מהי מערכת החיסון?

מאת: ד"ר אמרילה מנדולה, אימונולוגית בכירה ביחידה לאלרגיה ואימונולוגיה במרכז הרפואי שיבא, תל השומר

המערכת החיסונית היא רשת הגנה מורכבת של תאים, רקמות ואיברים אשר פועלת כמנגנון הגנה של הגוף מפני פולשים חיצוניים המזיקים כגון חיידקים, נגיפים (וירוסים) ופתוגנים אחרים. תפקידה העיקרי הוא לזהות ולחסל איומים כאלו תוך הבחנה בינם לבין התאים הבריאים של הגוף.

פונקציות חיוניות של המערכת החיסונית כוללות זיהוי והבחנה בין תאי הגוף עצמו לבין פולשים זרים באמצעות קולטנים מיוחדים הקרויים רצפטורים. גיוס תאי מערכת החיסון והחלבונים על מנת לנטרל או לחסל פולשים חיצוניים הקרויים פתוגנים. זיכרון ממפגשים קודמים עם פתוגנים ספציפיים, מאפשר תגובה מהירה וחזקה יותר בחשיפה חוזרת עם איזון התגובה החיסונית – המכונה הומאוסטזיס – למניעת פעילות יתר (מצבים אוטואימוניים) או תת-פעילות (רגישות מוגברת לזיהומים/מצב הנקרא חסר חיסוני).

מערכת חיסון בריאה ומתפקדת היטב הינה חיונית לשמירה על רווחה כללית. בנוסף, חיסונים ממלאים תפקיד מפתח בהכנת מערכת החיסון לזיהוי ולבניית הגנות יעילות כנגד פתוגנים ספציפיים, ומניעה או הקלה בחומרת מחלות זיהומיות.

מהו "פתוגן" ומהו "אנטיגן"?

פתוגנים הם "פולשים זרים", הגורמים למחלות בגוף האדם, הכולל סוגים שונים של מיקרואורגניזמים כגון חיידקים, נגיפים (וירוסים), פטרות, טפילים וחלבונים אחרים (פריונים). לפתוגנים קיימים אסטרטגיות רבות המנוצלות על מנת להדביק ו"לנצל" את המארחים שלהם, מה שמוביל לעתים קרובות למגוון מחלות ובעיות בריאותיות. פתוגנים יכולים להיכנס לגוף האדם דרך מספר מסלולים; כולל שאיפה, בליעה, או מגע ישיר עם עור פצוע.

פתוגנים נושאים סמנים מולקולריים ספציפיים המכונים אנטיגנים, המפעילים תגובות חיסוניות שמטרתן לנטרל או לחסל אותם. מרוץ החימוש האבולוציוני המתמיד בין הפונדקאים לפתוגנים הניע את התפתחותם של מנגנוני הגנה משוכללים בשני הצדדים.

מערכת החיסון המולדת – (innate)

מערכת החיסון המולדת ותגובותיה מסתמכות על התגובה החיסונית המולדת אשר מספקת הגנה מיידית, בלתי ספציפית, באמצעות חסמים פיזיים, תאים וחלבונים, שאינם דורשים הכשרה נוספת, על מנת לבצע את עבודתם במהירות ובאמינות גבוהה. המרכיבים שלו חלקם תאים כמו ניטרופילים, מונוציטים, תאי "הרג טבעי" (תאי NK בלעז) ;קבוצת חלבונים שונים המכונה ה"משלימים; הן מולקולות זיהוי כגון "קולטני זיהוי תבניות" (PRR בלעז) או ציטוקינים, מולקולות מתאמות ומווסתות תגובות חיסוניות על ידי איתות בין תאים. בנוסף, חסמים פיזיים כמו העור, מונעים כניסתם של פתוגנים, והריריות הנמצאות במשטחי הנשימה, העיכול, מייצרות ריר אשר לוכד וחוסם חדירת פתוגנים.

התגובה החיסונית המולדת אינה מעניקה חסינות ארוכת טווח, אלא משמשת אך ורק כהגנה ראשונית חיונית, תוך השפעה והפעלה של מערכת החיסון הנרכשת בעת הצורך.

