Ónæmiskerfi

Ónæmiskerfi er kerfi lífrænna ferla í lífveru sem gerir henni kleift að verjast sjúkdómum og sýkingum. Til þess að ónæmiskerfi veiti lífverunni almennilega vörn þarf það að geta greint ýmiss konar ógn við heilsu lífverunnar, allt frá veirum til sníkjudýra, og greint hana frá heilbrigðum vefjum lífverunnar sjálfrar. Ónæmiskerfi beitir ýmist sérhæfðum frumum, sem ráðast gegn utanaðkomandi ógn, eða mynda mótefni.

Eftirfarandi umfjöllun fjallar um ónæmiskerfi mannsins.

Ónæmiskerfi mannsins er hannað til vernda líkamann gegn sýklum en sýklar eru allar þær örverur sem geta sýkt aðrar lífverur og valdið sjúklegum breytingum í vefjum þeirra. Helstu flokkar sýkla eru veirur, bakteríur, sveppir, frumdýr og önnur sníkjudýr, t.d. ormar sem geta sýkt menn . Sýklar geta því verið af mörgum gerðum en þeir eiga allir það sameiginlegt að vera sjúkdómsvaldandi. Í líkama okkar eru þó ekki allar örverur sýklar en góðar bakteríur finnast t.d. á húðinni okkar og í meltingarveginum og eru okkur í sumum tilfellum nauðsynlegar. Reyndar eru flestar bakteríur góðar og það er aðeins örlítið brot þeirra sem eru sýklar . Þessar góðu bakteríur geta þó valdið vandamálum ef þær komast inn í vefi í gegnum rofið yfirborð eða ef ónæmiskerfi líkamans vinnur ekki eðlilega.

Ónæmiskerfið er í raun ekki eitt ákveðið kerfi heldur byggist það á samspili mismunandi vefja, líffærakerfa og sérhæfðra fruma og það er hægt að skipta því niður í ósérhæft og sérhæft varnarkerfi. Ósérhæfða varnarkerfið eru almennar varnir líkamans og skiptist í fyrstu varnarlínu sem  og aðra varnarlínu. Fyrsta varnarlínan gegn sýklum er ytra yfirborð líkamans en það er húðin og slímhúðin sem þekur öndunar-, meltingar-, þvag-, og æxlunarfæri að innan. Önnur varnarlínan byggist á átfrumum, bólgusvörun, varnarpróteinum og hækkuðum líkamshita og þriðja varnarlínan felur í sér sérhæft ónæmisviðbragð eitilfruma.

Ósérhæft varnarkerfi - Almennar varnir líkamans

Ósérhæfða varnarkerfið er meðfætt varnarkerfi og er ætlað að vernda líkamann gegn öllum sýklum án þess að gera greinarmun á millin þeirra .  Ósérhæfðar varnir mynda fyrstu varnarlínu líkamans sem snýst um að hindra það að skaðleg efni, t.d. sýklar, komist inn í líkamann. Dæmi um ósérhæfðar varnir eru húðin, hóstaviðbragð, ensím í tárum og húðfitu, slím sem festir bakteríur og litlar agnir, og magasýrur . Á meðan ytra yfirborð líkamans, húðin og slímhúðin, er heilt getur það hindrað för margra sýkla inn í líkaman en ef að ytra yfirborðið rofnar, t.d. þegar við fáum brunasár, eykst hættan á sýkingu. Önnur varnarlínan samanstendur einnig af ósérhæfðum vörnum en þar koma átfrumur, gleypifrumur, bólguviðbragð og varnarprótein við sögu. Þessar varnir bregðast strax við aðskotahlutum í líkamanum og það er engin krafa gerð um sérhæfða þekkingu á sýklinum líkt og í sérhæfða varnarviðbragðinu .

Fyrsta varnarlína

Húðin og slímhúðin sem þekur þau líkamshol sem opnast út í umhverfið, t.d. meltingarkerfið og öndunarfærin, eru fyrsta varnarlína líkamans.

