ภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด (Innate immunity)
อ่าน 101839 ครั้ง
ภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด (Innate immunity) หรือภูมิคุ้มกันชนิดไม่จำเพาะ เป็นด่านแรกในการต่อสู้และป้องกันเชื้อโรคที่เข้ามาในร่างกาย กลไกนี้ไม่จำเพาะเจาะจง (Specificity) กับเชื้อโรคชนิดใดชนิดหนึ่ง แต่ป้องกันโรคได้หลายชนิดและไม่มีความจดจำเชื้อโรค (Memory)
กลไกนี้จำแนกออกเป็น 2 กลุ่มใหญ่ ได้แก่ การป้องกันด่านที่ 1 และการป้องกันด่านที่ 2
การป้องกันด่านที่ 1 จะเป็นการป้องกันที่บริเวณผิวหนังหรือเยื่อบุต่าง ๆ ประกอบด้วย 3 กลไก
- กลไกทางกายภาพ เป็นกลไกที่กีดขวางไม่ให้เชื้อโรคเข้าสู่ร่างกายได้ เช่น ผิวหนัง เยื่อบุทางเดินหายใจ เยื่อบุทางเดินอาหาร รูขุมขน ต่อมเหงื่อและต่อมใต้ผิวหนังต่าง ๆ รวมทั้งจุลินทรีย์ประจำถิ่น
- กลไกทางเคมี เป็นกลไกที่อาศัยสารเคมีที่ร่างกายสร้างขึ้นมาทำลายเชื้อโรค เช่น กรดในกระเพาะอาหาร สารคัดหลั่งชนิดต่าง ๆ จากต่อมต่าง ๆ กรดแลคติกและอิเลคโทรไลท์ในเหงื่อ
- กลไกทางพันธุกรรม เป็นกลไกซึ่งทำให้เชื้อโรคบางชนิดไม่สามารถติดเชื้อในคนบางกลุ่มได้ เช่น คนไม่สามารถติดเชื้อไข้หวัดแมว และแมวไม่สามารถติดเชื้อคางทูมจากคนได้ หรือในคนที่เป็นโรค Sickle cell anemia จะมีความต้านทานต่อโรคมาลาเรีย
//guruvaccine.com/wp-content/uploads/2019/03/Unit1-Frame3mp.mp3
การป้องกันด่านที่ 2 เป็นการป้องกันโดยปฏิกิริยาทางเคมีระดับเซลล์
ซึ่งตอบสนองทันทีที่เชื้อโรคผ่านการป้องกันด่านแรกบุกรุกเข้าสู่ร่างกายได้ ร่างกายบริเวณนั้นจะเกิดปฏิกิริยาอักเสบ (Inflammatory response) โดยมีกระบวนการกระตุ้นให้เกิดการเคลื่อนย้ายเม็ดเลือดขาวจำพวก Neutrophillic granulocyte (phagocyte) ได้แก่ Macrophage, Dendritic cell, Neutrophils, Eosinophils และ Monocyte ออกจากเส้นเลือดไปสู่บริเวณที่มีสิ่งแปลกปลอมและจับกินเชื้อโรค (Phagocytosis) พร้อมกับกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันแบบจำเพาะ ในขณะที่ Phagocyte กำจัดสิ่งแปลกปลอม จะมีการปล่อยสารเคมีเพื่อดึงดูดเม็ดเลือดขาวเข้ามาบริเวณนั้นเพื่อกำจัดเชื้อโรค ทำให้เนื้อเยื่อบริเวณนั้นมีลักษณะ ปวด บวม แดง ร้อน เรียกว่า การอักเสบ (Inflammation)
นอกจากนี้ กรณีที่เป็นการติดเชื้อไวรัสหรือแบคทีเรียบางชนิด ร่างกายจะสร้างอินเตอร์เฟอรอน ซึ่งเป็นสารที่มีความสำคัญในการขัดขวางการแบ่งตัวของไวรัส ช่วยป้องกันการติดเชื้อไวรัสได้
- 1.
