תגובה חיסונית

תגובה חיסונית (באנגלית: Immune Response) היא תגובה פיזיולוגית המתרחשת בתוך אורגניזם בהקשר של דלקת במטרה להתגונן מפני גורמים אקסוגניים (חיצוניים). אלה כוללים רעלים, נגיפים, חיידקים תוך וחוץ-תאיים, פרוטוזואה, תולעים טפיליות ופטריות, שעלולים לגרום לבעיות לבריאות האורגניזם המארח אם לא יפונו מהגוף או יחוסלו. צורות אחרות של תגובה חיסונית כוללות גורמים אקסוגניים לא מזיקים (כגון אבקה ורכיבי מזון) שיכולים לעורר אלרגיה. לטקס ומתכות ידועים גם הם כאלרגנים. רקמה מושתלת – למשל דם או איבר – יכולים לגרום למחלת השתל נגד המאכסן. יש תגובה חיסונית המכונה מחלת RH בנשים בהריון. צורות אלו של תגובה חיסונית מסווגות כתגובות רגישות יתר. צורה נוספת של תגובה חיסונית היא חסינות נגד גידולים. יש שני ענפים של התגובה החיסונית, המולד והסתגלני, הפועלים יחד כדי להגן מפני פתוגנים. שני הענפים עוסקים במרכיבים הומוראליים (נוזליים, בין אם דם או נוזלים בין תאיים אחרים, וראו חסינות הומורלית) ותאיים. התגובה המולדת – התגובה הראשונה של הגוף לפולש – היא תגובה לא ספציפית ומהירה לכל סוג של פתוגן. מרכיבים של התגובה החיסונית המולדת כוללים מחסומים פיזיים כמו העור והממברנות הריריות, תאי חיסון כגון נויטרופילים, מקרופאגים ומונוציטים, וגורמים מסיסים כולל ציטוקינים וחלבוני מערכת המשלים. התגובה החיסונית האדפטיבית, הסתגלנית של הגוף מטפלת באנטיגנים ספציפיים ולכן נדרש זמן רב יותר להפעיל את הרכיבים המעורבים. הענף האדפטיבי כולל תאים כגון תאים דנדריטיים, תאי T ותאי B וכן נוגדנים – הידועים גם בשם אימונוגלובולינים – המקיימים אינטראקציה ישירה עם האנטיגן ומהווים מרכיב חשוב בתגובה נגד פולש. המגע הראשון שיש לאורגניזם עם אנטיגן יגרום לייצור תאי T ו-B אפקטורים שהם תאים מופעלים המתגוננים מפני הפתוגן. ייצורם של תאי אפקטור אלה כתוצאה מהחשיפה בפעם הראשונה נקרא תגובה חיסונית ראשונית. תאי זיכרון T ותאי זיכרון B מיוצרים גם כשאותו פתוגן נכנס שוב לאורגניזם. אם האורגניזם ייחשף מחדש לאותו פתוגן, תתחיל תגובה חיסונית משנית ומערכת החיסון תוכל להגיב בצורה מהירה וחזקה בזכות תאי הזיכרון מהחשיפה הראשונה. חיסונים מציגים מיקרואורגניזם מוחלש, מומת או מקוטע על מנת לעורר תגובה חיסונית ראשונית. זאת כדי שבמקרה של חשיפה לפתוגן האמיתי, התגובה החיסונית המשנית תגן על הגוף במהירות. התגובה החיסונית המולדת היא התגובה הראשונה של אורגניזם לפולשים זרים. תגובה חיסונית זו נשמרת מבחינה אבולוציונית על פני מינים רבים ושונים, כאשר לכל האורגניזמים הרב-תאיים יש איזושהי וריאציה של תגובה מולדת. מערכת החיסון המולדת מורכבת ממחסומים פיזיים כגון עור וממברנות ריריות, סוגי תאים שונים כמו נויטרופילים, מקרופאגים ומונוציטים, וגורמים מסיסים כולל ציטוקינים ומשלים. בניגוד לתגובה החיסונית האדפטיבית, התגובה המולדת אינה ספציפית לאף פולש זר אחד, וכתוצאה מכך, פועלת במהירות כדי לפטור את הגוף מפתוגנים.[דרוש מקור] פתוגנים מזוהים ומתגלים באמצעות קולטני זיהוי דפוסים (pattern recognition receptors, PRR). קולטנים אלו הם מבנים על פני השטח של מקרופאגים שמסוגלים לקשור פולשים זרים וכך ליזום איתות תאים בתוך תא מערכת החיסון. באופן ספציפי, קולטני זיהוי הדפוסים מזהים דפוסים מולקולריים הקשורים לפתוגן (PAMPs) שהם מרכיבים מבניים אינטגרליים של פתוגנים. דוגמאות ל-PAMP כוללות את דופן התא הפפטידוגליקן או ליפופוליסכרידים (LPS), שניהם מרכיבים חיוניים של חיידקים ולכן