From Wikipedia, the free encyclopedia
Ónæmiskerfi er kerfi lífrænna ferla í lífveru sem gerir henni kleift að verjast sjúkdómum og sýkingum. Til þess að ónæmiskerfi veiti lífverunni almennilega vörn þarf það að geta greint ýmiss konar ógn við heilsu lífverunnar, allt frá veirum til sníkjudýra, og greint hana frá heilbrigðum vefjum lífverunnar sjálfrar. Ónæmiskerfi beitir ýmist sérhæfðum frumum, sem ráðast gegn utanaðkomandi ógn, eða mynda mótefni.
Eftirfarandi umfjöllun fjallar um ónæmiskerfi mannsins.
Ónæmiskerfi mannsins er hannað til vernda líkamann gegn sýklum en sýklar eru allar þær örverur sem geta sýkt aðrar lífverur og valdið sjúklegum breytingum í vefjum þeirra[1]. Helstu flokkar sýkla eru veirur, bakteríur, sveppir, frumdýr og önnur sníkjudýr, t.d. ormar sem geta sýkt menn [1][2]. Sýklar geta því verið af mörgum gerðum en þeir eiga allir það sameiginlegt að vera sjúkdómsvaldandi. Í líkama okkar eru þó ekki allar örverur sýklar en góðar bakteríur finnast t.d. á húðinni okkar og í meltingarveginum og eru okkur í sumum tilfellum nauðsynlegar. Reyndar eru flestar bakteríur góðar og það er aðeins örlítið brot þeirra sem eru sýklar [2]. Þessar góðu bakteríur geta þó valdið vandamálum ef þær komast inn í vefi í gegnum rofið yfirborð eða ef ónæmiskerfi líkamans vinnur ekki eðlilega[1].
Ónæmiskerfið er í raun ekki eitt ákveðið kerfi heldur byggist það á samspili mismunandi vefja, líffærakerfa og sérhæfðra fruma og það er hægt að skipta því niður í ósérhæft og sérhæft varnarkerfi. Ósérhæfða varnarkerfið eru almennar varnir líkamans og skiptist í fyrstu varnarlínu sem og aðra varnarlínu. Fyrsta varnarlínan gegn sýklum er ytra yfirborð líkamans en það er húðin og slímhúðin sem þekur öndunar-, meltingar-, þvag-, og æxlunarfæri að innan[3]. Önnur varnarlínan byggist á átfrumum, bólgusvörun, varnarpróteinum og hækkuðum líkamshita og þriðja varnarlínan felur í sér sérhæft ónæmisviðbragð eitilfruma[3].
Ósérhæfða varnarkerfið er meðfætt varnarkerfi og er ætlað að vernda líkamann gegn öllum sýklum án þess að gera greinarmun á millin þeirra [4]. Ósérhæfðar varnir mynda fyrstu varnarlínu líkamans sem snýst um að hindra það að skaðleg efni, t.d. sýklar, komist inn í líkamann[5]. Dæmi um ósérhæfðar varnir eru húðin, hóstaviðbragð, ensím í tárum og húðfitu, slím sem festir bakteríur og litlar agnir, og magasýrur [5]. Á meðan ytra yfirborð líkamans, húðin og slímhúðin, er heilt getur það hindrað för margra sýkla inn í líkaman en ef að ytra yfirborðið rofnar, t.d. þegar við fáum brunasár, eykst hættan á sýkingu[3]. Önnur varnarlínan samanstendur einnig af ósérhæfðum vörnum en þar koma átfrumur, gleypifrumur, bólguviðbragð og varnarprótein við sögu. Þessar varnir bregðast strax við aðskotahlutum í líkamanum og það er engin krafa gerð um sérhæfða þekkingu á sýklinum líkt og í sérhæfða varnarviðbragðinu [3][5].
Húðin og slímhúðin sem þekur þau líkamshol sem opnast út í umhverfið, t.d. meltingarkerfið og öndunarfærin, eru fyrsta varnarlína líkamans.
Húðin hylur líkamann og gerir örverum erfiðara fyrir að komast inn í hann og sýkja [3][5]. Á húðinni lifa líka fjölmargar gerðir örvera, sumar hverjar skaðlegar ef þær skyldu komast inn í líkamann, og þegar húðin endurnýjarsig losar hún sig við örverur [4]. Fitusýrur sem eru framleiddar í yfirborðslagi húðarinnar ásamt söltum og mjólkyrsýru sem svitakirtlarnir framleiða valda því að sýrustig húðarinnar flokkast sem súrt[6]. Sýrustig húðarinnar veitir vörn með því að hindra óæskilegan vöxt örvera og þar sem mikill munur er á sýrustigi húðar og sýrustigi blóðs veitir það aukna vörn gegn örverum sem komast inn í blóðrásina í gegnum húðina[6]. Blóðstorknunar ferlið gegnir líka hlutverki í að hindra dreifingu örvera en próteinið fíbrínógen, sem spilar mikilvægt hlutverk í blóðstorknun, getur skynjað örverur og virkað sem áthúðunarþáttur sem hvetur átfrumur til að éta sýkilinn[7].