Húð

Húðin hylur líkamann og gerir örverum erfiðara fyrir að komast inn í hann og sýkja . Á húðinni lifa líka fjölmargar gerðir örvera, sumar hverjar skaðlegar ef þær skyldu komast inn í líkamann, og þegar húðin endurnýjarsig losar hún sig við örverur . Fitusýrur sem eru framleiddar í yfirborðslagi húðarinnar ásamt söltum og mjólkyrsýru sem svitakirtlarnir framleiða valda því að sýrustig húðarinnar flokkast sem súrt. Sýrustig húðarinnar veitir vörn með því að hindra óæskilegan vöxt örvera og þar sem mikill munur er á sýrustigi húðar og sýrustigi blóðs veitir það aukna vörn gegn örverum sem komast inn í blóðrásina í gegnum húðina. Blóðstorknunar ferlið gegnir líka hlutverki í að hindra dreifingu örvera en próteinið fíbrínógen, sem spilar mikilvægt hlutverk í blóðstorknun, getur skynjað örverur og virkað sem áthúðunarþáttur sem hvetur átfrumur til að éta sýkilinn.

Slímhúð

Slímhimnur í slímhúðinni, sem þekja öndunarfærin, meltingarkerfið, þvagkerfið og æxlunarfæri að innan, seyta slími sem festir örverur og hindra för þeirra inn í líkamann. Örverurnar og þær agnir sem festast í slímhúðinni er svo ýmist hóstað og/eða hnerrað í burtu, eytt í magasýrum meltingakerfisins eða skilað út með úrgangsefnum í formi þvags eða saurs. Í tárum, munnvatni og slími í nefi eru svo leysiensím sem hindra vöxt baktería með því að brjóta niður frumuveggi þeirra.

Önnur varnarlína

Önnur varnarlínan tekur við ef að sýklar komast fram hjá fyrstu varnarlínuni og inn í líkamann. Önnur varnarlína byggir á hvítum blóðkornum sem ferðast með blóðrásinni í vefi líkamans þar sem þau leita að örverum og öðrum sýklum og ráðast á þá . Þetta er hluti af ósérhæfða varnarkerfninu þar sem engin krafa er gerð um að blóðkornin hafi einhverja fyrri þekkingu á sýklunum eða að þau þurfi að læra að þekkja ákveðna sýkla. Þetta flokkast sem ósérhæft ónæmissvar og er eitthvað sem er meðfætt. Það eru nokkrar gerðir hvítra blóðkorna sem taka þátt í þessu ósérhæfða ónæmissvari en þær eru: átfrumur, NK-frumur og frumur sem seyta efnum sem taka þátt í bólguviðbragði t.d. basafrumur og sýrufrumur .

Átfrumur

Átfrumur samanstanda af kyrningum, gleypifrumum og angafrumum og gegna hlutverki í bæði frumuáti og bólguviðbragði.

Kyrningar eru verkfrumur sem eru ráðandi snemma í ósérhæfða ónæmissvarinu. Helsta hlutverk þeirra er að finna, melta og eyða sjúkdómsvaldandi örverum. Þessi frumuhópur samanstendur af dauffrumum, sýrufrumum, basafrumum og mast frumum.

Dauffrumur eru algengasta gerð hvítra blóðkorna í mönnum og helstu frumurnar þegar það kemur að frumuáti og bólguviðbragði, en þær eru venjulega fyrstu frumurnar á vettvang þegar boð um bólguviðbragð berast. Dauffrumurnar bregðast við meinvöldum ýmist með því að stunda frumuát, þar sem fruman innbyrgðir sýkillinn með sérstakri safabólu, átbólu, og meltir hann með aðstoð ensíma, eða með losun á örverueyðandi þáttum úr sérhæfðum kornum, svokölluðum daufkornum. Dauffrumur seyta einnig ónæmisstýrandi boðefnum sem hafa áhrif á aðrar frumur og hjálpa til við bæði ósérhæft- og sérhæft ónæmissvar.

Sýrufrumur eru til staðar í öndunarvegi, meltingarvegi og þvagfærum. Þeirra starf felst í því að eyða sjúkdómsvaldandi örverum sem hafa komist inn í líkamann, þá allra helst snýkjudýrum, ásamt því að gegna veigamiklu hlutverki í ofnæmis ferlum. Basafrumur og mast frumur eru reyndar ekki  átfrumur þó að þær séu vissulega kyrningar, en þessar frumur taka þátt í ofnæmisviðbrögðum meðal annars með því að seyta boðefnum sem auka bólguviðbragðið.