נשמרים מבחינה אבולוציונית על פני מינים רבים ושונים של חיידקים. כאשר פתוגן זר עוקף את המחסומים הפיזיים וחודר לאורגניזם, קולטני זיהוי הדפוסים על מקרופאגים יזהו ויקשרו ל-PAMP ספציפיים. קישור זה מביא להפעלה של מסלול איתות המאפשר לגורם השעתוק NF-κB להיכנס לגרעין המקרופאג ולהתחיל את השעתוק ולהפריש ציטוקינים כגון IL-8, IL-1 ו-TNFα. שחרור ציטוקינים אלו הכרחי לכניסת נויטרופילים מכלי הדם לרקמה הנגועה. כשנויטרופילים נכנסים לרקמה, כמו מקרופאגים, הם מסוגלים לבצע פגוציטוזיס ולהרוג פתוגנים וחיידקים.[דרוש מקור] משלים, מרכיב נוסף של מערכת החיסון המולדת, מורכב משלושה מסלולים המופעלים בדרכים שונות. המסלול הקלאסי מופעל כאשר הנוגדן IgG או IgM קשור לאנטיגן היעד שלו על ממברנת תא הפתוגן או על נוגדן הקשור לאנטיגן. המסלול האלטרנטיבי מופעל על ידי משטחים זרים כגון וירוסים, פטריות, חיידקים, טפילים וכו', ומסוגל לבצע הפעלה אוטומטית (עקב "tickover" של C3 – Complement component 3 (אנ')). מסלול לקטין מופעל כשלקטין קושר מנוז (MBL) או קולטני זיהוי דפוסים ספציפיים נקשרים לדפוסים מולקולריים הקשורים לפתוגן על פני השטח של מיקרואורגניזמים פולשים כגון שמרים, חיידקים, טפילים ווירוסים. כל אחד משלושת המסלולים מבטיח שההשלמה עדיין תתפקד אם מסלול אחד יפסיק לעבוד או שפולש זר יוכל להתחמק מאחד מהמסלולים הללו (עקרון ההגנה לעומק). המסלולים מופעלים בצורה שונה, אך תפקיד מערכת המשלים הוא לנטרל פתוגנים ולעורר סדרה של תגובות דלקתיות המסייעות להילחם בזיהום.[דרוש מקור] התגובה החיסונית ההסתגלותית היא קו ההגנה השני של הגוף. התאים של מערכת החיסון האדפטיבית הם ספציפיים ביותר מכיוון שבשלבי התפתחות מוקדמים מפתחים תאי B ו-T קולטנים לאנטיגנים מסוימים בלבד. זה חשוב עבור הפעלת תאי B ו-T. תאי B ו-T הם תאים מסוכנים, ואם הם מסוגלים לתקוף מבלי לעבור תהליך קפדני של הפעלה, אקטיביזציה, תא B או T פגום יכול להתחיל להשמיד את התאים הבריאים של המארח עצמו. הפעלה של תאי T עוזרים מתרחשת כאשר תאים מציגי אנטיגן (APCs) מציגים אנטיגן זר באמצעות מולקולות MHC Class II על פני התא. APCs כוללים תאים דנדריטים, תאי B ומקרופאגים המצוידים לא רק ב-MHC Class II, אלא גם בליגנדים מעוררי שיתוף שמזוהים על ידי קולטנים מעוררי שיתוף בתאי T עוזרים (Helper T cells). ללא המולקולות הקו-סטימולטוריות, כלומר שמעוררות תגובה הדדית, התגובה החיסונית הסתגלנית תהיה לא יעילה ותאי T יהפכו לאנרגיים, לא פעילים (anergy). ניתן להפעיל מספר תת-קבוצות של תאי T על ידי APCs ספציפיים, וכל תא T מצויד להתמודדות עם כל פתוגן מיקרוביאלי ייחודי. סוג תא ה-T המופעל וסוג התגובה שנוצרת תלויים בין השאר בהקשר שבו ה-APC נתקל לראשונה באנטיגן. ברגע שתאי T עוזרים מופעלים, הם מסוגלים להפעיל תאי B נאיביים בבלוטת הלימפה. עם זאת, הפעלת תאי B היא תהליך דו-שלבי. ראשית, קולטני תאי B, שהם נוגדני אימונוגלובולין M (IgM) ואימונוגלובולין D (IgD) ספציפיים לתא B המסוים, חייבים להיקשר לאנטיגן, מה שגורם לאחר מכן לעיבוד פנימי כך שהאנטיגן מוצג על מולקולות MHC Class II של תא B. ברגע שזה קורה תא עוזר T המסוגל לזהות את האנטיגן הקשור ל-MHC מקיים אינטראקציה עם המולקולה הקו-סטימולטורית שלו ומפעיל את תא B. כתוצאה מכך, תא B הופך לתא פלזמה אשר מפריש נוגדנים הפועלים כאופסונין כנגד פולשים.