מחסומים אנטומיים, פיזיולוגיים וחיידקים

העור והריריות כקו ההגנה הראשון

העור והריריות הם קווי ההגנה הראשונים מפני כניסת פתוגנים לגוף. העור הוא המחסום החיצוני ביותר, אשר עמיד במיוחד בפני חיידקים וטפילים. השכבה החיצונית ביותר של העור, השכבה הקרנית, אטומה לחיידקים בשל הקשרים הבין-תאיים החזקים המונעים מחיידקים לחדור לדרמיס. הדרמיס היא סביבה היפוקסית, מה שהופך אותו לבלתי חיובי לצמיחה של חיידקים. תאי עור עשירים גם בפרוטאזות שהורסות חלבונים זרים כמו דופן התא החיידקי. בלוטות בעור מייצרות זיעה וסבום שהם אנטי-מיקרוביאליים וגם מספקות מחסום הידרופובי המונע הידבקות של חיידקים. לריריות האף והפה יש חדירות חיידקים גבוהה מאוד. כך גם לגבי מערכת העיכול, שהיא מחסום לומינלי חדיר מאוד בשל שטח הפנים הגדול והעובדה שחיידקים מועברים באופן פעיל לרוחבו בתנועות פריסטלטיות. תאי האפיתל של המעי מצוידים אפוא בצמתים הדוקים המונעים מעבר של מקרומולקולות גדולות וחיידקים מזיקים. הצמתים ההדוקים באפיתל המעי מוסדרים על ידי מערכת העצבים האוטונומית, אשר מפעילה גם הוצאת חיידקים רפלקסית לאחר בליעה על ידי כיווץ הסרעפת, שרירי הבטן ותנועות פריסטלטיות.

מערכת הנשימה ודרכי העיכול כמחסום שני

מערכת הנשימה ודרכי העיכול הם המחסומים הבאים של גוף האדם כדי להגן עליו מפני פתוגנים. לדרכי הנשימה יש רירית רירית המסוגלת ללכוד אבק, חיידקים ווירוסים. הריר על רירית הרירית לוכד פתוגנים גדולים ונפלט בעזרת תנועות פריסטלטיות. חיידקי מעיים נהרגים בעיקר על ידי ה-pH החומצי של הקיבה. פרוטאזות קיבה גם מפרקות את דופן תאי החיידק והורגות את החיידקים. חומצה הידרוכלורית (HCl) מעכבת צמיחת חיידקים. מקרופאגים של המעי הם תאי החיסון העיקריים של מערכת העיכול, ואילו תאי אפיתל מעיים מצוידים בקולטנים דמויי Toll המזהים דפוסים מולקולריים הקשורים לפתוגניים (PAMP) ומפעילים שחרור של ציטוקינים פרו-דלקתיים. לרפלקסים של מערכת העיכול תפקיד גם בגירוי התגובה החיסונית. רפלקס הגסטרוקולי משרה תנועות פריסטלטיות לאחר ארוחה, המגבירות את המעבר של מקרומולקולות ואנטיגנים חיידקיים ממערכת העיכול לדם.

חסינות הומורלית

חסינות הומורלית היא קו ההגנה הראשון מפני פתוגנים. הוא מתווך על ידי נוגדנים, המיוצרים על ידי תאי B. תאי B מופעלים כאשר הם מזהים דפוסים מולקולריים הקשורים לפתוגן (PAMP) על פני השטח שלהם דרך קולטן תאי B שלהם. ה-PAMP החשובים ביותר הם ליפופוליסכריד חיידקי (LPS), פפטידוגליקנים חיידקיים וחומצות גרעין ויראליות. תאי B מופעלים במהלך התגובה החיסונית המולדת, ואילו תאי T מופעלים במהלך התגובה ההסתגלותית. תאי B הם תאי B במנוחה או תאי פלזמה. תאי פלזמה מייצרים נוגדנים בצורה לא פעילה, המופעלת כאשר תא B נהרס. אימונוגלובולינים מורכבים מחמש קבוצות שונות: IgA (אימונוגלובולין A), IgG (אימונוגלובולין G), IgM (אימונוגלובולין M), IgD (אימונוגלובולין D) ו-IgE (אימונוגלובולין E). אימונוגלובולינים נמצאים בנוזלי רירית, בדם וברקמות החיסון והלימפה. הם מגנים על הגוף מפני פתוגנים על ידי נטרול פתוגנים, אופסוניזציה שלהם והשראת אגלוטינציה. אימונוגלובולינים חשובים גם בהשתלה, שבה הסיכון לזיהום גבוה. חלבונים משלימים הם גם חלק מחסינות הומורלית. הם מופעלים על ידי המסלול הקלאסי בנוכחות נוגדנים ו-PAMPs. מערכת המשלים מורכבת מיותר מ-30 חלבונים המקיימים אינטראקציה זה עם זה ליצירת מפל חיסוני. תפקידה העיקרי של מערכת המשלים הוא לחסל פתוגנים, כולל חיידקים ווירוסים.

חסינות תאית תאי T, מקרופאגים ותאים דנדריטים

תאי T חיוניים לתגובה חיסונית אדפטיבית. הם מזהים דפוסים מולקולריים הקשורים לפתוגן (PAMP) ואנטיגנים עצמיים. מקרופאגים הם סוג תאי חסינות חיוני. יכולת הזיהוי שלהם רחבה אך יכולת התגובה שלהם מוגבלת. הם מזהים פתוגנים באמצעות דפוסים מולקולריים הקשורים לפתוגן (PAMP) כגון LPS ופפטידוגליקנים חיידקיים, חלבונים ויראליים, חומצות גרעין ומלנין. מקרופאגים מופעלים על ידי תאי CD4+ T ויכולים להתמיין למקרופאגים M1 (קלאסיים), המפרישים ציטוקינים פרו-דלקתיים, או מקרופאגים M2 (אלטרנטיביים), המפרישים ציטוקינים אנטי דלקתיים.

סיכום

גוף האדם הוא סביבה מיוחסת לפתוגנים ומוגן על ידי מערכת חיסון יעילה. מספר מחסומים אנטומיים ופיזיולוגיים יוצרים סביבה עוינת עבור חיידקים ופתוגנים. קו ההגנה הראשון הוא העור והריריות, אשר לוכדים ומגרשים פתוגנים. מערכת הנשימה ודרכי העיכול הם המחסומים הבאים ומוגנים על ידי אימונוגלובולינים וחלבונים משלימים. לבסוף, תאי T, מקרופאגים ותאים דנדריטים הם תאי החיסון התאיים העיקריים שהורגים פתוגנים ישירות.