית) והתגובה התאית.

א. התגובה הנסיובית: מתבצעת ע"י חומרים מסיסים: נוגדנים (וכן פקטורי פעילות מסיסים שונים)

1. התגובה התאית: מתבצעת ע"י תאים. סוגי תגובות תאיות: תגובת הרג תאים ותגובת רגישות יתר

2.1. תגובה הרג תאים - ציטוטוקסיות נגד:

2.1.1. תאים זרים (דחית שתל)

2.1.2. תאים עצמיים מודבקים בנגיפים

2.1.3. תאים סרטניים

2. התגובה הנסיובית מתבצעת גם היא ע"י תאים:

2.1. מקרופג'ים: בעלי תפקיד ב"עיבוד" האנטיגן ו"הצגתו" לתאי T מסייעים

2.2. לימפוצוטים - תאי B: יוצרי נוגדנים

2.2.1. עם החשיפה לאנטיגן : מתחילה חלוקת תאי B ליצירת שבטים (שמקורם בתא אב אחד-clones ) של תאים המסוגלים ליצור נוגדן אחיד וזהה המגיב עם אנטיגן אחד בלבד.

2.2.2. התמיינות של תאי B לתאים מפרישי נוגדנים (תאי פלסמה).

2.2.3. תאי זיכרון מסוג B

2.3. לימפוציטים - תאי T מסייעים (Th).

2.3.1. עם החשיפה לאנטיגן ה"מעובד", מתחילה חלוקת תאי ה Th המופעלים לשבטים, שמקורם בתאי אב אחד, המסוגלים לזהות אנטיגן אחד בלבד.

2.3.2. תאי Th מסייעים (אחרי הפעלתם ע"י המקרופג'ים) לתאי B בתהליך יצירת הנוגדנים.

3. התגובה התאית מתבצעת ע"י התאים:

3.1.1. תאי T קטלניים (Killer Cytotoxic / Tc -) הורגים: תאים זרים שפלשו לגוף, או תאי גוף עצמיים שהודבקו בנגיפים, או תאים סרטניים.

3.1.2. תאי זיכרון מסוג Tc

3.1.3. תאי הרג טבעיים: תאי NK שאינם תאי T, גם הם משתתפים בהרג תאים (בעיקר תאי סרטן) בשיתוף עם נוגדנים.

4. ויסות התגובה החיסונית (הפסקת התגובה, דיכוי התגובה - סבילות חיסונית)

4.1. תאים המשתתפים בוויסות התגובה החיסונית:

4.1.1. תאי T מדכאים/ מווסתים (Ts – suppressor) בעלי יכולת וויסות של התגובה החיסונית: דיכוי התגובה וסבילות חיסונית או הפסקת תגובה קיימת.

5. תאי T המשתתפים בתגובת רגישות מאוחרת (Td).

6. ייחודיות: מוקנית ע"י קולטנים ייחודיים. כל קולטן מתאים לאנטיגן אחד בלבד

6.1. על תאי B : קולטן דמוי נוגדן המזהה אנטיגן מסוים באופן ייחודי

6.2. על תאי T : קולטן ייחודי המזהה מקטע ייחודי של אנטיגן מסוים שעבר "עיבוד" במקרופג'ים ומוצג על גבי קרום התא שלהם, בנוכחות חלבונים של התאמת רקמות (MHC) .

7. הקינטיקה של התגובה החיסונית (הופעת נוגדנים בנסיוב):

7.1. בחשיפה ראשונה לאנטיגן: תגובה ראשונית: התגובה מתפתחת באיטיות ובעצמה חלשה

7.2. בחשיפה נוספת לאותו אנטיגן: תגובה שניונית: התגובה מהירה יותר ובעוצמה חזקה יותר.

7.3. ההבדל בין התגובות: בזמן התגובה הראשונית נוצרים מכל שבט תאי Bשהגיב לאנטיגן המסוים, שבט של תאי זיכרון, המופעלים מיידית (ומתחלקים) בזמן התגובה השניונית לכן היא מהירה יותר וחזקה יותר.

