תַקצִיר
כאשר גופנו פוגש פולשים כמו נגיפים, חיידקים, פטריות, או טפילים, פלישה זו מעוררת תהליך מורכב ומדהים שנקרא 'תגובה חיסונית'. הַפְעָלַת מערכת החיסון של הגוף חיונית כדי להילחם בפולשים אלה, אך עליה גם להבחין בינם לבין הָרְקָמוֹת הבריאוֹת של הגוף. מטרת התגובה החיסונית היא לשמור על הגוף בריא. התגובות המוקדמות ביותר שמתרחשות במטרה להגן על הגוף מפני אורגניזמים פולשים נקראות 'תגובה חיסונית מוּלדת'. במאמר זה, נסביר על הרכיבים של מערכת החיסון המולדת, וכיצד היא מסייעת לשמור על הגוף בטוח מפני פולשים מסוכנים.
תגובות חִסּוּנִיּוֹת מהירוֹת לעומת איטיוֹת
מערכת החיסון קיבלה לאחרונה תשומת לב תקשורתית רבה, עֵקֶב מחלת נגיף קורונה 2019 – קוֹבִיד 19, שהייתה למגפה עולמית. מונחים כמו 'חֲסִינוּת' ו'חיסונים' הם כעת חלק מהשפה הרוֹוַחת שלנו. מַרְבִּית תשומת הלב ממוקדת בחלק אחד מסוים של מערכת החיסון, שנקרא 'מערכת חיסון נרכשת'. 'נרכשת' במובן זה שהיא מסוגלת להשתנות, או להסתגל למצבים חדשים. אם כן, מערכת החיסון הנרכשת מתפתחת צעד אחר צעד, עם כל זיהום חדש. יתרונהּ הוא בכך שיש לה זיכרון – ביכולתה לזכור פולשים שנתקלה בהם בעבר. אם אותו מיקרואורגניזם מנסה לפלוש שוב לגוף, תאי מערכת החיסון הנרכשת יכולים להגיב מהר יותר וחזק יותר. חסרונהּ של מערכת החיסון הנרכשת הוא שבמגע עם זיהום בפעם הראשונה, נדרשים לה כמה ימים עד להפעלת התגובה הראשונית. במקרה של זיהום חמוּר, כל דקה חשובה! אפילו כמה ימי הַמְתָּנָה בודדים עלולים להיות ארוכים מדי ולהוביל למוות. למרבה המזל, למערכת החיסון הנרכשת יש שותפה: מערכת החיסון הַמּוּלֶדֶת, אשר מגיבה מייד כנגד פלישה של מיקרואורגניזם מחולל מחלות לגוף.
קו הגנה ראשון: הַמִּבְצָר
מנגנון ההגנה הבסיסי של מערכת החיסון פשוט להפליא: הוא מבחין בין תאים של גופנו – 'עצמי', לעומת דברים זרים – 'לא-עצמי'. טפילים, נגיפים וחיידקים, כולם פולשים שנתפסים על ידי מערכת החיסון בתור 'לא-עצמי'. מאחר שרבּים מהפולשים האלה עלולים להיות מסוכנים, יש לחסלם במהירות האפשרית.
למערכת החיסון המוּלדת לא משנה אם הפולש הוא חיידק, טפיל, פטרייה, או נגיף – היא פשוט רוצה לעצור כל פולש ו/או להרוג אותו. יש לה כמה קווי הגנה שמטרתם להאט כניסתם של פולשים לגוף, או למנוע אותה כליל. ייתכן שתופתעו לדעת כי מִדֵּי יום אתם נוגעים במחסום הפיזי הגדול ביותר של מערכת החיסון – עוֹרכם. כמו מבצר, העור מגן עלינו מפני כל פולש שרוצה להיכנס לגוף. לפתחים הטבעיים בעור יש נשקי הגנה משלהם. למשל, שערות זעירות בתוך האוזניים והאף שיכולות להרתיע פולשים פוטנציאליים, או ליחה – נוזל דביק שלוכד מיקרואורגניזמים. ודאי נוכחתם בפעולתו של מנגנון הגנה זה בשעה שהייתם מצוננים: בעת מחלה אנו חווים ייצור ליחה מוגבר, וצריכים לקנח את האף או לכחכח בגרון לעיתים קרובות. בעיניים, דמעות שוטפות החוצה מיקרואורגניזמים בלתי רצויים לגוף. הדמעות עצמן מלאות חומרים שיכולים לתקוף חיידקים ולפרקם. מיקרואורגניזמים שמנסים להיכנס לגוף דרך המזון שאנו אוכלים נתקלים באנזימי עיכול בפה, ובחומצות חזקות בקיבה ובמעיים.
