دومین خط دفاعی

7 مفهوم در این درس

آزمونک سریع

با چند پرسش تصادفی، آمادگی‌ات را بسنج

در حال آماده‌سازی آزمونک…

بیگانه‌خوارها (فاگوسیت‌ها) و عملکرد آن‌ها

بیگانه‌خوارها گروهی از یاخته‌های دستگاه ایمنی هستند که با فرآیند درون‌بری (فاگوسیتوز)، میکروب‌ها و ذرات خارجی را بلعیده و توسط آنزیم‌های لیزوزومی نابود می‌کنند. این یاخته‌ها بخشی از خط دوم دفاعی (دفاع غیر اختصاصی) هستند و مهاجمان را بر اساس ویژگی‌های عمومی شناسایی می‌کنند. اولین مشاهدات علمی در این زمینه توسط ایلیا مچنیکوف روی لارو ستاره دریایی انجام شد که متوجه حرکت آمیبی‌شکل یاخته‌ها به سمت جسم خارجی (خار رز) در زیر پوست شد.

همه بیگانه‌خوارها توانایی تشخیص یاخته‌های خودی از بیگانه را دارند و در فرآیند بلعیدن، سطح غشای آن‌ها کاهش می‌یابد.

انواع اصلی بیگانه‌خوارها شامل نوتروفیل‌ها، ماکروفاژها، یاخته‌های دارینه‌ای (دندریتی) و ماستوسیت‌ها هستند. این یاخته‌ها علاوه بر میکروب‌ها، وظیفه پاکسازی یاخته‌های مرده خودی و بقایای بافتی را نیز بر عهده دارند. نکته مهم این است که بیگانه‌خوارها هم در خون و هم در بافت‌ها (که خود نوعی بافت پیوندی هستند) حضور دارند.

درشت‌خوارهای موجود در حبابک‌های شش (ماکروفاژهای حبابکی)، باکتری‌ها و ذرات گرد و غباری که از سد مخاط مژک‌دار فرار کرده‌اند را پاکسازی می‌کنند.

واژگان کلیدی

فاگوسیتوز
فرآیند بلعیدن ذرات خارجی توسط ایجاد پای کاذب و تشکیل کیسه غشایی درون یاخته.
ایمنی غیر اختصاصی
بخشی از سیستم دفاعی که بدون شناسایی دقیق نوع پادگن، با تمام عوامل بیگانه به طور یکسان برخورد می‌کند.
ایلیا مچنیکوف
دانشمندی که برای نخستین بار پدیده بیگانه‌خواری را در لارو بی‌مهرگان کشف کرد.

اشتباه‌های رایج

  • اشتباه است اگر فکر کنیم بیگانه‌خوارها فقط یاخته‌های بیگانه را می‌بلعند؛ آن‌ها یاخته‌های مرده و سرطانی خودی را نیز پاکسازی می‌کنند.
  • ذکر این نکته که بیگانه‌خوارها چند هسته‌ای هستند غلط است؛ برخی مانند نوتروفیل هسته چند قسمتی دارند ولی تک‌هسته‌ای محسوب می‌شوند.
  • آزمایش مچنیکوف تزریق به زیر پوست بود، نه درون پوست.

جمع‌بندی این مفهوم

  • بیگانه‌خوارها با تشخیص ویژگی‌های عمومی مهاجمان، آن‌ها را شناسایی و بلع می‌کنند.
  • این یاخته‌ها در تمامی بافت‌های بدن پراکنده‌اند (مانند کلیه، طحال و کبد).
  • در فرآیند فاگوسیتوز، کیسه‌های غشایی تشکیل شده و سطح غشای یاخته کاهش می‌یابد.
  • ماکروفاژها مسئول اصلی پاکسازی بقایای یاخته‌های مرده (مانند گلبول‌های قرمز پیر) هستند.
  • تولید CO2 ناشی از فعالیت بیگانه‌خوارها می‌تواند با کاهش pH بر عملکرد پروتئین‌ها اثر بگذارد.

نکتهٔ تکمیلی

جالب است بدانید که یاخته‌های آمیبی‌شکل فقط مخصوص انسان نیستند! حتی مگس میوه و جانوران ابتدایی‌تری مثل ستاره دریایی هم از این سربازان چابک برای دفاع استفاده می‌کنند. تکامل این سیستم دفاعی به قدری موفق بوده که از میلیون‌ها سال پیش تا امروز در اکثر جانوران حفظ شده است.