- 2. างกายเรามีกลไกปองกันการรุ กลาทาลายจากสิ่งแปลกปลอม 2 แบบ คือ ้ ้ 1. Nonspecific defense mechanisms กลไกการทาลายสิ่งแปลกปลอมแบบไม่ จาเพาะ 1.1 First line of defense เป็ นกลไกการปองกันที่อยู่ภายนอกร่ างกาย เช่ น ผิวหนัง ้ และmucous membrane ที่ทางเดินอาหาร ทางเดินหายใจ ท่ อปั สสาวะและสืบพันธุ์ 1.2 Second line of defense เป็ นกลไกการปองกันที่อยู่ภายในร่ างกาย เมื่อสิ่ง ้ แปลกปลอมสามารถแทรกเข้ าสู่ภายในร่ างกายได้ เช่ น การเกิด phagocytosis โดย เม็ดเลือดขาว, การผลิต antimicrobial protein, inflammatory response 2. Specific defense mechanisms or third line of defense กลไกการทาลายสิ่ง แปลกปลอมแบบจาเพาะ ได้ แก่ การทางานของ lymphocytes และการผลิตantibody 2.1 Humoral (antibody-mediated) immune response 2.2 Cell-mediated immune response
- 3. of Defense -เป็ นการปองกันการรุ กลาจากสิ่งแปลกปลอมโดยผิวหนังและ mucous membrane ้ ้ และยังมีการหลั่งสารออกมาช่ วยทาหน้ าที่อีกด้ วย เช่ น การหลั่งสารจากต่ อมเหงื่อ และต่ อมไขมัน ซึ่งปกติมีค่า pH 3-5 ที่มีความเป็ นกรดสูงพอในการทาลาย microorganism -การชาระล้ างออกโดยนาลาย, นาตา และ mucous (มี lysozyme เป็ นส่ วนประกอบ) ้ ้ -Lysozyme สามารถย่ อยผนังเซลล์ ของแบคทีเรี ยได้ หลายชนิด -Gastric mucous ในกระเพาะมีความเป็ นกรดสูง สามารถทาลายแบคทีเรี ยได้ ดี
- 4. of Defense 1. Phagocytosis by white blood cell -เซลล์ ท่ ีสามารถทาหน้ าที่ phagocytosis ได้ มีหลายชนิด ดังนี ้ 1. Neutrophils (60-70% ของเม็ดเลือดขาวทังหมด) มีช่วงชีวตประมาณ 2-3 วัน มักจะ ้ ิ สลายไปเมื่อทาลายสิ่งแปลกปลอม 2. Monocyte (5% ของเม็ดเลือดขาวทังหมด) หลังจาก monocyte หลั่งสู่กระแสเลือด ้ ได้ 2-3 ชั่วโมง จะเคลื่อนเข้ าสู่เนือเยื่อ และพัฒนาเป็ นเซลล์ macrphage (“big-eater”) ้ มีช่วงชีวตค่ อนข้ างยาว ิ 3. Eosinophil (1.5% ของเม็ดเลือดขาวทังหมด) ทาหน้ าที่ทาลายพยาธิขนาดใหญ่ ้ 4. Natural killer (NK) cell ทาหน้ าที่ทาลาย virus-infected body cell โดยไปจับที่เยื่อ เซลล์ และทาให้ เซลล์ แตก
- 5. leukocyte
- 6. of Defense 2. Antimicrobial protein -มีโปรตีนหลายชนิดทาหน้ าที่ปองกัน/ทาลายสิ่งแปลกปลอมที่บุกรุ กร่ างกาย ซึ่ง ้ ทาลายสิ่งแปลกปลอมโดยตรงหรื อยับยังการสืบพันธุ์ ได้ แก่ lysozyme, complement ้ system, interferons -complement system ทาหน้ าที่ย่อย microbes และเป็ น chemokines ต่ อ phagocytic cells -interferone เป็ นสารที่หลั่งจาก virus-infected cell ภายหลังจากที่เซลล์ (virus- infected cell) แตกออก จากนันจะแพร่ ไปยังเซลล์ ข้างเคียง เพื่อยับยังการ infect ้ ้ ของ virus ไปยังเซลล์ ข้างเคียง จึงสามารถยับยังเจริญของ virus ได้ (เนื่องจากไม่ มี ้ host)
