علم المناعة

أنواع خاصة من خلايا الدم البيضاء. ومثل بقية خلايا الدم البيضاء تنتج اللمفاويات في نقي العظم، أي النسيج المكوِّن للدم في مراكز العديد من العظام. وتنضج بعض اللمفاويات في نقي العظم، وتصبح لمفاويات بائية، تسمى أيضاً الخلايا البائية B cell. وتتطور بعض هذه الخلايا إلى خلايا بلازمية plasma cell وظيفتها إنتاج الأجسام المضادة، وهي بروتينات تهاجم المستضدات، وتنقل عبر الدم والدموع وإفرازات الأنف والأمعاء.

ولا تنضج لمفاويات أخرى في نقي العظم، وعوضًا عن ذلك، تنتقل عبر مجرى الدم إلى التوتة (الغدة العاصرة)، وهي عضو في أعلى الصدر. وفي التوتة تنمو اللمفاويات غير الناضجة إلى لمفاويات تائية، تسمى أيضا الخلايا التائية T cell.

وتخزن أعداد كبيرة من اللمفاويات في أنسجة تسمى الأعضاء اللمفاوية الأولية والأعضاء اللمفاوية الثانوية. والأعضاء اللمفاوية الأولية هي نقي العظم والتوتة، أي الأماكن التي تنمو فيها اللمفاويات. وتشمل الأعضاء اللمفاوية الثانوية العقد اللمفاوية واللوزتين والطحال. والعقد اللمفاوية أعضاء صغيرة الحجم، حبيبية الشكل، تتركز في مناطق معينة مثل العنق والإبطين، وترشح الجسيمات الضارة والبكتيريا من أوعية تسمى الجهاز اللمفاوي. وفي أثناء مكافحة الجسم للإصابات تنتفخ العقد اللمفاوية وتصبح مؤلمة.

تحيط هذه الخلايا بالمواد الغريبة وتهضمها في عملية تسمى البلعمة. ففي هذه العملية تبتلع الخلايا المهيئة للمستضدات المواد الغريبة وتفتتها إلى قطع صغيرة، ثم تهيئ هذه الشظايا المحتوية على قطع المستضدات إلى الخلايا التائية المجاورة، وذلك بتحريك هذه الشظايا إلى سطوحها العلوية لتكون في متناول الخلايا التائية. وفي بعض الحالات يؤدي ذلك إلى حفز الاستجابة المناعية.

وأهم الخلايا المهيئة المضادات هي اللمفاويات البائية والخلايا التغصنية والبلاعم. وتتركز الخلايا التغصنية في الأنسجة اللمفاوية، ولكنها توجد أيضًا في كل أنحاء الجسم، وتحتوي على بروزات طويلة ذراعية الشكل. أما البلاعم فتوجد في كل أنحاء الجسم.

من خلايا الدم البيضاء الأخرى ذات الأهمية في مجال مكافحة الإصابات، الحَمِضات والوحيدات والعَدِلات. وهذه الخلايا ـ مثل الخلايا المهيئة المضادات ـ من البلاعم، أي بإمكانها بلعمة (‍ابتلاع وهضم) الممرضات. والعدلات مهمة في قتل الطفيليات، وترتبط بردود أفعال الحساسية.

يسمى هذا النوع من الاستجابة أحيانًا الاستجابة المناعية بالأجسام المضادة، وذلك لإستخدام الأجسام المضادة في الاستجابة المناعية. وتشير صفة الخلطية إلى السوائل الجسمية التي تحمل الأجسام المضادة. والأجسام المضادة جزيئات بروتينية تنتجها اللمفاويات البائية وخلايا البلازما، وتسمى أحيانًا الجلوبيلينات المناعية. وهي تقي الجسم من العدوى والذيفانات (السموم) التي تفرزها بعض أنواع البكتيريا.