گویچه‌های سفید و فرآیند تراگذری (دیاپدز)

گویچه‌های سفید (WBC) یاخته‌های اصلی سیستم ایمنی در خون هستند که بر اساس ظاهر سیتوپلاسم به دو دسته دانه‌دار (گرانولوسیت) و بدون دانه (آگرانولوسیت) تقسیم می‌شوند. ویژگی حیاتی این یاخته‌ها توانایی تراگذری یا دیاپدز است؛ یعنی عبور از فاصله‌ی میان یاخته‌های پوششی دیواره مویرگ برای رسیدن به بافت آسیب‌دیده. این فرآیند با صرف انرژی (ATP) و تغییر شکل موقت یاخته (و گاهی هسته در یاخته‌های چند قسمتی) انجام می‌شود.

ویژگینوتروفیلمونوسیتلنفوسیت
نوع هستهچند قسمتیخمیده/لوبیاییگرد/بیضی
دیاپدز✓✓✓
دانه سیتوپلاسمیروشن ریزبدون دانهبدون دانه

نوتروفیل‌ها چابک‌ترین یاخته‌ها و نیروهای واکنش سریع هستند که هسته چند قسمتی دارند. مونوسیت‌ها بزرگترین گویچه‌های سفید هستند که پس از دیاپدز تغییر شکل داده و به ماکروفاژ یا یاخته دارینه‌ای تبدیل می‌شوند. نکته بسیار مهم این است که لنفوسیت‌ها و مونوسیت‌ها هنگام دیاپدز شکل هسته خود را تغییر نمی‌دهند، اما نوتروفیل‌ها به دلیل هسته چند قسمتی این توانایی را دارند.

همه گویچه‌های سفید توانایی شناسایی یاخته‌های خودی از بیگانه را دارند و اکثر آن‌ها از سلول‌های بنیادی میلوئیدی منشأ می‌گیرند (به جز لنفوسیت‌ها که لنفوئیدی هستند).

واژگان کلیدی

تراگذری (دیاپدز)
خروج گویچه‌های سفید از منافذ بین یاخته‌های دیواره مویرگ با تغییر شکل و صرف انرژی.
میلوئیدی
رده‌ای از سلول‌های بنیادی مغز استخوان که منشأ اکثر گویچه‌های سفید و پلاکت‌هاست.
نوتروفیل
گویچه سفید دانه‌داری که سرباز خط مقدم و واکنش سریع در برابر عفونت‌هاست.

اشتباه‌های رایج

  • ماکروفاژها گویچه سفید خون نیستند، بلکه یاخته‌های بافتی حاصل از مونوسیت‌ها هستند؛ لذا واژه دیاپدز برای خود ماکروفاژ به کار نمی‌رود.
  • همه سلول‌های بنیادی میلوئیدی قدرت دیاپدز ندارند (مثلاً مگاکاریوسیت‌ها که بسیار بزرگ هستند).
  • گویچه‌های سفید فقط در خون نیستند؛ آن‌ها مدام به بافت‌ها مهاجرت می‌کنند.

جمع‌بندی این مفهوم

  • دیاپدز فرآیندی فعال (با صرف ATP) برای خروج یاخته‌های دفاعی از خون به بافت است.
  • نوتروفیل‌ها به دلیل چابکی و پاسخ سریع، اولین یاخته‌های حاضر در محل عفونت هستند.
  • مونوسیت‌ها پس از دیاپدز به ماکروفاژ یا یاخته دندریتی تبدیل می‌شوند.
  • تغییر شکل هسته هنگام عبور از مویرگ، عمدتاً در یاخته‌های هسته چند قسمتی (مانند نوتروفیل) رخ می‌دهد.
  • همه گویچه‌های سفید دارای یک هسته هستند، هرچند ممکن است هسته آن‌ها چند قسمتی به نظر برسد.

نکتهٔ تکمیلی

آیا می‌دانستید گویچه‌های سفید برای عبور از دیواره مویرگ چنان تغییر شکلی می‌دهند که شبیه به یک مایع غلیظ از فضاهای بسیار تنگ چند میکرومتری عبور می‌کنند؟ این توانایی شگفت‌انگیز مدیون اسکلت سلولی منعطف آن‌هاست که اجازه می‌دهد به هر شکلی درآمده و پس از خروج، دوباره به فرم اصلی خود برگردند.

بازوفیل‌ها، ائوزینوفیل‌ها و آلرژی

بازوفیل‌ها و ائوزینوفیل‌ها دو نوع گویچه سفید دانه‌دار با هسته دو قسمتی هستند که نقش‌های تخصصی در ایمنی دارند. بازوفیل‌ها در دانه‌های تیره سیتوپلاسم خود هیستامین و هپارین ذخیره می‌کنند. هیستامین باعث گشاد شدن رگ‌ها و هپارین مانع از لخته شدن خون می‌شود. ائوزینوفیل‌ها نیز دارای دانه‌های درشت (اغلب روشن) هستند اما تخصص متفاوتی دارند.