[דרוש מקור] הספציפיות בענף האדפטיבי נובעת מהעובדה שכל תא B ו-T שונה מרעו. לפיכך יש קהילה מגוונת של תאים המוכנים לזהות ולתקוף מגוון שלם של פולשים. עם זאת, הפשרה היא שהתגובה החיסונית האדפטיבית איטית בהרבה מהתגובה המולדת של הגוף, מכיוון שהתאים שלו ספציפיים ביותר ונדרשת הפעלה לפני שהוא מסוגל לפעול. בנוסף לספציפיות, התגובה החיסונית האדפטיבית ידועה גם בזיכרון אימונולוגי. לאחר מפגש עם אנטיגן, המערכת החיסונית מייצרת תאי T ו-B שזוכרים ומאפשרים תגובה חיסונית מהירה וחזקה יותר במקרה שהאורגניזם יפגוש שוב את אותו אנטיגן. בהתאם לדרישות אקסוגניות, יש מספר סוגים של תגובה חיסונית (IR). בפרדיגמה זו, מערכת החיסון (הן מולדת והן הסתגלותית) ורכיבים תאיים ומולקולריים שאינם מערכת חיסונית מאורגנים כדי להגיב בצורה מיטבית לאתגרים חשיפה שונים. נכון לעכשיו, ידוע על מספר סוגים של IR. סוג 1 IR מתעורר על ידי נגיפים, חיידקים תוך תאיים וטפילים. פועלים תאי לימפה מולדים מקבוצה 1 (ILC1), תאי NK, תאי Th1, מקרופאגים, ואיזוטיפי IgG שמבצעים אופסוניזציה – הכנה לפאגוציטוזה. סוג 2 IR נגרם על ידי רעלים וטפילים רב-תאיים. ILC2, תאי אפיתל, לימפוציטים Th2, אאוזינופילים, בזופילים, תאי פיטום, IgE הם שחקני מפתח כאן. סוג 3 IR מכוון לחיידקים ופטריות חוץ-תאיים על ידי גיוס ILC3, Th17, נויטרופילים, ואופסוניזציה של איזוטיפ IgG. יש סוגים נוספים של IR בפתולוגיות לא זיהומיות. לכל סוגי ה-IR יש חלקי חיישן (ILC, תאי NK), חלקים אדפטיביים (תאי T ו-B) וחלקים אפקטורים (נויטרופילים, אאוזינופילים, בטזופילים, תאי פיטום). "Immune system – Evolution of the immune system". Encyclopedia Britannica (באנגלית). נבדק ב-2020-03-09. "vaccine | Definition, Types, History, & Facts". Encyclopedia Britannica (באנגלית). נבדק ב-2020-03-09. "The Innate Immune System: Early Induced Innate Immunity: PAMPs". faculty.ccbcmd.edu. אורכב מ-המקור ב-2020-02-01. נבדק ב-2020-03-08. Sarma, J. Vidya; Ward, Peter A. (2011). "The complement system". Cell and Tissue Research. 343 (1): 227–235. doi:10.1007/s00441-010-1034-0. ISSN 0302-766X. PMC 3097465. PMID 20838815. Bonilla FA, Oettgen HC (בפברואר 2010). "Adaptive immunity". The Journal of Allergy and Clinical Immunology. 125 (2 Suppl 2): S33–S40. doi:10.1016/j.jaci.2009.09.017. PMID 20061006. {{cite journal}}: (עזרה) Janeway CA, Travers P, Walport M, Shlomchik MJ (2001). Immunobiology (5th ed.). New York and London: Garland Science. ISBN 0815341016. Annunziato F, Romagnani C, Romagnani S (בדצמבר 2014). "Adaptive immunity". The Journal of Allergy and Clinical Immunology. 135 (3): 626–635. doi:10.1016/j.jaci.2014.11.001. PMID 25528359. {{cite journal}}: (עזרה) Murphy K, Weaver C (2016). Janeway's Immunobiology (9th ed.). Garland Science. p. 451. ISBN 978-0815345848. Eyerich, K.; Eyerich, S. (במאי 2018). "Immune response patterns in non-communicable inflammatory skin diseases". Journal of the European Academy of Dermatology and Venereology. 32 (5): 692–703. doi:10.1111/jdv.14673. PMC 5947562. PMID 29114938. {{cite journal}}: (עזרה) מדיה וקבצים בנושא תגובה חיסונית בוויקישיתוף http://www.journals.elsevier.com/human-immunology/call-for-papers/single-molecule-sequencing-for-histocompatibility-and-immuno/ http://www.karger.com/Journal/Issue/227635 http://www.springer.com/biomed/immunology/journal/251