وأول خطوة في الاستجابة الخلطية هي تعرف لمفاوية بائية علي مستضد معين. فكل لمفاوية بائية عالية التخصص ـ أي تستجيب لمستضد معين واحد فقط. وعندما تتعرف اللمفاوية البائية على المستضد الخاص بها تلصق نفسها به، ثم تنقسم إلى عدد من الخلايا المتشابهة، التي تنمو إلى خلايا بلازمية أو إلى لمفاويات بائية ذاكرية. وتنتج الخلايا البلازمية كمية كبيرة من الأجسام المضادة التي تدور عبر الأوعية اللمفاوية ومجرى الدم لتحارب العدوى. وتمكن اللمفاويات البائية الذاكرية الجهاز المناعي من الاستجابة بسرعة في حالة إصابة الجسم بنفس المستضد لاحقًا. وتخزن هذه اللمفاويات في الأعضاء اللمفاوية لحين الحاجة.

وتحارب الأجسام المضادة العدوى بطرق متعددة. فبعض الأجسام المضادة، على سبيل المثال، تغلف المستضدات لتتمكن البلاعم والعدلات من بلعمتها بسهولة. وتعادل الأجسام المضادة أيضًا الذيفانات التي تفرزها البكتيريا.

وتدافع بعض أنواع الأجسام المضادة عن الجسم ضد العدوى بتنشيط مجموعة من البروتينات تسمى المتممة، توجد في الجزء الصافي من الدم، الذي يسمى المصل. وعند تنشيط المتممة تصبح قادرة على المساعدة في ردود الأفعال التي تقتل البكتيريا أو الفيروسات أو الخلايا. فعلى سبيل المثال، تساعد المتممة في عملية البلعمة. ويمكن بلعمة البكتيريا بفعالية أكبر عندما تغلف بالجسم المضاد والمتممة معًا بدلاً من أن تغلف بالجسم المضاد فقط أو المتممة فقط. وفي إمكان بروتينات المتممة أيضًا جذب خلايا الدم البيضاء المكافحة للأمراض إلى منطقة العدوى. والأجسام المضادة، مثل اللمفاويات البائية، عالية التخصص، أي يعمل كل منها بكفاءة ضد مستضد معين.

وتتفاوت تأثيرات المستضدات على الجسم. ففي بعض الحالات ينتج الجسم أجسامًا مضادة كافية لمنع ظهور الأعراض عند دخول المستضدات الغريبة إلى الجسم. وفي حالات أخرى لا ينتج الجسم الأجسام المضادة الكافية لمنع ظهور الأعراض، ولكن الأجسام المضادة تساعد في شفاء المريض.

ويختلف جهاز المناعة من شخص إلى آخر اعتمادًا، إلى حد كبير، على الوراثة. ونتيجة لذلك تختلف استجابة كل فرد ضد المستضدات. فعلى سبيل المثال، لا يتأثر جهاز المناعة لدى معظم الناس بحبوب اللقاح، ولكن المصابين بنوع من الحساسية يسمى حمى القش يتأثرون بها، حيث تحفز هذه الحبوب ـ بوصفها مستضدات ـ الاستجابة المناعية.

يحدث هذا النوع من الاستجابة بفعل اللمفاويات التائية ومنتجاتها الكيميائية. واللمفاويات التائية عالية التخصص، ولا تستجيب إلا لمستضدات معينة. ويساعد نوعان متخصصان من البروتينات هما بروتينات تركيبة التوافق النسيجي الرئيسية، المعروفة بإسمها المختصر بروتينات م هـ ك، وبروتينات مستقبلات الخلايا التائية في تحديد استجابة اللمفاوية التائية ضد مستضد معين. وتوجد بروتينات م هـ ك على السطوح الخارجية لمعظم الخلايا، بينما توجد بروتينات مستقبلات الخلايا التائية على سطوح اللمفاويات التائية.

تبدأ الخطوة الأولى في الاستجابة ذات الوسيط الخلوي بعمل البلاعم وغيرها من الخلايا المهيئة للمستضدات. فبعد دخول مستضد ما إلى الجسم تبتلع الخلايا المهيئة للمستضدات المستضد وتهضمه إلى قطع تسمى الببتيدات المستضدية. وترتبط بروتينات م هـ ك بالببتيدات لتكوين تركيبات م هـ ك الببتيدية، التي تسمى أيضًا تركيبات م هـ ك المستضدية، حيث يحدث هذا الإرتباط بين بروتينات م هـ ك معينة وببتيدات متخصصة. وبعد ذلك تعرَّض تركيبات م هـ ك الببتيدية على سطوح الخلايا المهيئة للمستضدات.