Gleypifrumur gegna mikilvægu hlutverki í bæði óserhæfðu og sérhæfðu ónæmissvari en auk þess að stunda frumuát og seyta frumuboðefnum sem stýra ónæmissvari, geta gleypifrumur virkjað eitilfrumur sérhæfða ónæmissvarsins með því að taka upp mótefnavaka. Gleypifrumur ferðast líka með sogæðakerfinu og hreinsa upp gamlar blóðfrumur og  lífvana vefi og frumu hluta . Ef gleypifrumur rekast á sýkil sem er of stór til að gleypa með frumuáti hópast margar gleypifrumur saman og umlykja sýkilinn þar sem þær seyta svo út meltingar ensímum til að veikja sýkilinn.

Angafrumur eru til staðar í húðinni og á yfirborðum sem hafa slímhimnu og gegna mikilvægu hlutverki í ósérhæfða varnarkerfinu. Angafrumur geta tekið upp mótefnavaka, t.d. með frumuáti, sem leiðir til þess að angfruman virkjast. Í framhaldinu flyst fruman til eitilvefs þar sem hún virkjar T-eitilfrumur til að hefja sérhæft ónæmissvar gegn mótefnavakanum. Þannig gegna angafrumur líka mikilvægu hlutverki þegar kemur að því að vikja sérhæfða varnarkerfið.

NK-frumur

NK-frumur, eða náttúrulegar drápsfrumur, eru eitilfrumur sem geta brugðist hratt við mörgum mismunandi sýklum og eru þannig ólíkar eitilfrumum sérhæfða ónæmissvarsins. Þegar NK-frumurnar myndast eru þær strax reiðubúnar til að þekkja og eyða ákveðnum veirusýktumfrumum og krabbameinsfrumum án þess að þurfa undirbúning eða merki um mótefnavaka frá öðrum frumum líkt og T-eitilfrumurnar sem koma að sérhæfða ónæmissvarinu þurfa . Auk þess seyta NK-frumur frumuboðefnum sem hafa áhrif á gleypifrumur og agnafrumur og auka þannig ónæmissvarið.

Bólguviðbragð

Bólguviðbragð er hluti af ósérhæfða varnarkerfinu og á sér stað þegar vefir skaddast. Það getur t.d. gerst vegna áverka, eiturefna, hita, baktería og annarra sýkla. Frumurnar sem skaðast senda frá sér efnaboð sem hvata m.a. mast frumur til að losa histamín. Efnaboðin valda því að æðarnar í kringjum skaddaða vefinn víkka, blóðflæði til hans eykst og hann bólgnar. Efnaboðin kalla einnig átfrumur á svæðið til að eyða sýklum og öðrum dauðum eða sködduðum frumum. Aukið blóðflæði eykur bæði flutning á súrefni og næringarefnum til skaddaða svæðisins ásamt því að hraða flutningi þeirra fruma sem tilheyra ónæmiskerfinu á svæðið svo að þær geti brugðist við.

Varnarprótein

Þegar fruma sýkist vegna veiru getur hún framleitt varnarprótein sem geta hjálpað heilbrigðum frumum að verja sig gegn veirunni. Þegar sýkta fruman deyr losar hún prótein sem kallast interferon og það binst öðrum heilbrigðum frumum og hvetur þær til að framleiðslu á próteinum sem hefta vöxt veirunnar. Varnarprótín finnast líka í blóðrásinni í svokölluðu magnakerfi. Prótein sameindir magnakerfisins hvarfast saman þegar þær komast í nálægð við sýkil og mynda afurðir sem t.d. draga að átfrumur og stuðla að bólguviðbrögðum. Sameindir magnakerfisins geta einnig skemmt frumuhimnur sýkla með því að gera á hana gat og þannig eytt sýklinum beint ánþess að fá frekari aðstoð frá frumum varnarkerfisins.

Hiti

Þegar sýkill kemst inn í líkaman og við veikjumst fáum við stundum einkenni í formi hækkaðs líkamshita. Hækkaður líkamshiti er hluti af ósérhæfða varnarkerfninu og það eru gleypifrumur sem valda því að við fáum hita. Þegar við sýkjumst losa gleypifrumurnar efni sem kallast sótthitavaldar en þau efni valda hækkun á hitastigi líkamans. Hækkað hitastig veldur því að það hægist á vexti sýkilsins og efnaskiptahraði heilbrigðra fruma eykst svo að viðgerðir á sýkta vefnum eru framkvæmdar hraðar. Þegar líkaminn hefur náð stjórn á sýkingunni hætta gleypifrumurnar að losa þessi efni og hitastig líkamans lækkar aftur í fyrra horf.