8. שלבים בתגובה החיסונית המובילה ליצירת נוגדנים:

8.1. שלב עיבוד האנטיגן (לדוגמא : חיידק)

8.1.1. המקרופג'ים בולעים את האנטיגן לתוך בועית (פגוזום).

8.1.2. בועית הפגוזום מתמזגת עם בועית נוספת המכילה אנזימים המפרקים את האנטיגן (ליזוזום).

8.1.3. האנטיגן מתפרק לתת- יחידות קטנות ביותר.

8.2. שלב הצגת האנטיגן

8.2.1. יחידות הפירוק של האנטיגן מתחברות למוליקולות של התאמת רקמות המיוצרות באותה עת ברטיקולום האנדופלסמי

8.2.2. הקומפלקס של תת-יחידת האנטיגן ומוליקולת התאמת הרקמות נודד לקרום התא ומוצג על פניו (כלפי חוץ התא).

8.3. שלב הכרת האנטיגן ע"י תאי ה T

8.3.1. המקרופג' ה"טעון" פוגש בתא Th : שני התאים "בודקים" באיזו מידה יש התאמה ביניהם. אם קיימת התאמה- נוצר קשר ביניהם.

8.3.2. המוליקולות המשתתפות בבדיקה ויצירת הקשר: הקולטן הייחודי של תאי ה Th המתאים ליחידת הפירוק של האנטיגן וקולטן נוסף של תאי - T4CD , המזהה את חלבון התאמת הרקמות.

8.3.3. ברגע התחברות הקולטנים עם היחידות המתאימות בתא הנגדי: תא ה Th מקבל איתות לחלוקה

8.3.4. מכל תא נוצר שבט של תאי Th פעילים עם קולטן המכיר באופן ייחודי את האנטיגן.

8.3.5. התאים מופעלים גם באמצעות גורמים מסיסים שונים (ציטוקינים) המופרשים מצד אחד ע"י המקרופג' ומאידך ע"י תאי ה- Th .

8.4. שלב הכרת האנטיגן ע"י תאי ה B

8.4.1. במקביל להפעלת תאי ה Th, גם תאי B מופעלים ע"י אותו האנטיגן הנמצא באותה הסביבה, בקשר הלימפה.

8.4.2. תאי הB קושרים את האנטיגן בעזרת הקולטן הייחודי שלהם (דמוי נוגדן).

8.4.3. הקולטן והאנטיגן מוחדרים פנימה לתוך התא והאנטיגן עובר עיבוד בתהליך הדומה לעיבוד האנטיגן במקרופג'ים, ומציגים אח"כ את חלקי האנטיגן המעובד על פני קרום התא, כקומפלקס ביחד עם חלבון התאמת רקמות.

8.4.4. תאי ה Th המופעלים פוגשים תאי ה B המופעלים, מציגי אנטיגן ומזהים את חלקי האנטיגן באמצעות הקולטנים הייחודיים (בדומה לאינטראקציה עם המקרופג').

8.4.5. נוצר קישור בין הקולטן של תאי הT ובין הקומפלקס הנ"ל.

8.4.6. עם הקישור, תא ה B מקבל איתות, עובר הפעלה וחלוקה לתאים היוצרים שבט של תאי B המכירים באופן ייחודי את האנטיגן (באמצעות הקולטן שלהם).

8.4.7. תוך כדי החלוקות תאי הB גם מתמיינים לתאים מפרישי נוגדן ומייצרים אותו בכמויות גדולות.

8.4.8. הנוגדנים המופרשים מגיעים דרך צינורות הלימפה לכלי הדם.

8.4.9. הנוגדנים פועלים נגד הפולש הזר(חיידקים): ריאקצית הצמתה.