وعند تعريض تركيبات م هـ ك الببتيدية تختبر مستقبلات الخلايا التائية على اللمفاويات التائية المجاورة هذه التركيبات لتحديد إمكانية ارتباط اللمفاويات التائية بها، حيث تتطابق تركيبات م هـ ك ببتيدية معينة مع مستقبلات خلايا تائية معينة، تمامًا مثلما تتطابق المفاتيح مع الأقفال. وبحدوث التطابق بين تركيبات م هـ ك الببتيدية ومستقبلات الخلايا التائية تُرسل أول إشارة لتنشيط اللمفاويات التائية.

ويتطلب تنشيط اللمفاويات التائية أيضًا إشارة ثانية من الجزيئات الإضافية الموجودة على سطوح الخلايا المهيئة للمستضدات والخلايا التائية. وتتهيأ هذه الجزيئات للعمل عندما تختبر مستقبلات الخلايا التائية تركيبات م هـ ك الببتيدية. ولا تنشَّط سوى اللمفاويات التي تستقبل إشارتين خاصتين ـ إشارة من مستقبلات خلاياها التائية وأخرى من جزيئاتها الإضافية. وبمجرد تنشيطها تبدأ اللمفاويات التائية في التكاثر، ثم تُطلق من الأعضاء اللمفاوية إلى مجرى الدم والأوعية اللمفاوية لمكافحة العدوى.

ويتوقف نوع الخلية التائية المشاركة في الاستجابة ذات الوسيط الخلوي على نوع المستضد. ففي الخلايا المصابة بالفيروسات تنشط المستضدات عادة اللمفاويات التائية السامة للخلايا، التي تقتل الخلية المصابة. وتنشط مستضدات أخرى اللمفاويات التائية المساعدة لإفراز مواد كيميائية تسمى اللمفوكينات، تنتمي إلى مجموعة من المواد الكيميائية تسمى السيتوكينات. ويحفز نوع من اللمفوكينات إنتاج ونمو اللمفاويات التائية السامة للخلايا، لقتل الخلية المصابة، بينما تسبب أنواع أخرى تجمع البلاعم في منطقة الإصابة، وتساعدها على تدمير الكائنات الدخيلة.

ومن مجموعات اللمفاويات التي تدافع عن الجسم ضد الفيروسات والأورام الخلايا القاتلة طبيعيًا. وهذه الخلايا تختلف عن اللمفاويات الأخرى في عدة أوجه. فهي على سبيل المثال لا تحتاج مساعدة مستقبلات الخلايا التائية، كما أن عملها لا يتطلب تنشيط تركيبات م هـ ك الببتيدية. وعوضًا عن ذلك تقتل الخلايا القاتلة طبيعيًا الخلايا المحتوية على المواد الغريبة.

وبعد أن يتم جهاز المناعة معالجة العدوى تفرز الخلايا التائية لمفوكينات تكبت الاستجابة المناعية أو تعطلها، وبذلك يتوقف إنتاج اللمفاويات التائية المناسبة، وينتج عن ذلك موت الكثير من الخلايا التائية المنشطة. ولكن بعضها تخزن في الأعضاء اللمفاوية، حيث تبقى هناك مهيأة لمكافحة أي عدوى مماثلة عند الحاجة.

وتؤدي الاستجابة المناعية ذات الوسيط الخلوي دورًا مهمًا في نجاح أو فشل زراعة الأعضاء. فمانحو الأعضاء ومتلقوها مختلفون وراثيًا، وذلك بإستثناء التوائم المتطابقة التي تحمل نفس التركيب الوراثي. ونتيجة لذلك يعامل جهاز المناعة في جسم المتلقي العضو المزروع معاملة العضو الغريب، مما يؤدي إلى استثارة الاستجابة المناعية ذات الوسيط الخلوي، وبالتالي تدمير العضو المزروع أو رفضه. ولتقليل إحتمال رفض العضو يحاول الأطباء إجراء عمليات زراعة الأعضاء بين المانحين والمتلقين المتشابهين في تركيبهم الوراثي، ويستخدمون أدوية تسمى الأدوية الكابتة للمناعة، التي تمنع الاستجابة المناعية من الحدوث أو تحد نشاطها.