Sérhæft varnarkerfi – Þriðja varnarlínan

Ef að sýkill kemst framhjá almennum vörnum líkamans skilaboð um að nú þurfi að taka við þriðja varnarlínan, eða sérhæfð ónæmisviðbrögð. Sérhæfð ónæmisviðbrögð beinast gegn ákveðnum sýkli og það getur tekið líkamann nokkra daga að fá fram fullmyndað sérhæft ónæmissvar. Á meðan ónæmissvarið er að myndast erum við sjúk af völdum sýkilsins en eftir að sérhæfða ónæmissvarið er fullmyndað erum við orðin ónæm fyrir þessum tiltekna sýkli. Sérhæfð ónæmisviðbrögð geta þannig, í gegnum ónæmisminni, veitt langvarandi vernd gegn þeim sýklum sem hafa valdið sérhæfðu ónæmissvari. Þetta ónæmisminni er grundvöllur bólusetninga og ástæðan fyrir því að við veikjumst bara einu sinni af ákveðnum sjúkdómum t.d. mislingum.

Eitilfrumur

Það kemur í hlutverk ákveðinnar gerðar hvítra blóðkorna, svo kallaðra eitilfruma, að framkvæma þetta sérhæfða ónæmissvar. Eitilfrumur starfa í eitilvef í slímhimnum meltingar- og öndunarvegs, í líffærum úr eitilvef: milta, eitlum í hálsi og nefi og hóstakirtli, og eitlum. Eitlar innihalda bæði átfrumur og eitilfrumur og þeirra hlutverk er að sía og hreinsa vessa úr sogæðakerfinu.

Eitilfrumur fá upplýsingar frá sameindum sem liggja utan á frumuhimnum í öllum frumum líkamans. Sameindirnar segja til um hvort að fruman sé aðskotahlutur eða eðlilegur hluti líkamans og aðgreinir þannig okkar eigin heilbrigðu frumur frá sýklum og sýktum frumum. Ef að eitilfrumurnar rekast á ókunnugar sameindir virkjast sérhæft ónæmissvar. Þessar ókunnugu sameindir kallast mótefnavakar og geta t.d. verið á sýklum sem komast inn í líkamann eða utan á sýktum frumum líkamans. Mótefnavakar bindast við vakaviðtaka, en vakaviðtakar eru prótein sem eru annaðhvort staðsett á yfirborði eitilfruma eða seytt út af eitilfrumunum sjálfum. Þegar mótefnavaki binst vakaviðtaka örvar það myndun ákveðinna eitilfruma og sérhæft ónæmissvar hefst. Ónæmissvarið getur birst sem mótefnabundið ónæmissvar og/eða frumubundið ónæmissvar, en það eru mismunandi gerðir eitilfruma sem sinna hvoru svari. B- eitilfrumur, eða B- frumur, koma að mótefnabundnu ónæmissvari, og T- eitilfrumur, eða T- frumur, að frumubundnu ónæmissvari.

T- eitilfrumur

T- frumur verða til úr blóðstofnfrumum í beinmerg og þroskast í hóstakirtlinum þar sem þær sérhæfast að ákveðnum hlutverkum . Það eru tvær megin gerðir T- fruma en það eru T- hjálparfrumur og T- drápsfrumur . T- hjálparfrumur hjálpa öðrum frumum ónæmiskerfisins með því að seyta frumuboðefnum sem efla viðbrögð þeirra og T- drápsfrumurnar bindast við og drepa sýktar frumur. Það eru einnig til svokallaðar T- stýrifrumur en þær stýra virkni annarra fruma og gegna hlutverki í að koma í veg fyrir sjálfsofnæmissjúkdóma með því stjórna ónæmissvarinu þannig að það eigi sér ekki stað þegar um heilbrigðar frumur er að ræða. T- frumur eru sérhæfðar til að þekkja og bregðast við óeðlilegum frumum, t.d. krabbameinsfrumum eða veirusýktum frumum. T- frumur eru í aðalhlutverki þegar kemur að frumubundnu ónæmi.

B- eitilfrumur

B- frumur eru framleiddar úr blóðstofnfrumum í beinmerg. B-frumurnar flytjast svo úr beinmergnum yfir í miltað og aðra eitilvefi þar sem loka stig þroskunar á sér stað en aðeins þroskaðar B- frumur komast inn í eitilvefinn til að geta tekið þátt í sérhæfða ónæmissvarinu. B- frumur eru sérhæfðar til að þekkja og bregðast við utanfrumusýklum , t.d. bakteríum og veirum sem eru utan frumu og eru lykilþáttur í mótefnabundnu ónæmi.

