Τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος προέρχονται από αδέσμευτα αρχέγονα κύτταρα (pluripotent stem cells) του μυελού των οστών, τα οποία διαφοροποιούνται σε λεμφοειδή ή σε μυελοειδή αρχέγονα κύτταρα.
Τα λεμφοειδή κύτταρα εξελίσσονται περαιτέρω σε Τ λεμφοκύτταρα ή Β λεμφοκύτταρα.
Η μυελοειδής κυτταρική γραμμή παράγει κοκκιοκύτταρα (ουδετερόφιλα, ηωσινόφιλα, βασεόφιλα και σιτευτικά κύτταρα) και μονοκύτταρα/μακροφάγα.
Το ανοσοποιητικό σύστημα προσβάλλει τα ξένα σωματίδια που μπαίνουν στο σώμα (μικρόβιο ή αλλεργιογόνα) κατά δύο τρόπους. Τα φαγοκύτταρα, π.χ. ουδετερόφιλα, μονοκύτταρα και μακροφάγα, ενσωματώνουν και καταστρέφουν τους εισβολείς, ενώ τα λεμφοκύτταρα, πλασματοκύτταρα, ηωσινόφιλα, βασεόφιλα και σιτευτικά κύτταρα εκκρίνουν αντισώματα ή μεσολαβητές για να τους εξαλείψουν.
ΟΥΔΕΤΕΡΟΦΙΛΑ
Είναι ο συνηθέστερος τύπος λευκοκυττάρων του αίματος και έχουν σημαντικό ρόλο στην άμυνα κατά των μικροβιακών λοιμώξεων. Τα ουδετερόφιλα έχουν πυρήνα με πολλούς λοβούς και λυσοσωματικά κοκκία.
Προσελκύονται γρήγορα στη θέση της λοίμωξης. Ενσωματώνουν τα μικρόβια και τα καταστρέφουν με λυσοσωματικά ένζυμα. Όμως στην πορεία της εν λόγω διεργασίας προκαλούν και μικρή βλάβη στους ιστούς, η οποία συνήθως είναι περιορισμένη, ενώ η διεργασία (φλεγμονή) διακόπτεται μόλις η λοίμωξη τεθεί υπό έλεγχο. Μερικές φορές η διεργασία συνεχίζεται χωρίς λοίμωξη και η χρόνια αυτή φλεγμονή αποτελεί τη βάση πολλών ανοσολογικών νοσημάτων.
ΜΟΝΟΚΥΤΤΑΡΑ ΚΑΙ ΜΑΚΡΟΦΑΓΑ
Τα μονοκύτταρα και τα ιστικά ομολογά τους, τα μακροφάγα, έχουν τρεις σημαντικές λειτουργίες. Με τη φαγοκυττάρωση καταβροχθίζουν μικροοργανισμούς για να τους καταστρέψουν με τα λυσωματικά τους ένζυμα. Εκκρίνουν επίσης κυτταροκίνες και άλλους προφλεγμονώδεις μεσολαβητές ενώ δρουν και ως κύτταρα που παρουσιάζουν αντιγόνα.
Τα μακροφάγα ενεργοποιούνται από προϊόντα των μικροβίων. Όταν τα μακροφάγα ενεργοποιηθούν, ενισχύεται η έκφραση υποδοχέων, η φαγοκυτταρική δραστηριότητα τους και η έκκριση μεσολαβητών. Τα μακροφάγα προσαρμόζονται στις τοπικές ανάγκες και μπορεί να μεταμορφωθούν σε συγκεκριμένα κύτταρα, π.χ. κύτταρα Langerhans στο δέρμα, κύτταρα Kupffer στο συκώτι και κυψελιδικά μακροφάγα στον πνεύμονα.
ΗΩΣΙΝΟΦΙΛΑ
Τα ηωσινόφιλα μετακινούνται από τον μυελό των οστών στην κυκλοφορία του αίματος και τελικά μεταναστεύουν στους βλεννογόνους κυρίως του εντέρου και λιγότερο των πνευμόνων. Προσελκύονται όμως και σε περιοχές φλεγμονής άλλων ιστών. Η ενεργοποιημένη μορφή εμφανίζεται λιγότερο πυκνή και τέτοια υπόπυκνα ηωσινόφιλα αφθονούν στις παρασιτικές λοιμώξεις και στα αλλεργικά νοσήματα.