ائوزینوفیل‌ها متخصص مبارزه با کرم‌های انگل هستند و محتویات دانه‌های خود را روی آن‌ها برون‌رانی می‌کنند.

نکته مهم این است که ائوزینوفیل‌ها برای مبارزه با انگل‌هایی طراحی شده‌اند که به دلیل اندازه بزرگ، قابل بیگانه‌خواری نیستند. همچنین ماستوسیت‌ها در بافت‌ها عملکردی مشابه بازوفیل‌ها در تولید هیستامین دارند. در بیماری‌هایی مانند نقرس، تجمع بلورهای اوریک اسید در مفاصل می‌تواند باعث تحریک ماستوسیت‌ها و رها شدن هیستامین شود که منجر به التهاب و درد شدید می‌گردد.

هنگام ورود لارو کرم انگل به بدن (که بزرگتر از ۱۵ میکرومتر است)، ائوزینوفیل‌های کوچک با برون‌رانی مواد سمی روی سطح انگل، آن را نابود می‌کنند.

واژگان کلیدی

هیستامین
ماده‌ای که از بازوفیل‌ها و ماستوسیت‌ها ترشح شده و باعث گشاد شدن رگ‌ها و افزایش نفوذپذیری آن‌ها می‌شود.
هپارین
پلیمری ضد انعقاد که مانع از تشکیل رشته‌های فیبرین و لخته شدن خون می‌شود.
یاخته هدف
یاخته‌ای که مورد تهاجم سیستم ایمنی قرار می‌گیرد (در اینجا انگل یا تحریک‌کننده حساسیت‌زا).

اشتباه‌های رایج

  • اشتباه است که فکر کنیم هپارین لخته را تجزیه می‌کند؛ هپارین فقط «مانع تشکیل» لخته می‌شود.
  • ائوزینوفیل‌ها پرفورین ترشح نمی‌کنند، بلکه محتویات دانه‌های سمی را تخلیه می‌کنند.
  • تشخیص آنتی‌ژن اختصاصی وظیفه ائوزینوفیل نیست؛ آن‌ها بخشی از دفاع غیر اختصاصی هستند.

جمع‌بندی این مفهوم

  • بازوفیل‌ها با ترشح هیستامین (گشادکننده رگ) و هپارین (ضد انعقاد) در حساسیت نقش دارند.
  • ائوزینوفیل‌ها سربازان تخصصی برای نابودی انگل‌های بزرگ (غیرقابل بلع) هستند.
  • برون‌رانی مواد توسط این یاخته‌ها فرآیندی فعال و با مصرف انرژی (ATP) است.
  • ماستوسیت‌ها در بخش‌هایی از بدن که با محیط بیرون در تماس است (مثل پوست) هیستامین تولید می‌کنند.
  • نقرس با افزایش اوریک اسید و رسوب بلور در مفصل، باعث رها شدن هیستامین می‌شود.

نکتهٔ تکمیلی

چرا وقتی حساسیت داریم بینی ما آب می‌افتد؟ این کار زیر سر هیستامین است! هیستامین با گشاد کردن رگ‌های مخاط بینی و افزایش نفوذپذیری آن‌ها، باعث نشت مایع پلاسما به بیرون می‌شود. این فرآیند در اصل برای شستن و دور کردن عوامل حساسیت‌زا طراحی شده، هرچند برای ما آزاردهنده است.

لنفوسیت‌های کشنده طبیعی (NK) و مرگ برنامه‌ریزی شده

لنفوسیت‌های کشنده طبیعی (NK) بخشی از دفاع غیر اختصاصی بدن هستند که برخلاف لنفوسیت‌های B و T، گیرنده آنتی‌ژنی ویژه ندارند. وظیفه اصلی آن‌ها شناسایی یاخته‌های سرطانی یا آلوده به ویروس و وادار کردن آن‌ها به مرگ برنامه‌ریزی شده (آپوپتوز) است. این یاخته‌ها در فرد بالغ فقط در مغز استخوان ساخته می‌شوند (منشأ لنفوئیدی) و پس از آن به جریان خون و اندام‌های لنفاوی مانند طحال و آپاندیس می‌روند.

لنفوسیت‌های کشنده طبیعی با ترشح مستقیم پرفورین و آنزیم به یاخته هدف، باعث القای آپوپتوز می‌شوند.