Mótefnabundið ónæmi

Þegar mótefnabundið ónæmissvar á sér stað virkjast B- frumurnar með því að framleiða og seyta mótefnum. Mótefni eru prótein, sem kallast ónæmisglóbúlín, og ferðast um í vessum líkamans þar sem þau bindast þeim mótefnavökum sem vöktu upp ónæmissvarið . Þegar mótefni binst mótefnavaka á sýkli hindrar það bindigetu sýkilsins við viðtaka á hýsilfrumum, sem kemur í veg fyrir að sýkillinn geti sýkt fleiri frumur, og gerir hann þannig óvirkan. Þessi binding mótefnis við mótefnavaka sýkilsins merkir líka sýkilinn þannig að átfrumur líkamans eiga auðveldara með að melta hann.

Þegar mótefnavaki er búinn að bindast mótefni tekur B- fruman inn í sig þessa samstæðu af mótefni og mótefnavaka og brýtur hana niður í peptíð með svokallaðri próteinsundrun. B- fruman sýnir svo þessi mótefnavaka peptíð á yfirborði sínu og laðar þannig til sín hjálpar T-frumu. Hjálpar-T fruman seytir eitilfrumuboðefnum og virkjar þannig B- frumuna sem byrjar að fjölfalda sjálfa sig og myndar þyrpingu af B-frumum sem ummyndast í plasmafrumur sem seyta milljónum eintaka af mótefninu sem þekkir þennan mótefnavaka. Mótefnin ferðast svo um allan líkamann í gegnum blóðrásar- og sogæðakerfið og bindast mótefnavökum sýkilsins sem olli ónæmissvarinu.  Þegar B- fruman fjölfaldar sig og myndar þessa B- frumu þyrpingu er hluti frumanna svo kallaðar minnisfrumur en þær lifa áfram í líkamanum og þekkja þennan ákveðna sýkil. Frumurnar geta því brugðist hratt við ef við skyldum sýkjast aftur af sama sýkli sem þýðir að sýkingin nær sér ekki á strik og sýkillinn getur ekki skaðað okkur. Þá höfum við myndað ónæmi gegn sýklinum.

Í líkamanum finnast mótefni í eitlum, meltingarvegi og í millifrumuvökva í vefjum líkamans en þau finnast líka í brjóstamjólk þar sem barn öðlast skammtíma ónæmi í gegnum móður sína á meðan það er á brjósti. Barnið myndar þó ekki sjálft ónæmi gegn ónæmisvakanum og þegar brjóstamjólkin er horfin úr líkama þess er það jafn næmt. Þetta er vegna þess að í ónæmiskerfi barnsins hefur ekki átt sér stað ónæmissvar og það hefur ekki ónæmisminni gegn vakanum.

Frumubundið ónæmi

Frumubundið ónæmissvar felur ekki í sér myndun mótefnis líkt og mótefnabundið ónæmissvar heldur byggist það á T- frumum, gleypifrumum og losun frumuboðefna sem viðbrögðum við mótefnavaka. Frumubundið ónæmissvar er viðbragð við innanfrumusýklum en það þýðir að sýkillinn er innan í frumunni. T- frumurnar ráðast beint á sýktar frumur en mótefnavaki úr próteini verður til utan á frumuhimnunni þegar sýkill ræðst inn í frumuna og segir T- frumunni að fruman sé sýkt. Þegar T-fruma kemst í tæri við mótefnavaka á sér stað hröð frumuskipting í T- drápsfrumur og T- hjálparfrumur. T- drápsfrumurnar bindast mótefnavakanum á frumuhimnu sýktu frumunnar og eyða henni allri áður en sýkillinn nær að fjölga sér frekar og T- hjálparfrumurnar senda frá sér frumuboðefni frumuboðefni sem aðstoða við ónæmissvarið t.d. með því að virkja T -drápsfrumur og gleypifrumur á staðinn til að eyða sýktu frumunni. Hluti af T- drápsfrumunum og T- hjálparfrumunum sem verða til þegar T-fruman skiptir sér sérhæfast og verða að T- minnisfrumum. T- minnisfrumum er ætlað að þekkja aftur mótefnavakann og hraða þannig frumubundna ónæmissvarinu ef sami sýkill myndi sýkja frumu okkar aftur.