קו הגנה שני: מִטְעָנִים ממולכדים
אם מיקרואורגניזמים פולשים מצליחים לעבור דרך המחסומים הפיזיים של הגוף, ישנם כמה מטענים ממולכדים שֶׁמֻּבְנִים בגוף כהגנה פנימית. רכיב מַפְתֵּחַ בקו הגנה שני זה הוא זיהוי מבנים שכיחים על פני השטח של פולשים. על תאיהם של חיידקים, נגיפים וטפילים יש תבניות שאינן נמצאות בגוף בריא. מולקולות על תאי מערכת החיסון המולדת, שנקראות קולטני זיהוי דְּפוּסִים, יכולות להיקשר למבנים הזרים האלה. אופן פעולתן של המולקולות הללו מזכיר מעט סַדְרַן צורות: רק דפוסים מסוימים מתאימים ומפעילים את הקולטן (איור 1) [1]. תאים חיסוניים עם קולטני זיהוי דפוסים נמצאים אסטרטגית בכל המיקומים האפשריים שבהם פולשים עלולים להיכנס לגוף, להתחבא ולהתרבּוֹת. כאשר מיקרואורגניזם פולש מפעיל קולטן זיהוי דפוסים, מצלצלים בגוף פעמוני אזעקה, אשר מפעילים תוכניות הגנה ותיקון במטרה לסייע לגוף להיפטר מהמיקרואורגניזם הפולש במהירות האפשרית.
- איור 1 - קולטני זיהוי דפוסים על תאים חיסוניים יכולים לזהות מבנים מסוימים במיקרואורגניזמים.
- כאשר מבנים ממיקרואורגניזמים נקשרים לקולטני זיהוי דפוסים, 'מערכת האזעקה' של הגוף מופעלת, ומפעילה תוכניות הגנה ותיקון שמחסלות את הפולש. Pattern recognition receptor – קולטן זיהוי דפוסים Microbial structure – מבנים על מיקרואורגניזמים Alarm – אזעקה.
קו הגנה שלישי: דלקת
כאשר קולטני זיהוי דפוסים על תאים חיסוניים מזהים פולש, אחת מתגובות ה'אזעקה' היא שחרור של חומרים הנקראים מתווכי דלקת, אשר גורמים לדלקת. דלקת היא תגובה תקינה לזיהום או לתאים פגועים או גוססים בגוף. האזור המושפע נעשה אדום, כואב, חם ונפוח, ולעיתים קרובות מפחית את יכולת התנועתיוּת, לדוגמה במצב של זיהום ברגל. מטרת הדלקת היא לשמור על הזיהום במקום אחד, כדי למנוע ממנו להתפשט ולזהם אזורים אחרים בגוף. במטרה להשיג זאת, יש לחסל את הפולש במהרה [2]. מתווכי דלקת יכולים גם לגרום לכאב, אשר מעורר את מוּדעוּתנו לכך שמשהו אינו תקין. כאב מורה לנו להגן על אזור פגוע/ מזוהם בגוף, ולנוח. מנגנון הגנה אחר שמופעל על ידי מתווכי דלקת הוא התרחבות כלי דם קטנים באזור המזוהם. זה גורם לזרימת דם מוגברת, והאזור נהיה אדום, חם ונפוח. התרחבות כלי הדם מאפשרת לתאים חיסוניים נוספים (המתוארים למטה) להתקדם במהירות דרך הדם לאזור הבעייתי. תהליך זה מסייע לחסל את הזיהום.
זיהומים רבים מלֻווים בחוֹם, כלומר בעלייה בטמפרטורה של הגוף. טמפרטורת גוף גבוהה מסייעת לגוף להתמודד עם הזיהום. ראשית, עלייה בטמפרטורה יכולה להרוג מיקרואורגניזמים מסוימים. חיידקים, לדוגמה, שונאים טמפרטורות גבוהות. שנית, טמפרטורה גבוהה יותר מעוררת את תהליכי התיקון של הגוף, מאחר שחום מגביר את זרימת הדם. הדבר מוביל לזרימה מוגברת של חמצן וחומרי מזון אל אזור הגוף המזוהם. לבסוף, חום מעודד אותנו לנוח, מה שחשוב להבראה. אם כן, בפעם הבאה שגופכם יְפַתֵּחַ חום, זִכְרוּ כי זהו ביטוי לפעולת מערכת החיסון המולדת שלכם, אשר נלחמת עבור בריאותכם!
תאים חיסוניים מוּלדים – מומחים בהגנה
תאי מערכת החיסון, המוכרים גם כתאי דם לבנים, חיוניים להפחתת דלקת ולחיסול זיהום (איור 2) [3]. אנו נדון בשלושה סוגים חשובים של תאים חיסוניים מולדים: נוּיְטְרוֹפִילִים, מַקְרוֹפָגִים ותאים דֶּנְדְרִיטִיים.