Τα ηωσινόφιλα διαθέτουν στην επιφάνεια τους υποδοχείς ανοσοσφαιρινών και στο κυτταρόπλασμα τους κοκκία τα οποία περιέχουν ένζυμα και μεσολαβητές. Τα ηωσινόφιλα εκκρίνουν διάφορες τοξικές ουσίες στις οποίες περιλαμβάνονται η μείζων βασική πρωτείνη, η κατιονική πρωτεΐνη και η υπεροξειδάση. Επιπλέον, εκκρίνουν διάφορους τύπους μεσολαβητών, όπως τον παράγοντα ενεργοποίησης των αιμοπεταλίων, λευκοτριένια και κυτταροκίνες.
Τα ηωσινόφιλα διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην άμυνα κατά των παρασιτικών λοιμώξεων και στην αλλεργική φλεγμονή. Η απελευθέρωση κατιονικών πρωτεϊνών προκαλεί επιθηλιακές βλάβες και αυξάνει τη βρογχική αστάθεια στο βρογχικό άσθμα. Ενεργοποίηση και αποκοκκίωση των ηωσινοφίλων παρατηρείται και σε άλλες αλλεργικές νόσους, π.χ. ρινίτιδα, ατοπική δερματίτιδα, κνίδωση και αγγειοοίδημα.
ΒΑΣΕΟΦΙΛΑ ΚΑΙ ΣΙΤΕΥΤΙΚΑ ΚΥΤΤΑΡΑ
Τα σιτευτικά κύτταρα (mast ceils) απαντώνται κυρίως στους ιστούς που είναι εκτεθειμένοι στο εξωτερικό περιβάλλον, π.χ. βλεννογόνοι του εντέρου, του αναπνευστικού συστήματος και του δέρματος. Διακρίνονται δύο τύποι σιτευτικών κυττάρων, με ελαφρώς διαφορετικές λειτουργίες.
Τα μεν περιέχουν το ένζυμο τρυπτάση και αποκαλούνται MCT ενώ τα άλλα που περιέχουν χυμάση αποκαλούνται MCTC. Τα βασεόφιλα διακινούνται μέσω του αίματος και προσελκύονται στην περιοχή της φλεγμονής από χημειοτακτικούς μεσολαβητές.
Τα σιτευτικά κύτταρα είναι αυτά που απαντούν πρώτα στις αλλεργικές αντιδράσεις. Στην επιφάνεια τους διαθέτουν υποδοχείς υψηλής συγγένειας για την ανοσοσφαιρίνη E ή IgE. Εάν συνδεθούν αντιγόνα με την προσκολλημένη στην επιφάνεια τους IgE πραγματοποιείται αποκοκκίωση των σιτευτικών κυττάρων με απελευθέρωση μεσολαβητών.
Η ισταμίνη, η τροσταγλανδίνη D2, τα λευκοτριένια (LTC4) και ο παράγων ενεργοποίησης των αιμοπεταλίων, ενεργώντας επί των αιμοφόρων αγγείων και των λείων μυών των βρόγχων, προκαλούν συμπτώματα άμεσης υπερευαισθησίας, π.χ. βρογχόσπασμο, οίδημα και αγγειοδιαστολή. Επιπροσθέτως, η παραγωγή διάφορων κυτταροκινών προσελκύει και ενεργοποιεί ηωσινόφιλα και βασεόφιλα και αυξάνει την παραγωγή IgE.
Τ ΛΕΜΦΟΚΥΤΤΑΡΑ
Σε αντίθεση με τα περισσότερα άλλα κύτταρα, τα λεμφοκύτταρα αναγνωρίζουν το αντιγόνο και συνδέονται απευθείας με αυτό, διά των επιφανειακών τους υποδοχέων. Αναπτύσσονται στο μυελό των οστών από προγονικά κύτταρα και διέρχονται από το θύμο για να ωριμάσουν και να αναπτύξουν από νωρίς ειδικότητα προς αντιγόνα.