Bólusetningar

Bólusetning þegar einstaklingur er sprautaður með bóluefni til að koma í veg fyrir alvarlegan smitsjúkdóm. Bóluefni eru ýmist unnin úr veikluðum veirum og bakteríum eða efnum sem innihalda ónæmisvaka sem finnast í þessum sýklum . Bólusetningar byggja á sérhæfðu ónæmissvari þar sem eitilfrumur líkamans bregðast við ónæmisvakanum í bóluefninu og vekja upp mótefnasvörun, og með því ónæmisminni, án þess viðkomandi veikist alvarlega. Í sumum tilfellum þarf að bólusetja nokkrum sinnum með sama bóluefni til að mynda langlíf mótefni og minnisfrumur en með bólusetningum verður líkaminn betur í stakk búinn að ráða niðurlögum sýkilsins ef einstaklingur yrði útsettur fyrir sýklinum í framtíðinni.

Ónæmiskerfið og stýring lífeðlisfræðilegraþátta

Ónæmiskerfið hefur fjölbreytt hlutverk innan lífeðlisfræðilegrar stýringar líkamans. Ónæmiskerfið vinnur náið með öðrum kerfum líkamans á borð við innkirtla-, og taugakerfinu . Einnig leikur það mikilvægt hlutverk í fósturvísismyndun í líkamanum og í endurnýjun og viðgerðum á vefjum líkamans sem eru meðal annars: bein, blóð, slímhúð, húð, brjósk, vöðvar ásamt þéttum og lausum bandvef.

Hormón

Sum hormón stýra ónæmissvari líkamans og hafa umbreytandi áhrif á ónæmiskerfið. Sem dæmi eru kvenhormónar þekktir fyrir ónæmisörvun bæði með sérhæfðum og ósérhæfðum ónæmissvörum. Sumir sjálfsofnæmissjúkdómar eins og helluroði (e. lupus erythematosus) herja almennt á konur og einkenni hans byrja að koma fram á kynþroskaskeiðinu. Hinsvegar virðast karlkynshormón eins og testosterón vera ónæmisbælandi. Önnur hormón virðast einnig stýra ónæmiskerfinu, augljósasta dæmið er prólaktín sem er mjólkurmyndurnarvaki, vaxtarhormón og D- vítamín.

D – vítamín

Eitt af lykilhlutverkum D-vítamíns í líkamanum er að virkja T-frumur ónæmiskerfisins. Þegar líkaminn er í jafnvægi, eða samvægis ástandi, eru T-frumurnar í blóðinu hálfpartinn í óvirku dvalaástandi.  Þegar T-frumurnar komast í návist við sýkil eða meinvald af einhverju tagi, s.s. ónæmisvaka, sem þær hafa viðtaka fyrir á frumuhimnu sinni, bindast þær D-vítamín sameindinni um viðtakann. Þá fer af stað innri verkun frumunnar og hún drepur sýkilinn. Þetta ferli fer í gang fyrir tilstilli þess að T-fruman næmist með því að teygja úr sér og þá binst hún við D-vítamínviðtaka úr blóði sem kveikir á ákveðnum erfðavísi innan frumunar. D-vítamín er því áhrifavaldurinn sem virkjar T-frumur úr dvala. D- vítamín gegnir nokkurskonar hlutverki orkuvers sem kveikir á varnarkerfi frumunnar. Einnig er hlutverk D-vítamíns að hafa hemil á ónæmiskerfinu að því leyti að það fari ekki að vinna gegn sjálfu sér, en ef slíkt gerist þá geta myndast sjálfsofnæmissjúkdómar í líkamanum.

Aðrar ónæmiskerfisfrumur sem er þekkt að nýti sér sömu aðferð eru langflestar átfrumur og angafrumur sem hafa það hlutverk að örva T-frumur í eitilvefnum. Einnig nýta hyrnisfrumur sér virkni D-vítamíns, þær eru í ysta húðlaginu og hafa það hlutverk að mynda keratín sem er hart prótín efni sem er uppbygginarefni hárs, húðar og nagla.

Svefn og hvíld

Svefn og hvíld hefur áhrif á ónæmiskerfið og svefnleysi er skaðlegt ónæmisstarfseminni . Varnir við sýkingum minnka við svefnleysi ásamt því að endurnýjunarferli líkamans fer í ójafnvægi. Einnig getur ónæmissvörun við sýkingu leitt til breytinga á ferli svefnhringja, þar með talið aukningu á djúpsvefni í samhengi við REM-svefn sem einkennist af hröðum augnhreyfingum.