يكتسب الجسم هذا النوع من المناعة عند دخول مستضد معين عن طريق العدوى أو التلقيح، حيث تصبح الخلايا البائية الذاكرية والخلايا التائية قادرة على الاستجابة ضد أي هجوم لاحق من نفس المستضد بسرعة أكبر من سرعة استجابتها الأولى. وتكون الاستجابة المناعية اللاحقة أقوى من الاستجابة الأولى، وتدوم لفترة أطول.

وتدوم المناعة ضد بعض الأمراض لفترة أطول من الفترة التي تستغرقها المناعة ضد أمراض أخرى. فإصابة الشخص بفيروس الحمى الصفراء، على سبيل المثال، يقي الشخص من أي إصابة لاحقة بالفيروس بصفة دائمة. وينتج هذا المرض عن الإصابة بنوع واحد من الفيروسات، بينما ينتج الزكام مثلاً عن الإصابة بأنواع متعددة من الفيروسات. ولأن الجسم معرض بإستمرار لأنواع مختلفة من فيروسات الزكام فإن المناعة ضد هذا المرض ليست دائمة، حيث لاتوفر الإصابة بنوع واحد من هذه الفيروسات الحماية ضد الأنواع الأخرى.

ولدى العديد من الناس مناعة فاعلة ضد مرض معين، دون أن يدروا ذلك، حيث اكتسبوا المناعة بسبب إصابتهم يومًا ما بشكل خفيف من المرض لم يحدث لديهم الإحساس بالمرض، ولكن الجسم أنتج الأجسام المضادة المطلوبة لمكافحته.

وينتج التلقيح، الذي يسمى أحيانًا التمنيع النشط، مناعة فاعلة ضد المرض المقصود. ويحتوي اللقاح على بكتيريا أو فيروسات مقتولة أو مضعفة، تنتج أعراضًا خفيفة للمرض، أو لا تنتج أعراضًا على الإطلاق، لإحتوائها على مستضدات تؤدي إلى حدوث استجابة مناعية تجعل جهاز المناعة قادرًا على اكتساب رد فعل سريع ضد أي إصابة لاحقة بنفس الكائن الحي. وفي بعض الحالات يحتاج الشخص جرعة معززة من اللقاح بعد فترة للمحافظة على الوقاية ضد المرض.

يكتسب هذا النوع من المناعة، بصفة عامة، بتلقي حقنة واحدة أو أكثر من مصل يحتوي على أجسام مضادة للدفاع عن الجسم ضد مرض معين. ويحصل الأطباء على هذا النوع من الأمصال ـ الذي يسمى عادة المصل المضاد ـ من دم شخص أو حيوان شفي من المرض، أو تلقى لقاحًا ضده. وعوضًا عن استخدام المصل كله يستخدم الأطباء عادة جزءًا منه يسمى جلوبيلين جاما، يحتوي على معظم الأجسام المضادة التي يحتويها الدم، بينما يحتوي جلوبيلين جاما المأخوذ من دماء عدد من مانحي الدم أنواعًا مختلفة من الأجسام المضادة. ويعطي الأطباء حقن جلوبيلين جاما للمرضى الذين لا يستطيعون إنتاج أجسام مضادة كافية. ويستخدم الأطباء جلوبيلين جاما أيضًا لمنع أمراض الحصبة وإلتهاب الكبد الفيروسي لدى أولئك المعرضين للمرض، الذين لم يتمكنوا من تلقي اللقاح.

ويدمر الجسم الأجسام المضادة المأخوذة عن طريق المناعة المنفعلة، ولا يعوضها، ولذلك فإن المناعة المنفعلة قصيرة الأمد، حيث تمتد لبضعة أسابيع فقط أو بضعة أشهر، بينما تمتد المناعة الفاعلة لسنوات.

