أهداف التعلم

• تعرّف المناعة وتقارن بين المناعة الفطرية والمكتسبة.
• تصف المناعة التركيبية والبيوكيميائية في النبات.
• تحدد الأعضاء الليمفاوية والخلايا الليمفاوية في الإنسان وتصف تركيب الأجسام المضادة وطرق عملها.
• تفسر آلية عمل المناعة الخلطية والخلوية والاستجابتين الأولية والثانوية.

شرح الدرس

مفهوم المناعة

المناعة مقدرة الجسم، من خلال الجهاز المناعي، على مقاومة مسببات المرض بمنع دخولها أو بمهاجمتها والقضاء عليها بعد دخولها. ويعمل الجهاز المناعي بنظامين متعاونين: المناعة الفطرية (الطبيعية، غير المتخصصة) والمناعة المكتسبة (التكيفية، المتخصصة).

المناعة في النبات

أولًا: المناعة التركيبية (خط الدفاع الأول، حواجز طبيعية):

• موجودة سلفًا: أدمة الساق والأوراق المغطاة بطبقة شمعية من الكيوتين لا يستقر عليها الماء فلا تنمو الفطريات والبكتيريا، وقد تكسوها شعيرات أو أشواك. والجدار الخلوي من السليلوز المغلظ بمواد كاللجنين والسوبرين والكيوتين يصعب اختراقه.
• تتكون استجابةً للإصابة: الفلين (خلايا ميتة جدرها مغلظة بالسوبرين يعاد تكوينه عند التمزق)، والتيلوزات (نموات من الخلايا البارنشيمية المجاورة لقصيبات الخشب تمتد داخلها من النقر فتعيق انتقال المسبب)، وترسيب الصموغ في موضع الإصابة (كما في السنط)، وتراكيب خلوية (انتفاخ جدر خلايا البشرة وإحاطة خيوط الفطر بغلاف عازل)، والتخلص من النسيج المصاب إذ يقتل النبات بعض أنسجته (الحساسية المفرطة).

ثانيًا: المناعة البيوكيميائية: مستقبلات تدرك وجود الميكروب فتنشط دفاعات النبات، ومواد كيميائية مضادة للميكروبات كالفينولات والجليكوزيدات السامة، وأحماض أمينية غير بروتينية سامة كالكانافانين، وبروتينات مضادة للميكروبات يستحث إنتاجها بالإصابة، وإنزيمات نزع السمية.

الجهاز المناعي في الإنسان

يتكون من أعضاء وأنسجة وخلايا ومواد كيميائية. ومكونه الرئيسي الجهاز الليمفاوي (سائل الليمف وأوعيته وأعضاؤه)، إضافة إلى خلايا الدم البيضاء ومواد مساعدة وأجسام مضادة.

الأعضاء الليمفاوية الأولية: يتم فيها إنتاج الخلايا الليمفاوية ونضجها: نخاع العظام (ينتج كل أنواع الخلايا البيضاء وينضج الخلايا البائية)، والغدة التيموسية (على القصبة الهوائية أعلى القلب، تفرز التيموسين الذي يحفز نضج الخلايا الجذعية إلى خلايا تائية).

الأعضاء الثانوية: الطحال (خلاياه البلعمية الكبيرة تلتقط الميكروبات وكريات الدم الهرمة)، واللوزتان (تلتقطان الميكروبات الداخلة مع الطعام والهواء)، وبقع باير في الغشاء المخاطي للأمعاء الدقيقة (والزائدة الدودية بدور مشابه)، والعقد الليمفاوية على طول الأوعية الليمفاوية (تنقي الليمف وتخزن الخلايا الليمفاوية).

خلايا الدم البيضاء

محببة (حامضية وقاعدية ومتعادلة وصارية، تبتلع الممرضات وتفتتها وتكافح العدوى البكتيرية) وغير محببة (الليمفاوية ووحيدة النواة).

الخلايا الليمفاوية:

• البائية (B): تُصنع وتنضج في نخاع العظام، تتعرف على الميكروبات وترتبط بها وتنتج أجسامًا مضادة.
• التائية (T): تُنتج في النخاع وتنضج في التيموسية، وهي ثلاثة أنواع: مساعدة (تنشط الخلايا الأخرى وتحفز البائية لإنتاج الأجسام المضادة)، وسامة (قاتلة) (تهاجم الخلايا السرطانية والأعضاء المزروعة والخلايا المصابة بالفيروس)، ومثبطة (تكبح الاستجابة بعد القضاء على الممرض).
• القاتلة الطبيعية (NK): تهاجم الخلايا المصابة بالفيروس والسرطانية بإفراز البيرفورين الذي يثقب غشاء الخلية.

الخلايا وحيدة النواة تتحول إلى خلايا بلعمية كبيرة تبتلع الممرضات وتعرض الأنتيجينات (بروتينات أو بروتينات سكرية على سطح الممرض تميزه) على سطحها.

مواد كيميائية مساعدة: الكيموكينات تجذب الخلايا البلعمية إلى مكان الميكروب، والإنترلوكينات وسيلة اتصال بين خلايا المناعة (تنشط التائية المساعدة البائية)، والمتممات بروتينات وإنزيمات تدمر الميكروبات بعد ارتباط الأجسام المضادة بها، والإنترفيرونات تنتجها الخلايا المصابة بالفيروسات فتحث الخلايا المجاورة على إنتاج إنزيمات تثبط تكاثر الفيروس.