- איור 2 - התמודדות מערכת החיסון עם פלישת מיקרואורגניזמים לגוף.
- העור, ליחה, דמעות ושערות זעירות באף ובאוזניים מסייעים למנוע ממיקרואורגניזמים פולשים להיכנס לגוף. אם מיקרואורגניזמים מצליחים לעבור את ההגנות האלה, תאי מערכת החיסון המוּלדת יִתְקְפוּ אותם. נויטרופילים מגיעים ראשונים ויכולים לייצר סיבים אשר לוכדים מיקרואורגניזמים. מקרופגים בולעים מיקרואורגניזמים רבים. תאים דנדריטיים מפעילים את מערכת החיסון הנרכשת על ידי כך שהם מציגים לה את הפולש.
לוחמי החזית שמגיעים בתוך דקות ספורות לאחר אות האזהרה הם תאים שנקראים נוּיְטְרוֹפִילִים. זהו סוג תא הדם הלבן השכיח ביותר. נויטרופילים יכולים לייצר סיבים שיוצרים רשתות, כמעט כמו קוּרֵי עכביש, אשר יכולות לכלוא חיידקים. נויטרופילים מבצעים את הסריקה הראשונית של האזור המזוהם; הם מבצעים פָגוֹצִיטוֹזִיס (בליעה) של מיקרואורגניזמים, וכן מייצרים חומרים שנקראים צִיטוֹקִינִים. חומרים אלה הם כמו הודעות הטקסט של מערכת החיסון, שמייצרות תקשורת בין תאים חיסוניים לבין מערכת החיסון ושאר הגוף. ציטוקינים מנחים את התאים החיסוניים לאן ללכת, ואומרים למערכת החיסון אֵילוּ סוגי תאים חיסוניים נדרשים כדי להילחם בפולש המסוים.
מַקְרוֹפָגִים מגיעים זמן קצר אחרי הנויטרופילים, אך נשארים ברקמות הגוף זמן רב יותר. חלק מהמקרופגים נמצאים באופן רגיל ברקמות הגוף, ומחכים להגן עלינו מפני מתקפה. המטלה העיקרית של מקרופגים היא לבצע פגוציטוזיס של פולשים רבים ככל הניתן. למקרופגים יש יכולת פגוציטוזיס אדירה, ולכן הם מסוגלים לבלוע הרבה יותר מאשר נויטרופילים! מקרופגים צדים מיקרואורגניזמים ותאים פגועים, כמעט כמו פַּק-מֶן (משחק הווידיאו הפופולרי משנות ה-80 של המאה הקודמת).
לבסוף, תאים דֶּנְדְרִיטִיים נמצאים ברקמות אשר באות במגע עם החלק החיצוני של הגוף, בעיקר בעור, אך גם באף, בריאוֹת, בקיבה ובמעיים. תאים דנדריטיים משתתפים בחלק מכריע של התגובה החיסונית: הַצָּגַת הַטֶּרֶף. תאים אלה מראים למערכת החיסון הנרכשת חלקים מהמיקרואורגניזמים שנהרגו, כך שמערכת זו תוכל לְתָאֵם את התגובה ההגנתית הראויה. מאחר שתאים דנדריטיים הם חלק ממערכת החיסון המוּלדת אך מפעילים את מערכת החיסון הנרכשת, הם משמשים כגשר בין שני חלקיה השונים של מערכת החיסון.
סוף הַקְּרָב
בסופו של דבר, תאים חיסוניים מוּלדים מקבלים סיוע מתאי מערכת החיסון הנרכשת. אין נקודה קבועה שבה מערכת החיסון המוּלדת עוצרת ומערכת החיסון הנרכשת לוקחת פיקוד; שתי המערכת מְתַקְשְׁרוֹת זו עם זו כל הזמן. במרבית המקרים, התגובה הדלקתית פוסקת כאשר המיקרואורגניזם הפולש מחוסל על ידי תאי מערכת החיסון הנרכשת, ורקמות גוף פגועות משוקמות. כאשר מסירים שְׁבַב עץ שֶׁחָדַר לאצבע, האזור יהיה אדום וכואב במשך זמן מה, אך בסופו של דבר העור יחלים. כך, אף על פי שדלקת היא חלק חיוני של התגובה החיסונית, חשוב שהדלקת תיעצר לאחר שהמיקרואורגניזם הפולש איננו. אם הדלקת אינה נשלטת, מערכת החיסון נמצאת כל העת בכוננות גבוהה. זה עשוי להוביל לדלקת כרונית [4], אשר עלולה לגרום נזק לאיברי הגוף ולרקמות, ולתרום להתפתחות בעיות כמו אַסְתְּמָה ומחלות לב וכלי דם. לכן, סיום הַקְּרָב חשוב באותה המידה כמו תחילתו!