ويكتسب الجنين مناعة منفعلة ضد بعض الأمراض بتلقي الأجسام المضادة من الأم، حيث تحمي هذه الأجسام المضادة الجنين لعدة أشهر بعد الولادة، ولذلك يتلقى الأطفال أجسامًا مضادة إضافية عبر لبن الأم.

توجَّه الاستجابة المناعية عادة ضد المواد الغريبة عن الجسم ولا توجَّه ضد أنسجة الجسم نفسها. ولكن جهاز المناعة يعامل أنسجة الجسم أحيانًا معاملة الأجسام الغريبة، ويبدأ في مهاجمتها. وتسمى مثل هذه الاستجابة الاستجابة المناعية الذاتية أو المناعة الذاتية، وتنتج عنها العديد من الاضطرابات التي يمكن أن تؤدي إلى تدمير الأنسجةذائبة حمراءأو ما يسمى بداء الذئب الاحمراري.

وبإمكان كل فرد إنتاج أجسام مضادة ذاتية ـ أي الأجسام المضادة التي يمكن أن تهاجم أنسجة الجسم نفسها ـ ولمفاويات تائية يمكنها أداء نفس الدور. ولكن هذه اللمفاويات والأجسام المضادة الذاتية توضع عادة تحت المراقبة عن طريق السيتوكينات التي تنتجها الخلايا التائية، وعن طريق فشل الجسم في توفير إشارة التنشيط الثانية للخلايا التائية، وفي بعض الأحيان للأجسام المضادة. ونتيجة لذلك لايصاب معظم الأفراد بأمراض المناعة الذاتية. ولايدري العلماء سبب إصابة بعض الأشخاص بمثل هذه الأمراض، في حين لا يصاب آخرون بها، ولكنهم توصلوا إلى بعض الأدلة التي تشير إلى أن بعض الأشخاص قد يرثون النزوع إلى الإصابة بأمراض المناعة الذاتية.

تدمر هذه الأمراض أنسجة بعض الأعضاء مثل الغدة الدرقية والجلد والبنكرياس. فمرض المناعة الذاتية المعروف باسم مرض جريفز، على سبيل المثال، يصيب الغدة الدرقية ويجعلها مفرطة النشاط. ففي معظم المصابين بهذا المرض يؤدي تفاعل الأجسام المضادة التي تدور في مجرى الدم مع أنسجة الغدة الدرقية إلى نمو الغدة، وإنتاج كميات إضافية من هورمون الغدة الدرقية. ويسبب الهورمون الزائد ظهور عدد من الأعراض مثل التوتر وازدياد سرعة ضربات القلب أو اضطرابها. ويعالج المرض عادة بأدوية تقلل إفراز هورمون الغدة الدرقية.

تصيب هذه الأمراض عددًا من الأعضاء. ومن أخطر هذه الأمراض الذأب الحمامي الشامل الذي يصيب الجلد والكليتين والجهاز العصبي والمفاصل والقلب. وتنطوي الإصابة بالذأب الحمامي الشامل على إنتاج أجسام مضادة ذاتية تتحد مع الأنسجة والمستضدات التي تدور في مجرى الدم، منشطة بذلك المتممة. وتنتج المتممة المنشطة التهابًا يؤدي إلى تدمير الأنسجة. ويعالج الأطباء الذأب الحمامي الشامل بالأسبرين والكورتيزون وأدوية أخرى.

هي استجابات جهاز المناعة الخاطئة والضارة ضد مواد لا تضر معظم الناس. وتسمى المواد التي تثير ردود أفعال الحساسية المستأرجات، ومنها حبوب اللقاح والغبار والريش. ومن أمراض الحساسية الشائعة الربو والإكزيمة (انتفاخات جلدية حمراء تسبب حكاكًا).

