ระบบภูมิคุ้มกัน

ระบบภูมิคุ้มกัน (immune system) คือระบบที่คอยปกป้องร่างกายของสิ่งมีชีวิตจากสิ่งแปลกปลอม โดยเฉพาะจุลชีพก่อโรค เช่น แบคทีเรีย ไวรัส ปรสิต รา พยาธิ รวมถึงสิ่งแปลกปลอมอื่น ๆ เช่น เซลล์ที่กำลังเจริญเติบโตไปเป็นมะเร็ง อวัยวะของผู้อื่นที่ปลูกถ่ายเข้ามาในร่างกาย การได้รับเลือดผิดหมู่ สารก่อภูมิแพ้ ฯลฯ สิ่งแปลกปลอมที่ร่างกายตรวจจับได้เรียกว่า "แอนติเจน" (antigen) แอนติเจนที่กระตุ้นการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันเรียกว่า "อิมมูโนเจน" (immunogen)

สิ่งแวดล้อมทั้งภายในและภายนอกร่างกายเต็มไปด้วยจุลินทรีย์ขนาดเล็กที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า ส่วนใหญ่จุลินทรีย์ที่อยู่รอบตัวเหล่านี้ไม่ใช่เชื้อก่อโรคแต่ประการใด แต่ก็มีจุลินทรีย์อีกมากมายที่ก่อให้เกิดโรคติดเชื้อ เรียกว่าเชื้อโรค (pathogen) เพื่อป้องกันร่างกายจากเชื้อโรคเหล่านี้ มนุษย์มีระบบภูมิคุ้มกันที่ทำหน้าที่อย่างทรงประสิทธิภาพในการกำจัดเชื้อโรคออกไป หากภูมิคุ้มกันบกพร่อง แม้จะพัฒนายาต้านจุลชีพที่ดีเลิศเพียงใด ก็อาจจะไม่สามารถรักษาชีวิตคนเราจากโรคติดเชื้อไว้ได้ เพราะการที่จะหายจากโรคติดเชื้อได้นั้น ภูมิคุ้มกันในร่างกายเป็นผู้ช่วยตัวสำคัญที่สุด
Innate immunity เป็นระบบภูมิคุ้มกันที่ติดตัวมาแต่กำเนิด จัดเป็นกลไกการป้องกันสิ่งแปลกปลอมแบบไม่จำเพาะเจาะจง ได้แก่ พื้นผิวที่สัมผัส antigen โดยตรง คือ ผิวหนังและเยื่อบุต่าง ๆ ซึ่งมีคุณสมบัติเฉพาะตัวในการป้องกันและกำจัดสิ่งแปลกปลอมซึ่งส่วนใหญ่คือเชื้อโรคออกไปจากร่างกาย ดังนี้

Acquired immunity คือภูมิคุ้มกันที่เกิดขึ้นภายหลัง หากเชื้อโรคสามารถฝ่าด่านแรกเข้าสู่ใต้เยื่อบุหรือผิวหนังที่มีบาดแผลได้แล้ว เซลล์ต่าง ๆ ของระบบภูมิคุ้มกันจะพยายามกำจัดเชื้อโรคเหล่านี้ให้ออกไปพ้นจากร่างกาย เซลล์เหล่านี้เจริญเติบโตมาจาก stem cell อันเป็นเซลล์ต้นตอในไขกระดูก (พบที่รกด้วย) ซึ่งเติบโตแปรสภาพ (differentiate) ไปเป็นเซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดต่าง ๆ เมื่อเซลล์เหล่านี้โตเต็มที่แล้วจึงออกมาสู่กระแสเลือด ล่องลอยไปอยู่ตามอวัยวะต่าง ๆ ทั่วร่างกายตามหน้าที่เฉพาะตัวแตกต่างกันไปของเซลล์แต่ละชนิด ซึ่งทำงานสอดคล้องประสานกันเป็นระบบอย่างน่าอัศจรรย์ ดังนี้
1. B lymphocyte เมื่อสัมผัสกับ antigen แล้ว จะเปลี่ยนไปเป็น plasma cell มีหน้าที่ผลิตภูมิคุ้มกันด้านสารน้ำเรียกว่า humoral immunity (HI) คือภูมิต้านทาน (antibody) ที่จำเพาะต่อเชื้อนั้น ประกอบด้วยโปรตีน globulin ชนิดต่าง ๆ เรียกว่า immunoglobulin มีทั้งหมด 5 กลุ่ม คือ IgG, IgA, IgM, IgD, IgE ทำหน้าที่จับติดกับ antigen แล้วทำลายด้วยวิธีต่าง ๆ ที่สลับซับซ้อน ส่วนใหญ่ภูมิต้านทานเหล่านี้จะอยู่ในร่างกายไปตลอดชีวิต เพราะมีเซลล์ที่แปรสภาพเป็นเซลล์ความจำ (memory cell) ทำหน้าที่จำเชื้อที่เคยพบแล้ว เมื่อเชื้อเดิมเข้าสู่ร่างกายอีกครั้ง เซลล์ความจำก็จะระดมพลเพื่อสร้าง immunoglobulin ออกมาในปริมาณมากทันทีภายในสัปดาห์แรกที่ติดเชื้อ จึงสามารถกำจัดเชื้อโรคออกไปโดยไม่ทันก่อโรค ต่างจากการติดเชื้อในครั้งแรกที่ระดับภูมิต้านทานขึ้นในสัปดาห์ที่ 2