מערכת החיסון הנרכשת – (adaptive)

מערכת החיסון הנרכשת היא מנגנון הגנה מתוחכם יותר, אשר מספק תגובות ספציפיות וממוקדות כנגד פתוגנים, המותאמות לזהות ולחסל איומים מסוימים. מערכת זו פועלת בתיאום עם מערכת החיסון המולדת ומתאפיינת בזיכרון חיסוני, המאפשר לגוף לזכור ולהגיב בצורה יעילה יותר במפגשים הבאים עם אותו פתוגן.

מערכת זו מורכבת מתאים לימפוציטריים מסוג תאי T ותאי B אשר עוברים תהליך "חינוך" והכשרה בכדי להכשירם להילחם בפולשים זרים (אנטיגנים), בד בבד לא לתקוף ולפגוע בתאים הבריאים של גוף האדם (אוטואימוניות). למידה זו מובילה לזיכרון ארוך טווח ויכולת להילחם בסוגים חדשים של מחוללים – "פתוגנים".

מולקולות המוכרות על ידי מערכת החיסון מכונות "אנטיגנים" ,כוללת גם חלקים של פתוגנים, כגון חלבונים או סוכרים, המפעילים תגובה חיסונית.

חיסוניות זו מתווכת על ידי "נוגדנים" (אימונוגלובולינים) המיוצרים על ידי תאי B, המכוונים לפתוגנים בנוזלי הגוף – חסינות הומורלית וכוללת הפעלה של תאי T כדי לתקוף ישירות תאים נגועים או חריגים- חסינות בתיווך תאים.

מערכת כפולה זו – מולדת ונרכשת – פועלת בהרמוניה על מנת לספק הגנה ממוקדת ויעילה, תוך התאמה לאתגרים מגוונים וקידום הבריאות והחוסן הכללי של הגוף.

תגובה חיסונית ("אימונית")

התגובה החיסונית מתייחסת לסדרה מתואמת ומורכבת של תהליכים פיזיולוגיים ותאיים שהגוף עובר בכדי להגן על עצמו מפני פולשים מזיקים, כגון פתוגנים וחלבונים זרים. התגובה החיסונית מהווה היבט מהותי של מערכת החיסון. התגובה "האימונית" הינה תהליך דינמי, הכולל הפעלה של תאי מערכת החיסון, שחרור מולקולות איתות ותזמור מנגנוני הגנה שונים. כאשר הגוף נלחם בהצלחה באיום, הוא שומר על זיכרון חיסוני, דבר המשפר את יכולתו להגיב במהירות לאתגרים מוכרים בעתיד. כנגד פתוגנים שונים יש סידרת פעולות הגנה מורכבות שונה.

הגנה כנגד חיידקים: הגוף שלנו מכוסה כולו בחיידקים והסביבה שלנו מכילה חיידקים רבים על מרבית המשטחים. העור והריריות הפנימיות שלנו פועלים כחסמים פיזיים כדי למנוע ולהגן עלינו מפני זיהום ממש בעקבות חיידקים אלו. כאשר העור או הריריות נפגעים או נסדקים בעקבות מחלה, דלקת או כל פציעה/חבלה, החיידקים יכולים לחדור לגוף. חיידקים מידבקים מצופים בדרך כלל בחלבונים מיוחדים המכונים "משלים" ובנוגדנים (אימונוגלובולינים) אשר מיוצרים על ידי תאי B- ברגע שהם נכנסים לרקמות. דבר זה מאפשר לתאי ניטרופילים לזהות בקלות את החיידקים כגורם זר. ניטרופילים בולעים את החיידקים ומחסלים אותם. כאשר הנוגדנים, המשלים והניטרופילים מתפקדים כולם בצורה תקינה, תהליך זה מחסל ביעילות את החיידקים. זיהומים חיידקיים נשנים, לעומת זאת, יכולים להתרחש, ואף לפגוע ברקמות ובאיברים כאשר מספר החיידקים הוא מכריע או שיש פגמים בייצור נוגדנים, משלים, ו / או ניטרופילים.