Slímhimnur í slímhúðinni, sem þekja öndunarfærin, meltingarkerfið, þvagkerfið og æxlunarfæri að innan, seyta slími sem festir örverur og hindra för þeirra inn í líkamann[4]. Örverurnar og þær agnir sem festast í slímhúðinni er svo ýmist hóstað og/eða hnerrað í burtu, eytt í magasýrum meltingakerfisins eða skilað út með úrgangsefnum í formi þvags eða saurs[4]. Í tárum, munnvatni og slími í nefi eru svo leysiensím sem hindra vöxt baktería með því að brjóta niður frumuveggi þeirra[7].
Önnur varnarlínan tekur við ef að sýklar komast fram hjá fyrstu varnarlínuni og inn í líkamann. Önnur varnarlína byggir á hvítum blóðkornum sem ferðast með blóðrásinni í vefi líkamans þar sem þau leita að örverum og öðrum sýklum og ráðast á þá [3]. Þetta er hluti af ósérhæfða varnarkerfninu þar sem engin krafa er gerð um að blóðkornin hafi einhverja fyrri þekkingu á sýklunum eða að þau þurfi að læra að þekkja ákveðna sýkla. Þetta flokkast sem ósérhæft ónæmissvar og er eitthvað sem er meðfætt[3]. Það eru nokkrar gerðir hvítra blóðkorna sem taka þátt í þessu ósérhæfða ónæmissvari en þær eru: átfrumur, NK-frumur og frumur sem seyta efnum sem taka þátt í bólguviðbragði t.d. basafrumur og sýrufrumur [3].
Átfrumur samanstanda af kyrningum, gleypifrumum og angafrumum og gegna hlutverki í bæði frumuáti og bólguviðbragði[7].
Kyrningar eru verkfrumur sem eru ráðandi snemma í ósérhæfða ónæmissvarinu. Helsta hlutverk þeirra er að finna, melta og eyða sjúkdómsvaldandi örverum. Þessi frumuhópur samanstendur af dauffrumum, sýrufrumum, basafrumum og mast frumum[7].
Dauffrumur eru algengasta gerð hvítra blóðkorna í mönnum [8] og helstu frumurnar þegar það kemur að frumuáti og bólguviðbragði, en þær eru venjulega fyrstu frumurnar á vettvang þegar boð um bólguviðbragð berast[7]. Dauffrumurnar bregðast við meinvöldum ýmist með því að stunda frumuát, þar sem fruman innbyrgðir sýkillinn með sérstakri safabólu, átbólu, og meltir hann með aðstoð ensíma, eða með losun á örverueyðandi þáttum úr sérhæfðum kornum, svokölluðum daufkornum[8]. Dauffrumur seyta einnig ónæmisstýrandi boðefnum sem hafa áhrif á aðrar frumur og hjálpa til við bæði ósérhæft- og sérhæft ónæmissvar[8].
Sýrufrumur eru til staðar í öndunarvegi, meltingarvegi og þvagfærum. Þeirra starf felst í því að eyða sjúkdómsvaldandi örverum sem hafa komist inn í líkamann, þá allra helst snýkjudýrum, ásamt því að gegna veigamiklu hlutverki í ofnæmis ferlum[7]. Basafrumur og mast frumur eru reyndar ekki átfrumur þó að þær séu vissulega kyrningar, en þessar frumur taka þátt í ofnæmisviðbrögðum meðal annars með því að seyta boðefnum sem auka bólguviðbragðið[7].
Gleypifrumur gegna mikilvægu hlutverki í bæði óserhæfðu og sérhæfðu ónæmissvari en auk þess að stunda frumuát og seyta frumuboðefnum sem stýra ónæmissvari, geta gleypifrumur virkjað eitilfrumur sérhæfða ónæmissvarsins með því að taka upp mótefnavaka[7]. Gleypifrumur ferðast líka með sogæðakerfinu og hreinsa upp gamlar blóðfrumur og lífvana vefi og frumu hluta [4]. Ef gleypifrumur rekast á sýkil sem er of stór til að gleypa með frumuáti hópast margar gleypifrumur saman og umlykja sýkilinn þar sem þær seyta svo út meltingar ensímum til að veikja sýkilinn[4].