2.T lymphocyte เริ่มงานเมื่อได้รับสัญญาณจาก APC มีหน้าที่สร้างภูมิคุ้มกันด้านเซลล์ เรียกว่า cell-mediated immunity (CMI) ที่สำคัญมี 3 ชนิด คือ

จะเห็นว่าเซลล์เหล่านี้ทำงานประสานกันอย่างดีเยี่ยม เพื่อรักษาสมดุลของระบบภูมิคุ้มกันไม่มากไปหรือน้อยไปจนเกิดความเสียหายตามมา

เรารู้จักเซลล์เหล่านี้ดีเมื่อโรคเอดส์ระบาด เพราะโรคเอดส์เกิดจากเชื้อ Human Immunodeficiency Virus (HIV) ไปทำลายเซลล์ CD4 ส่งผลให้ภูมิคุ้มกันด้านเซลล์บกพร่องเป็นหลัก จึงติดเชื้อฉวยโอกาสง่าย
จะเห็นได้ว่าระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายเริ่มมีบทบาทตั้งแต่แรกเกิด คือ 6 เดือนแรกเป็นภูมิคุ้มกันที่ได้รับจากแม่ และน้ำนมแม่ ต่อมาเด็กเริ่มสร้างภูมิคุ้มกันขึ้นเองในร่างกายจากการติดเชื้อแต่ละครั้ง บางครั้งการติดเชื้อเกิดอาการน้อย หรือไม่เกิดอาการ แต่เมื่อตรวจเลือดก็พบภูมิคุ้มกันขึ้นแล้ว อย่างเช่น ไวรัสตับอักเสบเอ บี

เราจึงพบเด็กเล็กโดยเฉพาะเด็กชั้นอนุบาลเป็นไข้กันบ่อย เชื้อไวรัสที่ทำให้เด็กป่วยมีกว่า 100 ชนิด ติดเชื้อแต่ละครั้งก็สร้างภูมิต้านทานต่อเชื้อนั้น ติดโรคกันไปติดโรคกันมา กว่าจะสั่งสมภูมิคุ้มกันครบก็เข้าสู่วัยชั้นประถมฯ สังเกตได้ว่าเด็กชั้นประถมฯไม่ค่อยป่วยแล้ว

ส่วนเชื้อโรคที่มีวัคซีนป้องกัน ก็สร้างภูมิคุ้มกันจากการฉีดวัคซีน กว่าจะฉีดครบก็อายุ 6-7 ขวบ พอโตเป็นผู้ใหญ่เราก็มีภูมิคุ้มกันต่อเชื้อไวรัสเกือบครบชนิด ไม่ค่อยป่วยด้วยโรคติดเชื้อกันอีก แต่หากมีเชื้อโรคพันธุ์ใหม่ที่ร่างกายไม่เคยสัมผัสมาก่อน จึงยังไม่มีต้านทานต่อเชื้อโรคนั้น จึงมักก่อโรครุนแรง ยิ่งเกิดในเด็กยิ่งมีอาการรุนแรงกว่าผู้ใหญ่ ที่เรารู้จักกันดีคือ ไวรัสไข้หวัดใหญ่ 2009 ไวรัสไข้หวัดนกและไวรัสซาร์ส (SARS) ที่โด่งดังสร้างความหวาดกลัวไปทั่วโลก