הכרת רקמות

אנטיגנים של התאמת רקמות

על פני הקרום של כל התאים בגופו של הפרט מתבטאים חלבונים רבים. חלבונים אלה הם חלבונים עצמיים. חלבונים אלה יהוו חומר זר (כלומר אנטיגנים) אם יוכנסו לגופו של פרט אחר. חלבונים אלה נקראים חלבוני התאמת הרקמות או אנטיגנים של התאמת רקמות Histo Compatibility Antigens. חלבונים אלה מהווים פסיפס מגוון: מקורם בגנים הנתרמים ע"י שני ההורים וצירופים ביניהם. קיימות 20 קבוצות של גנים כאלה

לכל פרט צירוף חלבונים ייחודי משלו = פרופיל חלבונים ייחודי משלו המבדיל אותו מפרטים אחרים – מהווה את סימן הזיהוי שלו. רק לתאומים זהים יש צירוף זהה של חלבוני התאמת רקמות. כאשר מעבירים מפרט אחד לפרט שני תאים או רקמה או איבר(בהשתלה), הגוף המקבל מזהה את האנטיגנים ע"ג התאים הזרים ומגיב נגדם הן בתגובה נסיובית והן בתגובה תאית. תגובה זו גורמת לדחיית השתל. כדי למנוע את דחיית השתל יש לדכא את מערכת החיסון של המקבל דיכוי תגובת החיסון נעשה ע"י תרופות המדכאות את תאי מערכת החיסון.

התגובה התאית נגד השתל מתבצעת בשלבים בדומה לתגובה הנסיובית שתוארה לעיל שלב הכרת האנטיגן + הצגת האנטיגן המעובד(ע"י תאים בלענים) בקומפלקס עם חלבוני הכרת רקמות ע"ג קרום התא. שלב קישור תאי Tc בעלי קולטן ייחודי מתאים לקומפלקס הנ"ל 1. תאי ה-Tc מתחלקים ליצירת שבט ומופעלים 2. תאי הTc מבצעים פעולת הרג נגד התאים הזרים.

עירוי דם

בעת העירוי מועבר דם המורכב מנוזל הדם (פלסמה) המכיל שלל חלבונים ותאי הדם (אדומים +לבנים)

קב' דם עיקריות: ידועות 4 קב': A, B, AB ו-O ההבדלים בין הקבוצות: הן באנטיגנים המתבטאים על פני קרום הכדוריות האדומות והן מבחינת נוגדנים המצויים בנסיוב.

Blood type Agglutinogens (antigens) Agglutinins (antibody) A A Anti-B B B Anti-A AB AB none O O Anti-A and Anti-B

אגלוטינוגן: אנטיגן המופיע על הכדורית אגלוטינין: נוגדן המופיע בנסיוב.

עירוי דם חייב להעשות תוך התאמת קבוצת הדם , אם לא כן תיווצר תגובה נגד התאים מרכיבי העירוי . סוג דם O יכול לתרום תאים בלבד לבעלי סוגי הדם האחרים (התורם האוניברסלי) מדוע? סוג דם AB יכול לקבל עירוי דם מכל בעלי סוגי הדם האחרים (המקבל האוניברסלי) מדוע? קב' A או B : חייבת להיות התאמה (A ל-A וB ל-(B.

שיבושים בוויסות התגובה החיסונית – מחלות אוטואימוניות.

ממאפייניה של תגובת החיסון: היא מכוונת אך ורק נגד גורמים זרים אך לא אמורה להגיב נגד מרכיבים עצמיים ((self. כלומר, מערכת החיסון מגלה סבילות חיסונית (immunological tolerance) נגד מרכיבים עצמיים.

למרות זאת, קיימים מקרים פתולוגיים, בהם מערכת החיסון מגיבה נגד מרכיבים עצמיים תגובה זו גורמת להרס רקמות ואיברים. הרס הרקמות / איברים גורם למחלה הנקראת אוטו-אימונית. דוגמאות:

1. מחלת הטרשת הנפוצה: תגובה חיסונית עצמית נגד מעטפת המילין של שלוחות תאי העצבים, גורמת לנזק לתאי עצבים ועקב כך נגרם שיתוק הדרגתי.