Angafrumur eru til staðar í húðinni og á yfirborðum sem hafa slímhimnu og gegna mikilvægu hlutverki í ósérhæfða varnarkerfinu[7]. Angafrumur geta tekið upp mótefnavaka, t.d. með frumuáti, sem leiðir til þess að angfruman virkjast. Í framhaldinu flyst fruman til eitilvefs þar sem hún virkjar T-eitilfrumur til að hefja sérhæft ónæmissvar gegn mótefnavakanum[7]. Þannig gegna angafrumur líka mikilvægu hlutverki þegar kemur að því að vikja sérhæfða varnarkerfið.
NK-frumur, eða náttúrulegar drápsfrumur, eru eitilfrumur sem geta brugðist hratt við mörgum mismunandi sýklum og eru þannig ólíkar eitilfrumum sérhæfða ónæmissvarsins[9]. Þegar NK-frumurnar myndast eru þær strax reiðubúnar til að þekkja og eyða ákveðnum veirusýktumfrumum og krabbameinsfrumum án þess að þurfa undirbúning eða merki um mótefnavaka frá öðrum frumum líkt og T-eitilfrumurnar sem koma að sérhæfða ónæmissvarinu þurfa [3][9]. Auk þess seyta NK-frumur frumuboðefnum sem hafa áhrif á gleypifrumur og agnafrumur og auka þannig ónæmissvarið.
Bólguviðbragð er hluti af ósérhæfða varnarkerfinu og á sér stað þegar vefir skaddast. Það getur t.d. gerst vegna áverka, eiturefna, hita, baktería og annarra sýkla[5]. Frumurnar sem skaðast senda frá sér efnaboð sem hvata m.a. mast frumur til að losa histamín[4]. Efnaboðin valda því að æðarnar í kringjum skaddaða vefinn víkka, blóðflæði til hans eykst og hann bólgnar[5][4]. Efnaboðin kalla einnig átfrumur á svæðið til að eyða sýklum og öðrum dauðum eða sködduðum frumum[5]. Aukið blóðflæði eykur bæði flutning á súrefni og næringarefnum til skaddaða svæðisins ásamt því að hraða flutningi þeirra fruma sem tilheyra ónæmiskerfinu á svæðið svo að þær geti brugðist við[4].
Þegar fruma sýkist vegna veiru getur hún framleitt varnarprótein sem geta hjálpað heilbrigðum frumum að verja sig gegn veirunni. Þegar sýkta fruman deyr losar hún prótein sem kallast interferon og það binst öðrum heilbrigðum frumum og hvetur þær til að framleiðslu á próteinum sem hefta vöxt veirunnar[4]. Varnarprótín finnast líka í blóðrásinni í svokölluðu magnakerfi. Prótein sameindir magnakerfisins hvarfast saman þegar þær komast í nálægð við sýkil og mynda afurðir sem t.d. draga að átfrumur og stuðla að bólguviðbrögðum[10][11]. Sameindir magnakerfisins geta einnig skemmt frumuhimnur sýkla með því að gera á hana gat og þannig eytt sýklinum beint ánþess að fá frekari aðstoð frá frumum varnarkerfisins[11].
Þegar sýkill kemst inn í líkaman og við veikjumst fáum við stundum einkenni í formi hækkaðs líkamshita. Hækkaður líkamshiti er hluti af ósérhæfða varnarkerfninu og það eru gleypifrumur sem valda því að við fáum hita. Þegar við sýkjumst losa gleypifrumurnar efni sem kallast sótthitavaldar en þau efni valda hækkun á hitastigi líkamans[4]. Hækkað hitastig veldur því að það hægist á vexti sýkilsins og efnaskiptahraði heilbrigðra fruma eykst svo að viðgerðir á sýkta vefnum eru framkvæmdar hraðar[4]. Þegar líkaminn hefur náð stjórn á sýkingunni hætta gleypifrumurnar að losa þessi efni og hitastig líkamans lækkar aftur í fyrra horf[4].
Ef að sýkill kemst framhjá almennum vörnum líkamans skilaboð um að nú þurfi að taka við þriðja varnarlínan, eða sérhæfð ónæmisviðbrögð. Sérhæfð ónæmisviðbrögð beinast gegn ákveðnum sýkli[12] og það getur tekið líkamann nokkra daga að fá fram fullmyndað sérhæft ónæmissvar[13]. Á meðan ónæmissvarið er að myndast erum við sjúk af völdum sýkilsins en eftir að sérhæfða ónæmissvarið er fullmyndað erum við orðin ónæm fyrir þessum tiltekna sýkli[13]. Sérhæfð ónæmisviðbrögð geta þannig, í gegnum ónæmisminni, veitt langvarandi vernd gegn þeim sýklum sem hafa valdið sérhæfðu ónæmissvari[14]. Þetta ónæmisminni er grundvöllur bólusetninga og ástæðan fyrir því að við veikjumst bara einu sinni af ákveðnum sjúkdómum t.d. mislingum[12].