ร่างกายเราเต็มไปด้วยจุลินทรีย์อาศัยอยู่ทั่วไป ทั้งที่ผิวหนัง ในปาก จมูก ลำไส้ใหญ่ ช่องคลอด จุลินทรีย์เหล่านี้เป็นจุลินทรีย์ประจำถิ่นเรียกว่า normal flora อยู่กันอย่างสมดุลในร่างกาย หากมีสาเหตุให้เสียสมดุลก็เกิดโรคได้ เช่น การรับประทานยาต้านจุลชีพเป็นเวลานาน จุลินทรีย์ที่ไวต่อยาถูกทำลายไปหมด เหลือจุลินทรีย์ดื้อยาที่ก่อโรคร้ายแรง การสวนล้างช่องคลอดด้วยยาฆ่าเชื้อเป็นเวลานาน ทำให้เชื้อแบคทีเรียตายไป เชื้อราเจริญเติบโตขึ้นมาแทนที่ เป็นเหตุให้ช่องคลอดอักเสบจากเชื้อรา พบบ่อยในสาวรักสะอาดทั้งหลาย ยาต้านจุลชีพบางชนิดฆ่าเชื้อในลำไส้ใหญ่ เหลือเชื้อดื้อยาตัวร้าย เป็นเหตุให้ลำไส้ใหญ่อักเสบรุนแรง (pseudomembranous colitis)

รอบตัวเราเต็มไปด้วยจุลินทรีย์ที่ล่องลอยอยู่ในอากาศ ในน้ำ ในดิน เราจึงควรป้องกันจุลินทรีย์เหล่านี้ไม่ให้เข้าสู่ร่างกายโดยง่าย ด้วยการรักษาสุขอนามัยให้ดี คือรับประทานอาหารสะอาดและทำสุกใหม่ ๆ ตัดเล็บให้สั้น ล้างมือให้สะอาดเสมอโดยเฉพาะก่อนหยิบอาหารเข้าปาก ไม่ไปอยู่ในที่แออัด อากาศถ่ายเทไม่สะดวก แสงแดดส่องไม่ถึง อันเป็นแหล่งเชื้อโรค อย่างในโรงหนังที่ปิดทึบ ห้างสรรพสินค้าที่มีผู้คนพลุกพล่าน ไม่ไอ จาม รดกัน ไม่คลุกคลีกับผู้ป่วย หากจำเป็นให้ใช้ผ้าปิดปากและจมูก ก็ช่วยป้องกันโรคติดต่อได้เป็นอย่างดี ไม่ควรรับประทานยาพร่ำเพรื่อเกินความจำเป็น โดยเฉพาะยาชุด สมุนไพรบางชนิด หรือยาลูกกลอนที่รับประทานเพื่อให้เจริญอาหาร แก้ปวดข้อ รักษาโรคหืด ฯลฯ เพราะยาลูกกลอน สมุนไพรที่ไม่ได้รับการรับรองมักผสม steroid อันเป็นยากดภูมิคุ้มกัน หากกินนานไป ภูมิคุ้มกันลดต่ำลง มีโอกาสติดเชื้อรุนแรงและรักษายาก อาจถึงขั้นช็อก จนไม่สามารถรักษาชีวิตไว้ได้

ดังนั้นหากเรารักษาสุขอนามัยดี ร่างกายแข็งแรง ภูมิคุ้มกันดี ไม่กินยาพร่ำเพรื่อเกินความจำเป็น แม้ติดเชื้อก็มีอาการไม่รุนแรง และหายในเวลาอันรวดเร็วด้วยภูมิคุ้มกันอันแสนวิเศษในร่างกายเราเอง จนแทบไม่ต้องพึ่งยาต้านจุลชีพใด ๆ แต่หากภูมิคุ้มกันบกพร่องขึ้นมาละก็ ต่อให้มียาที่ดีเลิศเพียงใด อาจไม่สามารถรักษาชีวิตไว้ได้ ดังผู้ป่วยโรคเอดส์ที่มักจบชีวิตลงด้วยโรคติดเชื้อเมื่อภูมิคุ้มกันลดต่ำมากในระยะท้ายของโรค ทั้งที่ให้ยาต้านจุลชีพอย่างเต็มที่แล้วก็ตาม