فرآیند تخریب بدین گونه است: ابتدا ریزکیسه‌های حاوی پرفورین و آنزیم (که در یک کیسه مشترک هستند) با غشا ادغام شده و پرفورین را خارج می‌کنند. پرفورین در غشای یاخته هدف منفذ ایجاد کرده و راه را برای ورود آنزیم باز می‌کند. پس از ورود آنزیم، فرآیندهای درون‌یاخته‌ای منجر به تکه تکه شدن یاخته به بقایای کروی می‌شود که در نهایت توسط ماکروفاژها پاکسازی می‌گردند.

ویژگیکشنده طبیعی (NK)لنفوسیت T کشنده
نوع دفاعغیر اختصاصیاختصاصی
گیرنده آنتی‌ژن✗✓
یاخته خاطره✗✓

واژگان کلیدی

پرفورین
پروتئینی که در غشای یاخته‌های سرطانی یا آلوده به ویروس منفذ ایجاد می‌کند.
آپوپتوز (مرگ برنامه‌ریزی شده)
مرگ خودخواسته یا القایی یاخته که در آن اجزای سلول به صورت منظم تجزیه می‌شوند.
لنفوسیت کشنده طبیعی
نوعی لنفوسیت که بدون نیاز به شناسایی اختصاصی، یاخته‌های مشکوک را از بین می‌برد.

اشتباه‌های رایج

  • پرفورین مستقیماً باعث مرگ نمی‌شود؛ بلکه راه ورود آنزیم‌های القاکننده مرگ را باز می‌کند.
  • لنفوسیت‌های NK یاخته خاطره تولید نمی‌کنند.
  • اشتباه است که بگوییم آنزیم‌های مرگ توسط خود یاخته آلوده ترشح می‌شوند؛ این آنزیم‌ها توسط NK یا T کشنده ترشح می‌گردند.

جمع‌بندی این مفهوم

  • یاخته‌های NK با ترشح پرفورین و آنزیم، یاخته‌های سرطانی و ویروسی را هدف قرار می‌دهند.
  • این یاخته‌ها فاقد گیرنده اختصاصی آنتی‌ژن هستند و به صورت عمومی عمل می‌کنند.
  • مرگ برنامه‌ریزی شده ممکن است با تحریک بیرونی (توسط آنزیم‌های NK) آغاز شود.
  • بقایای یاخته‌های نابود شده همواره توسط ماکروفاژها (درشت‌خوارها) پاکسازی می‌شود.
  • لنفوسیت‌های کشنده طبیعی از سلول‌های بنیادی لنفوئیدی در مغز استخوان منشأ می‌گیرند.

نکتهٔ تکمیلی

آپوپتوز مثل یک خودکشی شرافتمندانه برای یاخته است! وقتی یک یاخته می‌فهمد که به ویروس آلوده شده یا DNA آن آسیب دیده و ممکن است سرطانی شود، سیگنال‌های مرگ را می‌پذیرد تا با تکه تکه کردن خود، مانع از آسیب به بقیه بخش‌های بدن شود. لنفوسیت‌های NK فقط ماشه این فرآیند را می‌چکانند.

یاخته‌های دارینه‌ای (دندریتیک) و ارائه آنتی‌ژن

یاخته‌های دارینه‌ای نوعی بیگانه‌خوار در خط دوم دفاعی هستند که به فراوانی در بخش‌هایی از بدن که با محیط بیرون در ارتباط است (مانند اپیدرم پوست و لایه مخاطی لوله گوارش) یافت می‌شوند. نام این یاخته‌ها به دلیل داشتن زوائد سیتوپلاسمی منشعب و دارینه‌مانند (شبیه دندریت نورون) انتخاب شده است. نقش منحصر به فرد آن‌ها، پل زدن بین ایمنی غیر اختصاصی و اختصاصی است.

یاخته‌های دارینه‌ای پس از بلعیدن میکروب، قسمت‌هایی از آن را در سطح خود قرار داده و برای فعال‌سازی لنفوسیت‌ها به گره‌های لنفی مهاجرت می‌کنند.

فرآیند عملکرد آن‌ها به این صورت است که ابتدا میکروب را فاگوسیتوز می‌کنند (که منجر به کاهش موقت سطح غشا می‌شود)، سپس اجزای میکروب را روی غشای خود به نمایش می‌گذارند. این یاخته‌ها برای رسیدن به گره‌های لنفی باید از غشاهای پایه عبور کنند. برخلاف بازوفیل‌ها، این یاخته‌ها هیستامین ترشح نمی‌کنند، اما در شروع پاسخ‌های ایمنی اختصاصی کلیدی‌ترین نقش را دارند.

در صورت بریدگی در پوست، یاخته‌های دارینه‌ای مستقر در اپیدرم اولین کسانی هستند که میکروب را شناسایی کرده و پیام را به سیستم ایمنی مرکزی می‌برند.