- 7. of Defense 3. The Inflammatory Response -บริเวณที่เป็ นแผลมีการขยายตัวของเส้ นเลือด มีเลือดมาเลียงมาก เกิดการบวมแดง ้ -มีการหลั่ง histamine จากเนือเยื่อ (นอกจากนียังหลั่งได้ จาก basophil &mast cell) ้ ้ ทาให้ permeability ของ capillary เพิ่ม 1.เซลล์ บาดแผลหลั่ง 2.capillary ขยายตัวและ 3.chemokines กระตุ้น 4.phagocytic cell กิน chemical signal เช่ น เพิ่ม permeability ให้ phagocytic cell pathogens & เศษเซลล์ histamine, PG ของเหลวและblood เคลื่อนไปยังเนือเยื่อที่ ้ หลังจากนันบาดแผล ้ clotting element เคลื่อน ถูกทาลาย ปิ ด ออกจากเส้ นเลือด
- 8. of Defense -Lymphocytes เป็ นตัวการสาคัญในการทาลายสิ่งแปลกปลอมแบบจาเพาะ -Lymphocytes มี 2 ชนิดคือ B lymphocyte (B cell; bursa of Fabricius or bone marrow)&T lymphocyte (T cell; thymus) ซึ่ง T หรื อ B cell แต่ ละเซลล์ จะจาเพาะกับ Ag แต่ ละตัว โดยมีขัน ตอนการคัดเลือกเพื่อเพิ่มจานวน lymphocyte ที่เฉพาะต่ อ Ag เรี ยก Clonal ้ selection 1.Ag จับกับ Ag receptor บน B cell หนึ่งๆ 2.B cell ที่มี receptor ที่จาเพาะต่ อ Agนันจะเพิ่มจานวนได้ เป็ น clone ้ 4.บางเซลล์ พฒนาไปเป็ น ั long-lived memory cell ที่ 3.บางเซลล์ พฒนาไปเป็ น ั จะทาให้ เกิดการ short-lived plasma cell ตอบสนองอย่ างรวดเร็ว และหลั่ง Ab เมื่อร่ างกายได้ รับ Ag เดิม
- 9. ที่ถูกคัดเลือก หลังจากเผชิญกับ Ag เป็ นครั ง ้ แรก ใช้ เวลานานประมาณ 10-17 วัน เรี ยกการตอบสนองในระยะแรกนีว่า primary้ immune response ได้ เซลล์ 2 ชนิดคือshort-lived effector cell (plasma cell(จาก B cell)&effector T cell(จาก T cell)) และ long-lived memory cells -ถ้ าร่ างกายมีการเผชิญกับ Ag เดิมอีก เป็ นครั งที่ 2 จะเกิดการตอบสนองเรี ยก ้ secondary immune response ซึ่งจะใช้ เวลาในการตอบสนองสันลง เพียง 2-7 วัน ้
- 10. น 2 ชนิด คือ B lymphocyte และ T lymphocyte โดยทัง 2 เซลล์ เจริญมาจากเซลล์ ้ ตังต้ นชนิดเดียวกัน คือ Pluripotent stem cell ใน bone ้ marrow -หลังจากได้ เป็ น lymphocyte stem cell ถ้ าเซลล์ ยังคง เจริญต่ อไปใน bone marrow สุดท้ ายจะได้ B lymphocyte -แต่ ถ้า lymphocyte stem cell เคลื่อนไปและเกิด maturation ที่ต่อมไทมัส (thymus gland) สุดท้ ายจะได้ T cell -จากนัน lymphocytes ทังสองชนิดจะเคลื่อนไปอยู่ท่ ี ้ ้ lymphoid tissue เช่ น tonsil, lymph node, spleen -Lymphocyte ที่มี receptor ที่จาเพาะกับโมเลกุล(Ag)ใน ร่ างกาย จะกลายสภาพเป็ น non-functional หรื อเกิด apoptosis จึงทาให้ ไม่ มีการทาลายเซลล์ ในร่ างกายของ ตัวเองโดยระบบภูมค้ ุมกัน (self-tolerance) ิ