เม็ดเลือดขาวมีหน้าที่ภูมิคุ้มกันด้านเซลล์ แบ่งเป็นชนิดต่าง ๆ ดังนี้1.Neutrophil พบ 40-70% ในกระแสเลือด มี granule ขนาดเล็กย้อมติดสีชมพู ทำหน้าที่กินสิ่งแปลกปลอมโดยเฉพาะเชื้อแบคทีเรีย และยังสามารถฆ่าพยาธิ รา เซลล์มะเร็งได้ด้วย เมื่อมีการติดเชื้อแบคทีเรียในร่างกาย ไขกระดูกปล่อย neutrophil ออกมาจำนวนมากเพื่อกำจัดเชื้อโรค เราจึงพบเซลล์ตัวอ่อน ซึ่งมีขนาดใหญ่ และมี granule เพิ่มขึ้นมากมาย เรียกว่า toxic granule เห็นได้ชัดจากกล้องจุลทรรศน์ เมื่อ neutrophil กินเชื้อโรคเข้าไปในเซลล์ จะปล่อย enzyme ออกจาก granule มาย่อยเชื้อโรค แล้วสลายตัวกลายเป็นหนอง หากอยู่ในกระแสเลือด ซากของเซลล์ที่สลายตัวถูกกำจัดออกไปจากร่างกายโดย lymphocyte และ monocyte

2.Eosinophil พบ 2-3% ในกระแสเลือด มี granule ย้อมติดสีส้มจำนวนมากมาย ส่วนใหญ่ eosinophil อยู่ในเนื้อเยื่อบริเวณใต้ชั้นเยื่อบุ เป็นผู้ชักนำให้เกิดการสร้าง IgE ซึ่งเป็นภูมิคุ้มกันต่อพยาธิ เชื่อว่า eosinophil ฆ่าพยาธิโดยวิธีเกาะติดตัวพยาธิที่มี IgE เกาะอยู่ แล้วปล่อยสารจาก granule เพื่อทำให้พยาธิตาย นอกจากนี้ eosinophil ยังมีจำนวนมากขึ้นในผู้ป่วยภูมิแพ้ เชื่อว่ามีหน้าที่ด้านภูมิแพ้คือหลั่งสารที่ต้านฤทธิ์สารที่ mast cell หลั่งออกมาจากภูมิแพ้ เพื่อลดการอักเสบ

3.Basophil พบ 0.5-1% ของเม็ดเลือดขาวในกระแสเลือด มี granule ย้อมติดสีต่าง ๆ มากมาย มีจำนวนเพียงเล็กน้อย และมีหน้าที่ไม่มากนักในระบบภูมิคุ้มกัน แต่หากอยู่ในเนื้อเยื่อเรียกว่า mast cell หน้าที่หลั่งสารต่าง ๆ ออกจาก granule ในผู้ป่วยโรคภูมิแพ้ 1.Monocyte พบ 2-6% ในกระแสเลือด มีหน้าที่กินสิ่งแปลกปลอมที่เข้ามาในร่างกาย หากอยู่ในเนื้อเยื่อเรียกว่า macrophage มีชื่อต่างกันตามเนื้อเยื่อที่อยู่ เช่น alveolar macrophage ในปอด Kupfer’s cell ในตับ มีหน้าที่กินสิ่งแปลกปลอมหรือ antigen แล้วส่งสัญญาณของ antigen ไปกระตุ้น lymphocyte

2.Lymphocyte พบ 20-35% ในกระแสเลือด มีมากในต่อมน้ำเหลือง ทำหน้าที่สำคัญในภูมิคุ้มกันระบบเซลล์ มักมีจำนวนสูงขึ้นในการติดเชื้อไวรัส ที่เห็นชัดเจนคือไข้เลือดออก ที่เห็นเซลล์ตัวอ่อนจากไขกระดูกที่มีขนาดใหญ่เรียกว่า atypical lymphocyte ออกมาในกระแสเลือดจำนวนมาก เห็นได้จากการดูเม็ดเลือดทางกล้องจุลทรรศน์

การเปลี่ยนแปลงของจำนวนและลักษณะเม็ดเลือดขาวเหล่านี้ช่วยแพทย์วินิจฉัยโรคต่าง ๆ เพราะเม็ดเลือดขาวทำหน้าที่แตกต่างกัน เมื่อมีการติดเชื้อเกิดขึ้น ไขกระดูกจะสร้างเม็ดเลือดขาวส่งออกมาในกระแสเลือดจำนวนมาก จึงเห็นเม็ดเลือดขาวตัวอ่อนที่มีขนาดใหญ่กว่าเม็ดเลือดขาวตัวแก่เพิ่มขึ้น