واژگان کلیدی

یاخته دارینه‌ای (دندریتیک)
یاخته‌ای با زوائد منشعب که مسئول شناسایی و ارائه قطعات میکروبی به لنفوسیت‌هاست.
ارائه آنتی‌ژن
فرآیندی که در آن یک یاخته بیگانه‌خوار، بخش‌های شناسایی‌کننده میکروب را برای رؤیت یاخته‌های ایمنی دیگر روی غشای خود می‌گذارد.
اپیدرم
نازک‌ترین و خارجی‌ترین لایه پوست که محل استقرار یاخته‌های دندریتیک (لانگرهانس) است.

اشتباه‌های رایج

  • یاخته‌های دارینه‌ای تمام میکروب را نمایش نمی‌دهند، بلکه فقط «قسمت‌هایی» از آن را در سطح خود قرار می‌دهند.
  • این یاخته‌ها دندریت واقعی (عصبی) ندارند، بلکه زوائد آن‌ها «شبیه» دندریت است.
  • یاخته دارینه‌ای جزو گویچه‌های سفید خون طبقه‌بندی نمی‌شود، بلکه یک یاخته بیگانه‌خوار بافتی است.

جمع‌بندی این مفهوم

  • یاخته‌های دارینه‌ای در پوست و مخاط لوله‌های بدن (مثل تنفس و گوارش) به وفور مستقر هستند.
  • این یاخته‌ها با بلعیدن میکروب و ارائه قطعات آن، لنفوسیت‌های غیرفعال را در گره‌های لنفی بیدار می‌کنند.
  • حرکات آمیبی‌شکل و زوائد رشته‌مانند ویژگی ظاهری بارز این یاخته‌هاست.
  • برای رسیدن به گره لنفی، این یاخته‌ها باید از غشای پایه اپیدرم و مویرگ لنفی عبور کنند.
  • تبدیل مونوسیت به یاخته دارینه‌ای در بافت، بدون تقسیم یاخته‌ای صورت می‌گیرد.

نکتهٔ تکمیلی

یاخته‌های دارینه‌ای را می‌توان «معلمان» سیستم ایمنی دانست! آن‌ها میکروب‌ها را به مدرسه (گره‌های لنفی) می‌برند تا لنفوسیت‌های جوان یاد بگیرند دقیقاً به چه شکلی از دشمن باید حمله کنند. بدون این معلمان، لنفوسیت‌ها هرگز نمی‌فهمیدند چه مهاجم جدیدی وارد بدن شده است.

پروتئین‌های مکمل و اینترفرون‌ها

پروتئین‌های مکمل و اینترفرون‌ها دو گروه از مولکول‌های دفاعی پروتئینی در خوناب (پلاسما) هستند. پروتئین‌های مکمل به صورت غیرفعال توسط کبد و ماکروفاژها تولید شده و در خون گردش می‌کنند. با برخورد به میکروب‌ها (عمدتاً باکتری‌ها) به صورت آبشاری فعال شده و با ایجاد ساختارهای حلقه‌مانند در غشای میکروب، باعث مرگ آن می‌شوند. این پروتئین‌ها همچنین با اتصال به میکروب، بیگانه‌خواری آن را برای ماکروفاژها تسهیل می‌کنند.

اینترفرون نوع ۱ از یاخته‌های آلوده به ویروس ترشح شده و با اثر بر یاخته‌های سالم مجاور، آن‌ها را در برابر عفونت مقاوم می‌کند.

اینترفرون‌ها دو نوع هستند: نوع ۱ که یک پیک کوتاه‌برد است و از یاخته‌های هسته‌دار آلوده ترشح می‌شود؛ و نوع ۲ که توسط لنفوسیت‌ها و NK ترشح شده و علاوه بر مبارزه با سرطان، ماکروفاژها را فعال می‌کند. نکته کنکوری اینجاست که اینترفرون‌ها با ایجاد مقاومت، ممکن است به طور موقت روند بیگانه‌خواری را کاهش دهند (چون یاخته‌های کمتری آلوده و تخریب می‌شوند).

ویژگیپروتئین مکملاینترفرون نوع ۱
هدف اصلیباکتریویروس
نحوه عملایجاد منفذ حلقویمقاوم‌سازی سالم‌ها
وضعیت در خونمحلول غیرفعالمحلول فعال

واژگان کلیدی

پروتئین مکمل
گروهی از پروتئین‌های خوناب که با ایجاد سوراخ در غشای باکتری، باعث نابودی مستقیم آن می‌شوند.
اینترفرون نوع ۱
پروتئین ترشحی یاخته‌های آلوده به ویروس که برای محافظت از یاخته‌های همسایه تولید می‌شود.
پیک کوتاه‌برد
مولکول شیمیایی که پیام را به یاخته‌های در نزدیکی محل ترشح منتقل می‌کند.