- 11. and T Cell -MHC เป็ นสาร glycoprotein -ในคนเรี ยก Human leukocyte antigens (HLA) -แบ่ งเป็ น class I MHC molecules และ class II MHC molecule -Class I MHC พบใน nucleated cell เกือบทุกชนิด จะไปกระตุ้น Cytotoxic T cell (cell-mediated immune response) -Class II MHC พบในเซลล์ บางชนิดเช่ น macrophage, B cell, activated T cell และเซลล์ ใน thymus จะไปกระตุ้น Helper T cell (cell-mediated and humoral immune response)
- 12. immune response
- 13. cell และ CD4 1.Antigen presenting 2.activated TH 3.activated TH 4.cytokine กระตุ้น cell (APC) กิน จับกับ MHC- แบ่ งตัวเพิ่ม TH, B cell & TC cell แบคทีเรียและขนส่ ง antigen complex จานวน และ ชินส่ วนของแบคทีเรีย ้ โดยมี CD4 หลั่ง cytokine มาที่ผิวเซลล์ ผ่าน class interleukin-1 มา II MHC ช่ วย
- 14. cell และ CD8 1.Infected cell (cancer cell) 2.Activated TCหลั่ง 3.นาและอิออนเคลื่อนเข้ า ้ ขนส่ งชินส่ วนของAg มาที่ ้ perforin ทาให้ เกิดรูท่ ี เซลล์ เซลล์ บวม และแตก ผิวเซลล์ ผ่าน class I MHC เยื่อเซลล์ ของ infected activated TCจับกับ MHC- cell antigen complex โดยมี CD8 &interleukin-2 มาช่ วย
- 15. or antigenic determinant เป็ นส่ วนของ Ag ที่ Ab เข้ าไปจับ (Ab จะใช้ ส่วน antigen binding site ในการจับ) -แบคทีเรี ยตัวหนึ่ง ๆ อาจมี epitope สาหรั บจับกับ Ab ได้ ถง 4 ล้ านโมเลกุล ึ
- 16. globular serum protein เรี ยก immunoglobulins (Igs) ประกอบด้ วย polypeptide 4 สาย; 2 สายเป็ น heavy chain และอีก 2 สายเป็ น light chain -constant region ของ heavy chain จะจาเพาะกับชนิดของ Ig (ใช้ จาแนกชนิดของ Ig) -variable region ของทัง light & heavy chain จะจาเพาะกับ epitope หนึ่ง ๆ ้
- 17. 5 ชนิด ้ 1. Ig M (pentamer) เป็ น Ig ที่พบเป็ นชนิดแรก เมื่อ expose กับ Ag พบครั งแรกในปลาฉลาม ้ และปลากระดูกแข็ง ดังนัน IgM จึงจัดเป็ น Ig ที่ ้ เก่ าแก่ ท่ ีสุดตามสายวิวัฒนาการ 2. Ig G (monomer) พบมากในกระแสเลือด ทาลายแบกทีเรี ย, ไวรั ส และtoxin 3. Ig A (dimer) พบใน mucousและ colostrum ปองกันการจับของไวรั สและแบกทีเรี ยต่ อ ้ epithelial surface 4. Ig D (monomer) พบมากที่ผิวของ B cell คาด ว่ าช่ วยกระตุ้นการเปลี่ยนจาก B cell ไปเป็ น plasma cell & memory B cell 5. Ig E (monomer) จับอยู่ท่ ี mast cell&basophil เมื่อถูกกระตุ้นโดย Ag ทาให้ เกิดการหลั่ง histamine หรื อสารที่ก่อให้ เกิดอาการแพ้