Það kemur í hlutverk ákveðinnar gerðar hvítra blóðkorna, svo kallaðra eitilfruma, að framkvæma þetta sérhæfða ónæmissvar. Eitilfrumur starfa í eitilvef í slímhimnum meltingar- og öndunarvegs, í líffærum úr eitilvef: milta, eitlum í hálsi og nefi og hóstakirtli, og eitlum[13]. Eitlar innihalda bæði átfrumur og eitilfrumur og þeirra hlutverk er að sía og hreinsa vessa úr sogæðakerfinu[13].
Eitilfrumur fá upplýsingar frá sameindum sem liggja utan á frumuhimnum í öllum frumum líkamans. Sameindirnar segja til um hvort að fruman sé aðskotahlutur eða eðlilegur hluti líkamans[3] og aðgreinir þannig okkar eigin heilbrigðu frumur frá sýklum og sýktum frumum. Ef að eitilfrumurnar rekast á ókunnugar sameindir virkjast sérhæft ónæmissvar. Þessar ókunnugu sameindir kallast mótefnavakar og geta t.d. verið á sýklum sem komast inn í líkamann eða utan á sýktum frumum líkamans[4]. Mótefnavakar bindast við vakaviðtaka, en vakaviðtakar eru prótein sem eru annaðhvort staðsett á yfirborði eitilfruma eða seytt út af eitilfrumunum sjálfum[4]. Þegar mótefnavaki binst vakaviðtaka örvar það myndun ákveðinna eitilfruma og sérhæft ónæmissvar hefst[15]. Ónæmissvarið getur birst sem mótefnabundið ónæmissvar og/eða frumubundið ónæmissvar, en það eru mismunandi gerðir eitilfruma sem sinna hvoru svari. B- eitilfrumur, eða B- frumur, koma að mótefnabundnu ónæmissvari, og T- eitilfrumur, eða T- frumur, að frumubundnu ónæmissvari[12].
T- frumur verða til úr blóðstofnfrumum í beinmerg og þroskast í hóstakirtlinum þar sem þær sérhæfast að ákveðnum hlutverkum [16]. Það eru tvær megin gerðir T- fruma en það eru T- hjálparfrumur og T- drápsfrumur [17]. T- hjálparfrumur hjálpa öðrum frumum ónæmiskerfisins með því að seyta frumuboðefnum sem efla viðbrögð þeirra og T- drápsfrumurnar bindast við og drepa sýktar frumur[16]. Það eru einnig til svokallaðar T- stýrifrumur en þær stýra virkni annarra fruma og gegna hlutverki í að koma í veg fyrir sjálfsofnæmissjúkdóma með því stjórna ónæmissvarinu þannig að það eigi sér ekki stað þegar um heilbrigðar frumur er að ræða[17]. T- frumur eru sérhæfðar til að þekkja og bregðast við óeðlilegum frumum, t.d. krabbameinsfrumum eða veirusýktum frumum[4]. T- frumur eru í aðalhlutverki þegar kemur að frumubundnu ónæmi.
B- frumur eru framleiddar úr blóðstofnfrumum í beinmerg[18]. B-frumurnar flytjast svo úr beinmergnum yfir í miltað og aðra eitilvefi þar sem loka stig þroskunar á sér stað[19][20] en aðeins þroskaðar B- frumur komast inn í eitilvefinn til að geta tekið þátt í sérhæfða ónæmissvarinu[20]. B- frumur eru sérhæfðar til að þekkja og bregðast við utanfrumusýklum , t.d. bakteríum og veirum sem eru utan frumu[4][13] og eru lykilþáttur í mótefnabundnu ónæmi.
Þegar mótefnabundið ónæmissvar á sér stað virkjast B- frumurnar með því að framleiða og seyta mótefnum[12]. Mótefni eru prótein, sem kallast ónæmisglóbúlín, og ferðast um í vessum líkamans þar sem þau bindast þeim mótefnavökum sem vöktu upp ónæmissvarið [12]. Þegar mótefni binst mótefnavaka á sýkli hindrar það bindigetu sýkilsins við viðtaka á hýsilfrumum, sem kemur í veg fyrir að sýkillinn geti sýkt fleiri frumur, og gerir hann þannig óvirkan[12]. Þessi binding mótefnis við mótefnavaka sýkilsins merkir líka sýkilinn þannig að átfrumur líkamans eiga auðveldara með að melta hann[12].