اشتباه‌های رایج

  • پروتئین‌های مکمل در مبارزه با ویروس‌ها نقشی ندارند؛ آن‌ها متخصص باکتری‌ها هستند.
  • اینترفرون توسط خود ویروس ساخته نمی‌شود؛ بلکه توسط «یاخته آلوده» ساخته می‌شود.
  • پروتئین‌های مکمل از ابتدا فعال نیستند، بلکه با برخورد به عامل بیگانه فعال می‌شوند.

جمع‌بندی این مفهوم

  • پروتئین‌های مکمل با ایجاد منافذ حلقه‌ای در غشای باکتری باعث انفجار و نابودی آن می‌شوند.
  • اینترفرون نوع ۱ ابزاری برای هشدار به یاخته‌های سالم اطراف در برابر حمله پیروسی است.
  • اینترفرون نوع ۲ توسط لنفوسیت‌ها ترشح شده و درشت‌خوارها را به میدان فرامی‌خواند.
  • تولید پروتئین‌های ترشحی مانند اینترفرون، وظیفه رناتن‌های متصل به شبکه آندوپلاسمی است.
  • لیزوزیم (خط ۱) و پروتئین‌های مکمل (خط ۲) هر دو آنزیم‌ها و پروتئین‌های ضدباکتریایی هستند.

نکتهٔ تکمیلی

سیستم پروتئین‌های مکمل مثل یک «مین زیرآبی» عمل می‌کند! این پروتئین‌ها در خون شناورند و هیچ کاری با یاخته‌های خودی ندارند، اما به محض اینکه به سطح یک باکتری برخورد کنند، به سرعت تغییر شکل داده و مثل یک مته غشای باکتری را سوراخ می‌کنند. این سیستم چنان دقیق است که می‌تواند در چند ثانیه هزاران باکتری را نابود کند.

فرآیند التهاب، تب و عوامل تنظیمی

التهاب یک پاسخ موضعی و عمومی بدن به آسیب بافتی یا ورود میکروب است که با هدف جلوگیری از انتشار آلودگی و تسریع بهبودی رخ می‌دهد. نشانه‌های کلیدی التهاب قرمزی، تورم، گرما و درد هستند. مراحل التهاب با آسیب به ماستوسیت‌ها و رها شدن هیستامین آغاز می‌شود که منجر به گشاد شدن رگ‌ها و افزایش نفوذپذیری آن‌ها می‌گردد.

قرمزی و گرما ناشی از افزایش جریان خون است، در حالی که تورم به دلیل خروج خوناب (پلاسما) از رگ رخ می‌دهد.

در مراحل بعدی، یاخته‌های دیواره مویرگ و درشت‌خوارها پیک‌های شیمیایی ترشح کرده و نوتروفیل‌ها و مونوسیت‌ها را به محل فرامی‌خوانند. همچنین تب یک پاسخ دفاعی دیگر است که توسط هیپوتالاموس تنظیم می‌شود. افزایش دمای بدن در زمان تب می‌تواند فعالیت میکروب‌ها را کاهش دهد، اما تب بسیار بالا خطرناک است زیرا باعث تغییر ساختار آنزیم‌ها و پروتئین‌های بدن می‌شود. عوامل هورمونی مانند کورتیزول نیز بر ایمنی اثر دارند؛ کورتیزول با تجزیه پروتئین‌های دفاعی، باعث سرکوب سیستم ایمنی و کاهش بیگانه‌خواری می‌شود.

در بیماری سلیاک، تخریب پرزهای رده توسط گلوتن باعث ایجاد یک پاسخ التهابی پایدار و تحریک گیرنده‌های درد می‌شود.

واژگان کلیدی

التهاب
واکنش موضعی بدن به آسیب با مشخصات قرمزی، تورم و درد.
تب
افزایش دمای بدن فراتر از حد طبیعی به عنوان یک واکنش دفاعی سیستمیک.
هیپوتالاموس
مرکز تنظیم دمای بدن و خواب در مغز که در بروز تب نقش کلیدی دارد.
کورتیزول
هورمون استروئیدی که در شرایط استرس ترشح شده و سیستم ایمنی را سرکوب می‌کند.

اشتباه‌های رایج

  • التهاب همیشه ناشی از ورود میکروب نیست؛ آسیب بافتی ساده (مثل ضربه) هم باعث التهاب می‌شود.
  • اشتباه است که فکر کنیم هیستامین مستقیماً گویچه‌های سفید را فرا می‌خواند؛ هیستامین فقط رگ را برای خروج آن‌ها آماده می‌کند.
  • در التهاب، فشار خون موضعی به دلیل گشاد شدن رگ‌ها کاهش می‌یابد، نه افزایش.