Einstaklingar sem þjást af svefnleysi geta haft takmarkaðri virkni í myndun ónæmis sem þýðir að virkjun ónæmiskerfisins af völdum sýkingar eða bólusetningar með vaka sem kveikir á ónæmissvari er lægri fyrir vikið vegna svefnleysis. Rannsóknir hafa sýnt að ákveðnir próteinvakar, á borð við NFIL3, eru samofnir við þætti sem snúa að þroskastigi og fjölgun T- fruma, starfsemi drápsfruma og líkamsklukkunni. Ef dagsbirtan er óeðlileg miðað við líkamsklukkuna hefur það áhrif á þessa próteinvaka sem getur þá valdið svefnleysi. Þar með hafa þessar truflanir neikvæð áhrif á eðlilegt svefnmunstur. Þetta ójafnvægi getur leitt til langvinna erfiðleika eins og hjartasjúkdóma, þrálatra verkja og astma. Aðrar neikvæðar afleiðingar svefnleysis birtast í ójafnvægi á milli svefns og líkamsklukkunnar sem hefur sýnt fram á mikil stjórnunarbundin áhrif á bæði sérhæfðu og ósérhæfðu ónæmisstarfsemina.

Í almennum djúpsvefni verður fall í sterahormónunum kórtisól, adrenalín og noradrenalín sem framleidd eru í nýrnahettum. Það hefur aukandi áhrif á leptín, vaxtarhormón úr heiladingul og prolaktíni. Þessi hormón kalla fram frumuboðefni sem mynda m.a. hvitfrumuboða. Keðjuverkunin af þessum boðefnum valda örvun ónæmisstarfseminnar, ónæmisfrumum fjölgar ásamt því að hafa áhrif á þroskaferli hvítra blóðfruma. Þetta ferli snýr að uppbyggingu og endurnýjun á vefum líkamans. Í þessu hægfara ferli sérhæfða varnakerfisins er hámarki náð hjá alveg óþroskuðum og minna þroskuðum T-frumum. Aukalega við þau áhrif sem hormónin valda í svefni, styðja þau við samskipti á milli eitla og T-fruma og auka almenna fjölgun á T-hjálparfrumum jafnframt að flytja óþroskaðar T-frumur í eitlana. Þetta er einnig talið styðja við myndun á langverandi ónæmis minni í gegnum upphafsfasa hjá ónæmis viðbragði T-minnisfrumu s.s. þegar hún hefur komist í snertingu við vaka og örvast þegar hún kemst aftur í snertingu við sama vaka bregst hún kröftugar og fljótar við.

             Í vöku eru sérhæfðar T-drápsfrumur að störfum og koma í veg fyrir að utanaðkomandi sýklar fái að setjast að. Bólgueyðandi sameindirnar kortísól og katekólamín, sem myndast í nýrnahettum, eru einnig í hámarki meðan á vöku stendur. Bólgumyndun myndi valda alvarlegum vitsmunarlegum og líkamlegum takmörkunum ef henni væri ekki haldið í skefjum með þessum hormónum/sterum. Bólgumyndun getur átt sér stað í svefni fyrir tilstilli melatóníns, sem er eitt þeirra hormóna sem framkallar svefn. Bólgumyndun veldur töluverðri oxunar streytu (e. oxadative stress) í líkamanum en vegna virkni melatóníns hefur það mótvægis áhrif vegna sindurefnaframleiðslu þess .

Endurnýjun og viðgerðir

Sérhæfði hluti ónæmiskerfisins gegnir veigamiklu hlutverki í uppbyggingu á sködduðum vefjum líkamans. Megin uppistaða þeirra fruma sem taka þátt í viðgerðum eru gleypifrumur og dauffrumur en aðrar T-eitilfrumur og T-stýrifrumur eru einnig mikilvægar. Aðlögunarhæfni ónæmisfruma og jafnvægið sem þær stjórna á milli frumbólgumyndunar og bólgueyðandi virkni er lykilatriði í skilvirkri viðgerð vefja. Hluti ónæmiskerfisins er einnig þáttur af endurnýunarferli annara dýra, meðal annars hjá froskdýrum eins og salamöndrum sem missa bút af halanum. Samkvæmt einni tilgátu gætu lífverur sem geta endurnýjað sig haft minni aðlögunar hæfni en lífverur sem geta ekki endurnýjað sig.