מסקנות
מערכת החיסון היא רשת מורכבת בעלת מטרה אחת: לשמור עלינו כמה שיותר בריאים! מערכת החיסון המוּלדת היא חלק חיוני של מערכת החיסון, אשר מופעל מייד כאשר פולש מנסה להיכנס לגוף. היא מגינה עלינו בכך שהיא מְשַׁמֶּרֶת מִבְצָר סביב לגוף, ועל ידי כך שהיא לוכדת את כל המיקרואורגניזמים המסוכנים שמצליחים לפלוש לגוף, והורגת אותם. מערכת החיסון המוּלדת מגינה עלינו עד שמערכת החיסון הנרכשת תופסת פיקוד, מסיימת את הקרב ומייצרת זיכרון של הפולש במטרה להגן עלינו מפני מתקפות עתידיות. מאחר שמערכת החיסון חשובה כל כך, עלינו לעשות כל מה שביכולתנו כדי לשמור עליה בתפקוד מיטבי. כיצד? לצרוך מזונות בריאים; לשתות הרבה מים; לישון מספיק; לעסוק בפעילות גופנית באופן קבוע ולנסות להימנע מִסְּטְרֶס (דַּחַק) ככל הניתן. מערכת חיסון בריאה משמעותה גוף בריא!
תודות
האיורים נוצרו באמצעות Servier Medical Art. עבודה זו נתמכה על ידי מענק מטעם הרשות הנורווגית הדרום-מזרחית האזורית (MCL, 2019058).
מילון מונחים
מערכת חיסון (Immune system): ↑ מערכת מורכבת של תאים ואיברים המגינה על הגוף מפני מיקרואורגניזמים מזיקים. מערכת החיסון המוּלדת פועלת באופן מיידי, בעוד שלמערכת החיסון הנרכשת נדרשים כמה ימים כדי להתחיל לפעול.
מערכת חיסון מוּלדת (Innate immune system): ↑ חלק ממערכת החיסון אשר מגיב ראשון ובאופן מיידי במטרה להגן על הגוף מפני אורגניזמים פולשים.
קולטני זיהוי דפוסים (Pattern recognition receptors): ↑ מולקולות על תאים חיסוניים שיכולות לְאַתֵּר מבנים 'לא-עצמיים' המצויים על פני השטח של מיקרואורגניזמים.
מתווכי דלקת (Inflammatory mediators): ↑ חומרים שפועלים על תאים ו/או כלי דם, ומעודדים דלקת.
נויטרופיל (Neutrophil): ↑ סוג תא הדם הלבן השכיח ביותר, מגיע ראשון אל הזיהום. מבצע סריקה ראשונית של האזור, בולע מיקרואורגניזמים ומייצר ציטוקינים.
פגוציטוזיס (Phagocytosis): ↑ אכילת תאים, תהליך שבו תא בולע ומעכל מיקרואורגניזמים וכן תאים פגועים או גוססים.
ציטוקין (Cytokine): ↑ שליח שמיוצר על ידי תאים, וחיוני עבור תקשורת בין תאים.
מקרופג (Macrophage): ↑ סוג של תא דם לבן אשר צָד מיקרואורגניזמים ותאים פגועים, ואוכל אותם.
תא דנדריטי (Dendritic cell): ↑ סוג של תא דם לבן שמציג למערכת החיסון הנרכשת פיסות של מיקרואורגניזמים שחוסלו. משמש כגשר בין מערכת החיסון המוּלדת ומערכת החיסון הנרכשת.
הצהרת ניגוד אינטרסים
המחברים מצהירים כל המחקר נערך בהעדר כי קשר מסחרי או פיננסי שיכול להתפרש כניגוד אינטרסים פוטנציאלי.
מקורות
[1] ↑ Takeuchi, O., and Akira, S. 2010. Pattern recognition receptors and inflammation. Cell. 140:805–20. doi: 10.1016/j.cell.2010.01.022
[2] ↑ Medzhitov, R. 2008. Origin and physiological roles of inflammation. Nature. 454:428–35. doi: 10.1038/nature07201
[3] ↑ Chaplin, D. D. 2010. Overview of the immune response. J Allergy Clin Immunol. 125:S3–23. doi: 10.1016/j.jaci.2009.12.980
[4] ↑ Schett, G., and Neurath, M. F. 2018. Resolution of chronic inflammatory disease: universal and tissue-specific concepts. Nat Commun. 9:3261. doi: 10.1038/s41467-018-05800-6