جمع‌بندی این مفهوم

  • مراحل التهاب: رها شدن هیستامین -> گشاد شدن رگ -> تراگذری یاخته‌ها -> بیگانه‌خواری پایانی.
  • قرمزی محل التهاب به دلیل تجمع خون و تورم به خاطر نشت پلاسما به فضای بین‌یاخته‌ای است.
  • تب با افزایش دما فعالیت آنزیم‌های میکروب را مختل می‌کند اما در دمای بالا پروتئین‌های خودی را هم تخریب می‌کند.
  • هیپوتالاموس ترموستات بدن است که در پاسخ به ترشحات میکروبی، دمای بدن را بالا می‌برد.
  • کورتیزول و ترکیبات مشابه آن، باعث کاهش قدرت بیگانه‌خواری و تضعیف ایمنی می‌شوند.

نکتهٔ تکمیلی

چرا وقتی جایی از بدنمان زخم می‌شود، نبض می‌زند و درد می‌گیرد؟ این به خاطر هیستامین و مواد شیمیایی دیگری است که پایانه‌های عصبی را حساس می‌کنند. نشت مایعات به بافت هم باعث تورم می‌شود که به اعصاب فشار آورده و سیگنال درد را به مغز می‌فرستد. این درد یک فایده بزرگ دارد: به شما یادآوری می‌کند که مراقب آن بخش آسیب‌دیده باشید تا زودتر خوب شود.

خلاصهٔ درس

خط دوم دفاعی؛ سربازان درون بدن

Biology · Innate Immunity

بیگانه‌خوارها و تراگذری

  • فاگوسیتوز: بلعیدن میکروب با پای کاذب و تجزیه در لیزوزوم
  • نوتروفیل ← چابک‌ترین؛ هسته چند قسمتی؛ اولین حاضر در عفونت
  • مونوسیت پس از تراگذری → ماکروفاژ یا یاخته دارینه‌ای
  • دیاپدز: عبور فعال (ATP) از منافذ فضای بین‌یاخته‌ای دیواره مویرگ به بافت
  • ماکروفاژ حبابکی: پاکسازی باکتری و ذرات فرار از سد مخاط مژک‌دار
دیاپدز (Diapedesis)
خروج گویچه سفید از منافذ دیواره مویرگ با تغییر شکل و صرف انرژی

نکته: مچنیکوف با فرو کردن خار رز زیر پوست لارو ستاره دریایی، اولین شواهد بیگانه‌خواری را کشف کرد.

بازوفیل، ائوزینوفیل و آلرژی

  • بازوفیل: دانه‌های تیره حاوی هیستامین (گشادکننده رگ) و هپارین (ضدانعقاد)
  • ماستوسیت در بافت: عملکرد مشابه بازوفیل؛ محرک اصلی واکنش آلرژیک
  • ائوزینوفیل ← متخصص انگل‌های بزرگ (غیرقابل بلع) با برون‌رانی مواد سمی
  • هپارین مانع تشکیل لخته است نه تجزیه آن ← اشتباه رایج!
  • نقرس: بلور اوریک اسید → تحریک ماستوسیت → هیستامین → التهاب مفصل
هیستامین (Histamine)
ماده‌ای که رگ را گشاد و نفوذپذیر می‌کند؛ آغازگر التهاب و آلرژی

نکته: ائوزینوفیل‌ها پرفورین ترشح نمی‌کنند؛ محتویات دانه‌های سمی‌شان را روی سطح انگل می‌ریزند.

NK و یاخته دارینه‌ای

  • NK فاقد گیرنده اختصاصی آنتی‌ژن است؛ غیر اختصاصی عمل می‌کند
  • پرفورین ← منفذ در غشای هدف؛ آنزیم از منفذ وارد ← آپوپتوز
  • یاخته دارینه‌ای: زوائد منشعب؛ فراوان در پوست و مخاط گوارش
  • دارینه‌ای قطعات میکروب را روی غشا نمایش می‌دهد ← بیدارسازی لنفوسیت
  • NK یاخته خاطره نمی‌سازد ← تفاوت کلیدی با لنفوسیت T کشنده
آپوپتوز (Apoptosis)
مرگ برنامه‌ریزی‌شده یاخته؛ تکه‌تکه منظم و پاکسازی توسط ماکروفاژ

نکته: دارینه‌ای‌ها «معلمان» ایمنی‌اند: میکروب را به گره لنفی می‌برند تا لنفوسیت‌های ناآزموده یاد بگیرند.