Þegar mótefnavaki er búinn að bindast mótefni tekur B- fruman inn í sig þessa samstæðu af mótefni og mótefnavaka og brýtur hana niður í peptíð með svokallaðri próteinsundrun[21]. B- fruman sýnir svo þessi mótefnavaka peptíð á yfirborði sínu og laðar þannig til sín hjálpar T-frumu. Hjálpar-T fruman seytir eitilfrumuboðefnum og virkjar þannig B- frumuna sem byrjar að fjölfalda sjálfa sig og myndar þyrpingu af B-frumum sem ummyndast í plasmafrumur sem seyta milljónum eintaka af mótefninu sem þekkir þennan mótefnavaka[21]. Mótefnin ferðast svo um allan líkamann í gegnum blóðrásar- og sogæðakerfið og bindast mótefnavökum sýkilsins sem olli ónæmissvarinu. Þegar B- fruman fjölfaldar sig og myndar þessa B- frumu þyrpingu er hluti frumanna svo kallaðar minnisfrumur en þær lifa áfram í líkamanum og þekkja þennan ákveðna sýkil[22]. Frumurnar geta því brugðist hratt við ef við skyldum sýkjast aftur af sama sýkli sem þýðir að sýkingin nær sér ekki á strik og sýkillinn getur ekki skaðað okkur. Þá höfum við myndað ónæmi gegn sýklinum.
Í líkamanum finnast mótefni í eitlum, meltingarvegi og í millifrumuvökva í vefjum líkamans[4] en þau finnast líka í brjóstamjólk þar sem barn öðlast skammtíma ónæmi í gegnum móður sína á meðan það er á brjósti[13]. Barnið myndar þó ekki sjálft ónæmi gegn ónæmisvakanum og þegar brjóstamjólkin er horfin úr líkama þess er það jafn næmt[13]. Þetta er vegna þess að í ónæmiskerfi barnsins hefur ekki átt sér stað ónæmissvar og það hefur ekki ónæmisminni gegn vakanum.
Frumubundið ónæmissvar felur ekki í sér myndun mótefnis líkt og mótefnabundið ónæmissvar heldur byggist það á T- frumum, gleypifrumum og losun frumuboðefna sem viðbrögðum við mótefnavaka[23]. Frumubundið ónæmissvar er viðbragð við innanfrumusýklum[23] en það þýðir að sýkillinn er innan í frumunni. T- frumurnar ráðast beint á sýktar frumur en mótefnavaki úr próteini verður til utan á frumuhimnunni þegar sýkill ræðst inn í frumuna og segir T- frumunni að fruman sé sýkt[23]. Þegar T-fruma kemst í tæri við mótefnavaka á sér stað hröð frumuskipting í T- drápsfrumur og T- hjálparfrumur. T- drápsfrumurnar bindast mótefnavakanum á frumuhimnu sýktu frumunnar og eyða henni allri áður en sýkillinn nær að fjölga sér frekar[4] og T- hjálparfrumurnar senda frá sér frumuboðefni frumuboðefni sem aðstoða við ónæmissvarið t.d. með því að virkja T -drápsfrumur og gleypifrumur á staðinn til að eyða sýktu frumunni[23]. Hluti af T- drápsfrumunum og T- hjálparfrumunum sem verða til þegar T-fruman skiptir sér sérhæfast og verða að T- minnisfrumum[4]. T- minnisfrumum er ætlað að þekkja aftur mótefnavakann og hraða þannig frumubundna ónæmissvarinu ef sami sýkill myndi sýkja frumu okkar aftur.
Bólusetning þegar einstaklingur er sprautaður með bóluefni til að koma í veg fyrir alvarlegan smitsjúkdóm. Bóluefni eru ýmist unnin úr veikluðum veirum og bakteríum eða efnum sem innihalda ónæmisvaka sem finnast í þessum sýklum [24]. Bólusetningar byggja á sérhæfðu ónæmissvari þar sem eitilfrumur líkamans bregðast við ónæmisvakanum í bóluefninu og vekja upp mótefnasvörun, og með því ónæmisminni, án þess viðkomandi veikist alvarlega[25]. Í sumum tilfellum þarf að bólusetja nokkrum sinnum með sama bóluefni til að mynda langlíf mótefni og minnisfrumur en með bólusetningum verður líkaminn betur í stakk búinn að ráða niðurlögum sýkilsins ef einstaklingur yrði útsettur fyrir sýklinum í framtíðinni[25].
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.