الأجسام المضادة

تتعرف الخلايا المناعية على الأنتيجينات بمستقبلاتها وتنتج مواد بروتينية هي الأجسام المضادة (الجلوبيولينات المناعية Ig) وأنواعها: IgG وIgM وIgA وIgD وIgE. تنتجها الخلايا البلازمية المتمايزة من الخلايا البائية. الجسم المضاد على شكل حرف Y من زوجين من السلاسل: ثقيلتان وخفيفتان متصلتان برابطة كبريتيدية، وله موقعان متماثلان لارتباط الأنتيجين في الجزء المتغير (يختلف شكله من جسم لآخر) ويرتبط بالأنتيجين المحدد كالقفل والمفتاح، أما الباقي فهو الجزء الثابت. وتوقف الأجسام المضادة الأنتيجينات بعدة طرق: التعادل (تحييد الفيروسات بالارتباط بأغلفتها)، التلازن (تجمع الميكروبات على الجسم المضاد فتلتهمها البلعميات)، الترسيب (للأنتيجينات الذائبة)، التحلل (تنشيط المتممات)، إبطال السموم.

آلية عمل الجهاز المناعي

المناعة الطبيعية (الفطرية): استجابة سريعة غير متخصصة بخطين:

• خط الدفاع الأول: حواجز تمنع الدخول: الجلد (طبقة قرنية والعرق المالح)، والصملاخ (شمع الأذن)، والدموع (مواد محللة للميكروبات)، ومخاط الممرات التنفسية (تطرده الأهداب)، واللعاب (مواد قاتلة وإنزيمات)، وحمض الهيدروكلوريك في المعدة.
• خط الدفاع الثاني: إذا اخترقت الممرضات الأول (كجرح الجلد) تحدث الاستجابة بالالتهاب: تفرز خلايا صارية وقاعدية الهيستامين فتتمدد الأوعية وتزداد نفاذية الشعيرات فيتورم المكان وتنفذ المواد الكيميائية والخلايا البيضاء المتعادلة ووحيدة النواة والبلعمية والقاتلة الطبيعية لتحارب الممرضات.

المناعة المكتسبة (المتخصصة): خط دفاع ثالث بالخلايا الليمفاوية، بآليتين متداخلتين:

أ) المناعة الخلطية (بالأجسام المضادة): ضد الأنتيجينات والممرضات في سوائل الجسم:

1. تتعرف الخلية البائية المتخصصة على الأنتيجين (بمستقبل له شكل الجسم المضاد الذي ستنتجه) وتدخله وتفككه وتعرضه على سطحها مرتبطًا ببروتين التوافق النسيجي MHC.
2. الخلايا البلعمية الكبيرة تبتلع الممرض وتفككه وتعرض أنتيجيناته مع MHC.
3. تتعرف الخلايا التائية المساعدة على هذا المركب فتنشط وتفرز الإنترلوكينات التي تنشط الخلايا البائية.
4. تنقسم البائية وتتمايز إلى خلايا ذاكرة وخلايا بلازمية تنتج كميات كبيرة من الأجسام المضادة.
5. ترتبط الأجسام المضادة بالأنتيجينات فتلتهم البلعميات الممرضات.

ب) المناعة الخلوية (بالخلايا الوسيطة): تقوم بها الخلايا التائية بمستقبلات خاصة على أغشيتها: بعد أن تعرض البلعمية المركب أنتيجين-MHC ترتبط به التائية المساعدة فتنشط وتنقسم إلى مساعدة منشطة وذاكرة، وتفرز السيتوكينات التي تجذب البلعميات وتنشط التائية القاتلة والبائية والقاتلة الطبيعية. وترتبط التائية القاتلة بالخلايا المصابة أو السرطانية أو المزروعة وتثقب أغشيتها بالبيرفورين وتفرز سمومًا تفتت النواة. وبعد القضاء على الأنتيجينات تفرز التائية المثبطة ليمفوكينات تكبح الاستجابة وتوقف إنتاج الأجسام المضادة، ويبقى بعض الخلايا مخزنًا في الأعضاء الليمفاوية.

الاستجابتان الأولية والثانوية

عند أول لقاء مع ممرض جديد تستغرق الاستجابة الأولية من خمسة إلى عشرة أيام لتتضاعف الخلايا البائية والتائية، وفي هذا الوقت قد تنتشر العدوى وتظهر الأعراض. فإذا عاد الممرض نفسه كانت الاستجابة الثانوية سريعة لأن خلايا الذاكرة (بائية وتائية) أكثر عددًا وتعيش عشرات السنين، فتنقسم وتنتج بلازميات وتائية نشطة سريعًا فيُدمَّر الممرض غالبًا قبل ظهور الأعراض. ولهذا لا يصاب المرء بالحصبة مرة ثانية عادةً.

أسئلة للتدريب

1. قارن بين المناعة الطبيعية والمناعة المكتسبة في الإنسان.
2. قارن بين المناعة التركيبية والبيوكيميائية في النبات.
3. وضح دور الخلايا البلعمية الكبيرة والتائية المساعدة والبائية في المناعة الخلطية.
4. اذكر طرق عمل الأجسام المضادة.
5. وضح دور خلايا الذاكرة في الحماية من الأمراض.