يحدث رد فعل الحساسية في عدد من الخطوات. ففي البداية ترتبط المستأرجات بالأجسام المضادة المتصلة بالخلايا البدينة، وهي خلايا كبيرة الحجم في أنسجة معينة بالجهاز التنفسي والجلد والمعدة والأمعاء. تصبح هذه الخلايا نشطة عندما ترتبط المستأرجات بأجسام مضادة متخصصة في المستأرجات على سطوحها. وعند تنشيطها أثناء رد فعل الحساسية تنبه الخلايا البدينة إلى إطلاق الهستامين ومواد كيميائية أخرى. وتطلق خلايا دموية بيضاء تسمى القعدات أيضًا الهستامين. وينتج الهستامين العديد من الأعراض المرتبطة عادة بردود أفعال الحساسية مثل العطاس واحتقان الأنف والحكاك والأزيز التنفسي. ولذلك يصف الأطباء أدوية تسمى مضادات الهستامين لمعادلة تأثيرات الهستامين، وتخفيف أعراض العديد من اضطرابات الحساسية.

تشمل هذه الأمراض الأيدز ومرض عوز المناعة الموحد الحاد. وهذه الأمراض من أخطر الاضطرابات التي تصيب جهاز المناعة، حيث ينقص المبتلين بها بعض أهم سمات أو وظائف جهاز المناعة. ونتيجة لذلك يفشل جهاز المناعة في الاستجابة بكفاءة ضد الكائنات الضارة الغازية. ولهذا السبب يعاني المصابون بأمراض عوز المناعة من عدوى متكررة، مهددة للحياة في الكثير من الحالات.

مرض قاتل يسببه فيروس يسمى فيروس العوز المناعي البشري (هيف). ينتج عن الإصابة بفيروس العوز المناعي البشري تدهور مطرد في وظائف جهاز المناعة. ومع استمرار ضعف جهاز المناعة بمضي الزمن يصبح المصابون بفيروس العوز المناعي البشري أكثر عرضة لأمراض لاتحدث عادة أو أمراض غير خطيرة عادة. وتسمى هذه الأمراض الأمراض الانتهازية لأنها تستغل ضعف جهاز المناعة. ويؤدي انهيار جهاز المناعة في النهاية إلى الوفاة.

اضطراب يكون الطفل مصابًا به منذ ولادته، وتسببه مورثة (جين) معيبة. ويعاني الأطفال المصابون بهذه الحالة من نقصان عدد الخلايا البائية واللمفاويات التائية الفاعلة. ولذلك يعاني هؤلاء الأطفال من انعدام كل من المناعة ذات الوسيط الخلوي والمناعة الخلطية. ويصاب ضحايا هذا المرض بأمراض معدية حادة منذ وقت مبكر من حياتهم، ويموت معظمهم قبل سن الثانية.

وقد أصاب الأطباء بعض النجاح في زراعة نقي العظم السليم في أجسام المصابين بمرض عوز المناعة الموحد الحاد، لمدهم بالعدد الكافي من الخلايا الدموية المكافحة للأمراض. واكتشف الأطباء أيضًا مورثة معيبة تسبب بعض حالات مرض عوز المناعة الموحد الحاد، ويأملون أن يصبح العلاج بالمورثات وسيلة علاجية فعالة في مكافحة المرض. وينطوي العلاج بالمورثات على استبدال المورثة المعيبة المسببة للمرض بمورثة عادية.

تشمل هذه المشاكل أعواز بروتينات المتممة. وترتبط هذه الأعواز عادة بمرض مناعة ذاتية مثل الذأب الحمامي الشامل، أو بحالات متكررة من ذات الرئة أو التهاب السحايا أو الإصابات البكتيرية المعدية الأخرى. ويستخدم الأطباء المضادات الحيوية لمعالجة أنواع العدوى التي تصيب مرضى عوز المتممة.

وقد تكون للمعالجة الكيميائية ـ أي المداواة المستخدمة في علاج السرطانات ـ تأثيرات مهمة على جهاز المناعة. ففي العديد من الحالات، تضعف هذه المداواة المناعة ذات الوسيط الخلوي واستجابات الأجسام المضادة. وقد تقلل المعالجة الكيميائية بشدة عدد خلايا الدم البيضاء تاركة الشخص عرضة للعدوى.

وقد تكون الحروق الشديدة وغيرها من الجروح أيضًا ـ وكذلك سوء التغذية ـ ذات تأثيرات حادة على المناعة. وأوضحت بعض الدراسات أن الإجهاد قد يضعف الاستجابة المناعية، ويجعل الفرد أكثر عرضة للمرض.