Στο οπτικό μικροσκόπιο όλα τα λεμφοκύτταρα φαίνονται όμοια, με στρογγυλό κυτταρικό σώμα και μεγάλο πυρήνα. Διαφοροποιούνται με τη χρήση μονοκλωνικών αντισωμάτων, τα οποία αναγνωρίζουν δείκτες στην επιφάνεια των λεμφοκυττάρων. Οι εν λόγω δείκτες αριθμούνται με πρόθεμα τον “χαρακτηρισμό ομάδας” (CD, cluster designation). Όλα τα Τ λεμφοκύτταρα έχουν στην επιφάνεια τους μόρια CD2 και CD3.
Τα Τ λεμφοκύτταρα ενορχηστρώνουν πρωτίστως τις ανοσιακές απαντήσεις διά της απελευθέρωσης κυτταροκινών και είναι δυνατόν να διακριθούν σε αυτά που διαθέτουν στην επιφάνεια τους CD4 μόρια (CD4 + ) και σ’ αυτά που διαθέτουν CD8 μόρια (CD8 + ).
Τα CD8+ λεμφοκύτταρα αναγνωρίζουν μόρια MHC τάξης I επί της κυτταρικής επιφανείας και φονεύουν αυτά που περιέχουν τα κατάλληλα αντιγόνα, όπως τα μολυσμένα και τα κακοήθη κύτταρα (κυτταροτοξική λειτουργία).
Τα CD4+ λεμφοκύτταρα αναγνωρίζουν αντιγόνα σε συνδυασμό με μόρια MHC τάξης II επάνω σε κύτταρα που παρουσιάζουν αντιγόνα και παρέχουν βοηθητική λειτουργία (Τ βοηθητικά κύτταρα ή Th). Υπάρχουν τρεις τύποι Th κυττάρων. Τα ThO είναι αδέσμευτα (uncommitted) κύτταρα που παράγουν μεγάλη ποικιλία κυτταροκινών. Τα Th1 προάγουν τη φλεγμονή για να καταπολεμηθούν μικρόβια και παράγουν κυτταροκίνες όπως η IL-2 και η ιντερφερόνη-γ. Τα Th2 κύτταρα προάγουν την αλλεργική φλεγμονή παράγοντας κυτταροκίνες όπως οι IL-4, IL-5, IL-6 και IL-1 3.
Το αποτέλεσμα της δράσης των Th κυττάρων επί άλλων φλεγμονωδών κυττάρων είναι να:
• Προκαλέσουν συσσώρευση τους στον τόπο της φλεγμονής.
• Προκαλέσουν πολλαπλασιασμό τους.
• Παρατείνουν τη ζωή τους.
• Ενεργοποιήσουν αυτά και να τα προετοιμάσουν για περαιτέρω δράση.
• Διεγείρουν την παραγωγή ανοσοσφαιρινών από Β κύτταρα.
Β ΛΕΜΦΟΚΥΤΤΑΡΑ
Τα Β λεμφοκύτταρα αναπτύσσονται και ωριμάζουν στο μυελό των οστών. Το Β λεμφοκύτταρο αρχικά εκφράζει στην επιφάνεια του μη ειδικά IgM ή IgD αντισώματα. Μετά την έκθεση του στο ειδικό αντιγόνο, το αφομοιώνει, το επεξεργάζεται και στη συνέχεια παρουσιάζει το πεπτίδιο, σε συνδυασμό με μόριο MHC τάξης II της επιφανείας του, στο Th λεμφοκύτταρο (CD4 + ).
To Th λεμφοκύτταρο προκαλεί πολλαπλασιασμό των Β λεμφοκυττάρων και μετατροπή τους σε πλασματοκύτταρα για να παραχθούν αντισώματα (IgG, IgA ή IgE) ειδικά για το αντιγόνο. Μερικά ευαισθητοποιημένα Β λεμφοκύτταρα παραμένουν ως κύτταρα μνήμης και διοργανώνουν ενισχυμένη απάντηση κατά την επανέκθεση στο ίδιο αντιγόνο.