- 18. Ab คล้ าย agglutination Opsonization: the bound Ab เพียงแต่ เป็ น soluble Ag enhance macrophage attachment to, and thus phagocytosis of, the microbes
- 19. Pathway -การเกิด lysis เซลล์ Ag โดย complement มี 2 วิธี 1.Classical pathway (ดังรูป) มีAbไปจับกับpathogen’s membrane จากนัน complement ้ ไปจับกับ Ab เกิดการเปลี่ยนแปลงเป็ นลาดับขันทาให้ เกิดรู บนเยื่อเซลล์ มีการ ้ เคลื่อนของอิออนและนาเข้ าสู่เซลล์ เซลล์ เกิดการบวมและแตก ้ 2.Alternative pathway เกิดโดย complement ไปจับกับ substrate ที่อยู่บนแบคทีเรี ย, ยีสต์ , ไวรั ส และโปรโตซัวได้ โดยตรง
- 20. Immunity Active immunity: การที่เราได้ รับเชือ เข้ า ้ ไป แล้ วร่ างกายสร้ าง Ab มาทาลาย ขณะเดียวกันก็เก็บ memory cell ไว้ โดย เชือที่ได้ รับเข้ าไปอาจเป็ นเชือโรคใน ้ ้ ธรรมชาติ (infection) หรื อโดยการฉีดเชือ ้ ที่อ่อนกาลังแต่ ยังมี epitope เข้ าร่ างกาย (vaccination) Passive immunity: ร่ างกายได้ รับ Ab ของ เชือนันโดยตรง ซึ่ง Ab ที่ได้ จะคงอยู่ใน ้ ้ ร่ างกายเป็ นระยะเวลาสัน ๆ เช่ น Ab ต่ อ ้ พิษงู, พิษสุนัขบ้ า
- 21. group and blood transfusion -ABO blood group จาแนกตาม Ag ที่อยู่บนผิวเม็ดเลือดแดง ซึ่งคนที่มีเลือดหมู่ A จะมี Ab หมู่ b เป็ นต้ น -แต่ เนื่องจาก blood group antigen เป็ น polysachharide จึงทาให้ เกิดการตอบสนอง ของระบบภูมค้ ุมกันแบบ T-independent response เช่ นเมื่อแม่ เลือดหมู่ O ตังครรภ์ ิ ้ ลูกเลือดหมู่ A (Ab-b)เมื่ อคลอดลูก เลือดจากลูกที่ไหลเข้ าสู่แม่ สามารถกระตุ้นการ สร้ าง Ab-b ได้ แต่ ลักษณะนีจะไม่ เป็ นอันตรายต่ อการตังครรภ์ ลูกคนต่ อมา (เลือด ้ ้ หมู่ B) เพราะ Ab ที่สร้ างเป็ น IgM ที่ไม่ สามารถแพร่ ผ่านรกได้ -แต่ ในกรณีของหมู่เลือด Rh (แม่ Rh- ลูกRh+) จะเป็ นอันตรายต่ อการตังครรภ์ ลูกคน ้ ต่ อมาเพราะ Ab ที่สร้ างเป็ น IgG ที่สามารถแพร่ ผ่านรกได้ แม่ A (Ab-b) แม่ ลูก O O (Ab-b) B
- 22. เป็ นสภาวะ hypersensitive ของ ิ ร่ างกายต่ อ environmental Ag (allergens) มีขันตอนดังนี ้ ้ 1. เมื่อร่ างกายเผชิญกับ allergen ในครั งแรก ้ B cell เปลี่ยนเป็ น plasma cell และหลั่ง IgE 2. บางส่ วนของ IgE เข้ าจับกับ Mast cell (โดยใช้ ส่วนหางจับ) 3. เมื่อร่ างกายได้ รับ allergen อีกครั ง ้ allergen จะจับกับ IgE ที่อยู่บน Mast cell จึง ไปกระตุ้นให้ mast cell หลั่งสาร เช่ น histamine (ทาให้ เกิด dilation และเพิ่ม permeability ของเส้ นเลือด) เกิดอาการแพ้ เช่ น จาม, คัดจมูก, นาตาไหล ้
- 23. syndrome (AIDS) -เกิดจากไวรั ส human immunodeficiency virus (HIV) เข้ าไปทาลายระบบภูมค้ ุมกัน ิ