Raskanir á ónæmiskerfinu

Í sumum tilfellum starfar ónæmiskerfið ekki eins og það ætti að gera. Raskanir á starfsemi ónæmiskerfisins birtast helst sem ofnæmi, sjálfsofnæmi og ónæmisbrestur en hver þessara raskana getur valdið ýmiskonar ónæmissjúkdómum.

Ofnæmi

Ofnæmi má skýra sem ofurviðkvæmni einstaklinga gagnvart ákveðnum framandi efnum, svokölluðum ofnæmisvökum, sem komast í tæri við líkamann . Ofnæmisvakar geta verið allskonar efni en algengir ofnæmisvakar eru t.d. frjókorn, mygla, ryk, sólarljós, plöntur og bakteríur. Einkenni ofnæmis koma oftast aðallega fram á húð og í slímhimnu og geta til dæmis lýst sér sem nefrennsli, útbrot, bólgur og öndunarerfiðleikar.

Ófnæmisviðbragð getur verið brátt eða langdregið. Þegar ónæmisviðbragðið er brátt getur það gerst mjög hratt en þá hefur einstaklingur komist í tæri við ofnæmisvaka og sérhæft ónæmissvar átt sér stað þannig það myndast mótefni sem kallast ónæmisglóbúlín E. Þegar einstaklingurinn verður svo aftur var við ofnæmisvakann man líkaminn eftir vakanum og ónæmisglóbúlín E er framleitt. Það festir sig við mast frumur í líkamanum og hvetur þær að losa efni, aðallega histamín og serotonín, sem valda ofnæmis einkennum.  

Langdregið ónæmisviðbragð byggir hinsvegar ekki á mótefna myndun heldur á bólgusvörun T-eitilfrumna sem framleið ýmis efni sem valda bólgueinkennum t.d. útbrotum og bólguskellum. Líkt og þegar um brátt ofnæmi er að ræða þarf einstaklingur að hafa komist í tæri við ófnæmisvakann áður til að hann sýni ofnæmis einkenni.

Ofnæmisviðbrögð geta valdið óþægindum en eru oftast ekki hættuleg. Þó geta komið upp hættulegar aðstæður, t.d. þegar fólk þjáist af bráðaofnæmis sjúkdómi, þar sem á sér stað lífshættuleg æðavíkkun, blóðþrýstingsfall og samdráttur í sléttum vöðvum sem getur endað í öndunarstoppi. Aðrir sjúkdómar af völdum ofnæmis eru t.d. astmi, frjókornaofnæmi og exem.

Sjálfsofnæmi

Talað er um sjálfsofnæmi þegar líkaminn bregst við eigin efnum með ónæmissvari og myndar gegn þeim mótefni sem veldur svo skemmdum á vefjum. Sjálfsofnæmi getur t.d. myndast eftir áverka eftir slys, eða ef framandi efni tengjast próteinum í líkamanum og breyta þeim þannig í mótefnavaka. Svo geta mótefni sem líkaminn hefur framleitt gegn sýkli ráðist á prótein líkamans ef að próteinið er nógu lýkt sýkilefninu. Rauðir úlfar, sykursýki og liðagigt eru dæmi um sjúdóma sem flokkast undir sjálfsofnæmi en ekki er til nein þekkt lækning við sjálfsofnæmissjúkdómum.

Ónæmisbrestur

Ónæmisbrestur er þegar galli er á vörnum ónæmiskerfisins gegn sýklum. Ónæmisbresti má skipta í meðfæddan ónæmisbrest og áunninn eða skyndilegan ónæmisbrest. T-frumu ónæmisbrestur getur verið meðfæddur en þá fæðist einstaklingur án T-fruma og eru þannig mun næmari fyrir ýmsum veirusjúkdómum en þeir með eðlilegt ónæmiskerfi. Meðfæddur T-frumu ónæmisbrestur er sem betur fer mjög sjaldgæfur sjúkdómur og upgötvast í flestum tilfellum snemma sem er mjög mikilvægt þar sem flestir þeirra sem þjást af sjúkdómnum munu þurfa beinmergsskipti. Áunnin eða skyndilegur T-frumu ónæmisbrestur er t.d. aðal einkenni sýkingar á HIV-veirunni en þar verður fækkun á T-frumum sem veldur því að einstaklingar verða mun berskjaldaðri gegn örverum sem getur á endanum leitt til alnæmis.

Heimildir

  Þessi líffræðigrein er stubbur. Þú getur hjálpað til með því að bæta við greinina.