پروتئین مکمل و اینترفرون

  • پروتئین مکمل: در خون غیرفعال؛ فقط پس از برخورد به باکتری فعال می‌شود
  • فعال‌سازی آبشاری ← ساختار حلقه‌ای در غشا ← انفجار باکتری
  • اینترفرون نوع ۱: از یاخته آلوده به ویروس؛ مقاوم‌سازی همسایه‌های سالم
  • اینترفرون نوع ۲: از لنفوسیت و NK ← فعال‌سازی ماکروفاژ و ضدسرطان
  • پروتئین مکمل در برابر ویروس بی‌اثر است ← اختصاص به باکتری
پروتئین مکمل (Complement)
گروه پروتئین‌های خوناب که غشای باکتری را سوراخ می‌کنند

نکته: اینترفرون را خود ویروس نمی‌سازد؛ یاخته‌ای که آلوده شده این هشدار را به همسایه‌هایش می‌فرستد.

التهاب، تب و تنظیم ایمنی

  • مراحل: آسیب → هیستامین → گشاد شدن رگ → تراگذری → بیگانه‌خواری
  • قرمزی و گرما ← افزایش جریان خون؛ تورم ← نشت پلاسما به بافت
  • تب: هیپوتالاموس دمای بدن را بالا می‌برد ← کاهش فعالیت میکروب
  • تب بسیار بالا ← دناتوراسیون آنزیم‌های خودی ← خطرناک
  • کورتیزول (استرس) → تجزیه پروتئین‌های دفاعی → سرکوب ایمنی
التهاب (Inflammation)
پاسخ موضعی بدن به آسیب؛ با قرمزی، تورم، گرما و درد

نکته: هیستامین مستقیماً گویچه سفید فرا نمی‌خواند؛ فقط رگ را گشاد می‌کند تا گویچه‌ها راحت‌تر بگذرند.

نکات کلیدی

  • بیگانه‌خوارها یاخته‌های مرده خودی را هم پاکسازی می‌کنند، نه فقط بیگانه‌ها
  • ماکروفاژ گویچه سفید خون نیست؛ یاخته بافتی حاصل از مونوسیت است
  • پرفورین مستقیم نمی‌کشد ← منفذ می‌زند تا آنزیم وارد شود و آپوپتوز القا شود
  • اینترفرون از «یاخته آلوده» ترشح می‌شود، نه از خود ویروس
  • هپارین مانع «تشکیل» لخته است نه «تجزیه» آن ← تفاوت مهم
  • تب دفاعی است؛ اما تب خیلی بالا پروتئین‌های خودی را هم دناتوره می‌کند

یک تست از این درس

خودت را بسنج

دربارهٔ اولین گروه از بیگانه خوارهای مهاجر که با تراگذری خود را به موضع آسیب‌دیدهٔ بافتی می‌رسانند، کدام عبارت درست است؟

  1. این یاخته‌های واجد هستهٔ چندقسمتی، با وجود داشتن دانه‌های سیتوپلاسمیِ حاوی مواد دفاعی، حجم کمی از این مواد را با خود حمل می‌کنند.
  2. این یاخته‌ها به محض ورود به بافت ملتهب، با ترشح پیک‌های شیمیایی کوتاه‌برد و ترکیب ضد انعقاد هپارین، به باز ماندن رگ‌ها کمک می‌کنند.
  3. این یاخته‌ها با انجام حرکات آمیبی‌شکل، وظیفهٔ بلعیدن میکروب‌ها و پاکسازی بقایای گویچه‌های قرمز تخریب‌شده را بر عهده دارند.
  4. این یاخته‌ها پس از برخورد با آنتی‌ژن هدف در بافت، تقسیم شده و لنفوسیت‌های خاطره را برای پاسخ‌های بعدی ایجاد می‌کنند.
دیدن پاسخ و توضیح

پاسخ درست: گزینه ۱

یاخته‌های موردنظر نوتروفیل‌ها هستند. نوتروفیل‌ها هسته چندقسمتی و دانه‌های سیتوپلاسمی دارند اما مواد دفاعی زیادی حمل نمی‌کنند و بیشتر به چابکی معروف هستند. پس گزینه ۱ درست است. بررسی سایر گزینه‌ها: گزینه ۲: ترشح هپارین و هیستامین بر عهده بازوفیل‌ها و ماستوسیت‌ها است، نه نوتروفیل‌ها. گزینه ۳: پاکسازی گویچه‌های قرمز مرده بر عهده درشت‌خوارها است، نه نوتروفیل‌ها. گزینه ۴: نوتروفیل‌ها توانایی تولید یاخته خاطره را ندارند (یاخته خاطره مربوط به لنفوسیت‌های B و T است).

درس‌های دیگر این بخش · زیست یازدهم