הגנה נגד נגיפים (וירוסים): רובנו נחשפים לנגיפים לעתים קרובות. האופן שבו הגוף שלנו מגן מפני נגיפים שונה מהאופן שבו אנו נלחמים בחיידקים. נגיפים יכולים לשרוד ולהתרבות רק בתוך התאים שלנו. דבר זה מאפשר להם להסתתר מהמערכת החיסונית שלנו. כאשר נגיף מדביק תא, התא משחרר ציטוקינים כדי להתריע בפני תאים אחרים על הזיהום. התראה זו מונעת בדרך כלל מתאים אחרים להידבק. למרבה הצער, נגיפים רבים יכולים להערים על אסטרטגית הגנה זו, וכך הם ממשיכים להפיץ את הזיהום.

תאי T ותאי NK במחזור הדם מקבלים התראה על פלישה נגיפית ונודדים לאתר שבו הם הורגים את התאים המסוימים שמחזיקים את הנגיף. זהו מנגנון הרסני מאוד לחסל את הנגיף, משום שרבים מהתאים שלנו עשויים להיות מוקרבים בתהליך. יחד עם זאת, זהו תהליך יעיל למיגור הנגיף. באותו זמן שתאי T הורגים את הנגיף, הם גם נותנים הוראה לתאי B לייצר לאלתר נוגדנים (אימונוגלובולינים). כאשר אנו נחשפים לאותו נגיף בפעם השנייה, הנוגדנים מסייעים במניעת ההדבקה. תאי זיכרון T מיוצרים גם הם ומגיבים במהירות לזיהום נשנה, מה שמוביל גם למהלך מתון יותר של הזיהום.

זיכרון חיסוני (immunological memory)

זיכרון חיסוני הוא נקודת מוצא בסיסית של מערכת החיסון הנרכשת המאפשר לגוף לזכור ולהגיב בצורה יעילה יותר לפתוגנים שנתקלו בהם בעבר. זיכרון זה נוצר באמצעות הפעלה והתמיינות של תאי חיסון ספציפיים במהלך זיהום ראשוני או חשיפה לחומר זר.

מרכיבי המפתח של הזיכרון החיסוני כוללים זיכרון תאי על ידי תאי T ותאי B מסוג זיכרון (memory).

לימפוציטים מסוג T, או תאי T, ממלאים תפקיד מכריע במערכת החיסון התאית. חלק מתאי T הופכים לתאי זיכרון מסוג T לאחר שהם נתקלים באנטיגן מסוים ומגיבים אליו במהלך זיהום. תאי זיכרון T "זוכרים" את האנטיגנים שהם נתקלו בהם, מה שמאפשר תגובה מהירה וחזקה יותר עם חשיפה חוזרת לאותו פתוגן.

לימפוציטים מסוג B, או תאי B, אחראים על חסינות הומורלית וייצור נוגדנים – אימונוגלובולינים(immunoglobulins). לאחר הדבקה ראשונית, חלק מתאי B מתמיינים לתאי זיכרון מסוג B. תאי זיכרון B "זוכרים" את האנטיגנים הספציפיים מהמפגש הראשוני (הקודם) ויכולים לייצר נוגדנים במהירות בחשיפה חוזרת לאותו פתוגן.

זיכרון חיסוני (immunological memory) היכולת המשולבת של תאי זיכרון T ו-B לזהות אנטיגנים ספציפיים ולהגיב כנגדם. זיכרון חיסוני מספק תגובה חיסונית מוגברת ומהירה יותר בעת מפגש עם פתוגן מוכר ומהווה את הבסיס לחסינות ארוכת טווח, שכן המערכת החיסונית מצויידת טוב יותר בכדי למנוע או לשלוט בזיהומים הבאים על ידי אותו פתוגן.

בנוסף, נוכחותם של תאי זיכרון הוא הבסיס להצלחתם של החיסונים. חיסונים חושפים את מערכת החיסון שלנו לצורות בלתי מזיקות של הפתוגנים או של האנטיגנים שלהם, דבר המניע את הדור של תאי זיכרון מבלי לגרום למחלה. אם האדם המחוסן פוגש מאוחר יותר את הפתוגן בפועל, מערכת החיסון יכולה להפעיל תגובה מהירה וממוקדת יותר, למנוע או למתן את חומרת הזיהום.

באופן כללי, זיכרון חיסוני הוא תכונה נרכשת (adaptive) חיונית המשפרת את יכולתו של הגוף להגן על עצמו מפני איומים חוזרים, ותורמת להגנה וחסינות לטווח ארוך.