2. סוכרת מטיפוס מסוים: נגרמת כתוצאה מתגובה חיסונית עצמית נגד התאים המייצרים אינסולין בלבלב.

שיבושים בפעילות מערכת החיסון

כשל חיסוני מולד (תורשתי)

פגמים גנטיים מסוימים משבשים את היכולת של הגוף להגיב בתגובה חיסונית. הפגמים יתכנו ב: תאי B או T או בתאים פגוציטיים. הכשל יכול להיות חלקי או מוחלט אנשים הלוקים בכשל מוחלט אינם מאריכים ימים בגלל אי-יכלתם להגיב נגד מזהמים כגון חיידקים, נגיפים או פטריות. התקווה לעתיד של אנשים אלה: ריפוי גנטי: השתלה של תאים המכילים את הגן התקין במקום הגן הפגום.

כשל חיסוני נרכש

אי- יכולת של מערכת החיסון להגיב, אם בשל טיפול מדכא חיסון (במקרה השתלה או טיפול כמותרפי הניתן לחולי סרטן) או במקרה של חולי AIDS , הוא כשל חיסוני נרכש. במקרה זה גם כן חשופים החולים לסכנת מוות מזיהומים. במקרה של מחלת הAIDS : הנגיף החודר לגוף, מתרבה באופן ייחודי בתוך הלימפוציטים (תאי (Th וגורם להרס שלהם. עקב כך נפגעת מערכת החיסון פגיעה קשה.

חיסון ותרכיבי חיסון

חיסון פעיל

חיסון הפרט באמצעות האנטיגן / גורם המחלה, כדי להשרות תגובה חיסונית פעילה. אם ייחשף הפרט לגורם המחלה בעתיד, הוא יהיה מוגן מראש ולא יחלה. החיסון ניתן כדי להגן מפני מחלות קטלניות / מסוכנות / חשוכות מרפא.

משתמשים לחיסון הפעיל בתרכיבים העשויים מ-:

1. חיידקים גורמי מחלות (פתוגנים)

2. נגיפים גורמי מחלות (פתוגנים)

3. נגזרות של פתוגנים. לדוגמא:

3.1. רעלן (טוקסין) הטטנוס – אחרי אינאקטיבציה (ביטול הפעילות).

3.2. חלבון המעטפת של נגיף הצהבת

במקרים 1,2 הנ"ל: ניתן תרכיב חיסון מוחלש או מומת. באופן זה הפתוגן אינו מחולל את המחלה אלא רק מפעיל את מערכת החיסון, ליצירת נוגדנים ותאים מחוסנים.

נהוג לחסן את כלל האוכלוסייה נגד מחלות נפוצות בגיל צעיר. החיסון הביא למיגורן של מחלות חשוכות מרפא כגון אבעבועות שחורות ופוליו (שיתוק ילדים) מרוב חלקי העולם.

חיסון סביל

במקרים שבהם אין שהות להמתין להיווצרות תגובה חיסונית פעילה (כמו במקרה של הכשת נחש), או במקרה של פרט שאינו מסוגל להגיב בתגובה חיסונית (דיכוי חיסוני, כשל חיסוני), כדי להצילו ממוות או מחלה קטלנית, ניתן לנפגע / חולה חיסון סביל. החיסון הסביל הוא נסיוב של בע"ח שחוסנו בעבר (בחיסון פעיל) באמצעות גורם הפגיעה / גורם המחלה ועל כן הוא מכיל נוגדנים ייחודיים מוכנים מראש נגד הגורם. נוגדנים אלה מקנים הגנה בדומה לחיסון פעיל אך אין חיסון זה מלווה בזיכרון חיסוני.