หากติดเชื้อแบคทีเรีย เม็ดเลือดขาวชนิด neutrophil เพิ่มจำนวนขึ้นและมี granule มากขึ้น เพราะเม็ดเลือดขาวชนิด neutrophil ที่มีหน้าที่กำจัดแบคทีเรีย หากติดเชื้อไวรัส ก็จะมีจำนวนเม็ดเลือดขาวชนิด lymphocyte เพิ่มขึ้น และหากมีพยาธิในร่างกายโดยเฉพาะพยาธิที่อยู่ในเนื้อเยื่อ เช่น พยาธิตัวจี๊ด และพยาธิปากขอ เราก็จะเห็นเม็ดเลือดขาวชนิด eosinophil เพิ่มขึ้น แพทย์ดูเซลล์เหล่านี้โดยการนำเลือดป้ายที่แผ่นกระจก (slide) แล้วย้อมสีส่องดูด้วยกล้องจุลทรรศน์

Immunoglobulin (Ig) คือโปรตีนชนิด globulin ที่ทำหน้าที่ด้านภูมิคุ้มกันด้านสารน้ำ มีทั้งหมด 5 กลุ่ม คือ

1.IgG เป็น immunoglobulin ที่มีขนาดเล็กที่สุด เป็นชนิดเดียวที่สามารถผ่านรกได้ และมีปริมาณมากที่สุดคือ 75-80%ของ immunoglobulin ทั้งหมดในน้ำเหลืองของคนปกติ มีบทบาทสำคัญในการป้องกันโรคติดเชื้อต่าง ๆ มีระดับสูงขึ้นหลังการกระตุ้นด้วย antigen โดยเฉพาะการตอบสนองต่อการติดเชื้อระยะที่ 2 (secondary response) ต่อจาก IgM ที่สร้างขึ้นในระยะแรกของการติดเชื้อ

2.IgA พบ 7-15 % ของ immunoglobulin ทั้งหมดในน้ำเหลือง ผลิตโดย plasma cell ที่อยู่ใต้ชั้นเยื่อบุผิว ส่วนใหญ่อยู่ในสารคัดหลั่งต่าง ๆ เช่น น้ำนมมารดา น้ำตา น้ำลาย สิ่งคัดหลั่งของปอด ทางเดินอาหาร ทางเดินหายใจ ระบบขับถ่าย มีบทบาทสำคัญที่สุดในการป้องกันโรคติดเชื้อของเยื่อบุต่าง ๆ โดยเฉพาะการติดเชื้อไวรัสของระบบหายใจและระบบทางเดินอาหาร และ IgA ที่อยู่ในนมน้ำเหลือง (colostrum) ของมารดา เป็นภูมิคุ้มกันที่ช่วยป้องกันทารกแรกคลอดจากการติดเชื้อ

3.IgM มีขนาดใหญ่ที่สุด พบ 5-10% ของ immunoglobulin ทั้งหมดในน้ำเหลือง เป็น antibody ตัวแรกที่ร่างกายสร้างขึ้นในการตอบสนองต่อ antigen ในระยะแรกที่ติดเชื้อ (primary antibody response) หลังจากนั้น IgG จึงเพิ่มตามมา มีบทบาทสำคัญในการทำลาย antigen โดยเฉพาะเชื้อ ไวรัสและแบคทีเรีย เป็น immunoglobulin ที่พบบ่อยในภูมิต้านทานเนื้อเยื่อตนเอง (autoimmune disease)

4.IgD มีปริมาณน้อยมาก ประมาณ 0.03%ของ immunoglobulin ทั้งหมดในน้ำเหลือง ยังไม่ทราบคุณสมบัติที่แน่ชัด

5.IgE ค้นพบหลังสุด มีปริมาณน้อยที่สุด คือพบประมาณ 0.003% ของ immunoglobulin ทั้งหมดในน้ำเหลือง สัมพันธ์กับภาวะภูมิแพ้ และเป็นภูมิคุ้มกันที่สำคัญในโรคพยาธิ

1.บกพร่องที่ HI เป็นเหตุให้ติดเชื้อโรคง่าย

2.บกพร่องที่ CMI เป็นเหตุให้ติดเชื้อชนิดต่าง ๆ โดยเฉพาะเชื้อที่อยู่ในเซลล์ ได้แก่ไวรัส (เชื้อไวรัสเป็นเชื้อที่ต้องอาศัยเซลล์ในการเพิ่มจำนวน) เชื้อรา โปรโตซัว แบคทีเรียบางชนิด เช่น วัณโรค ส่วนใหญ่เป็นเชื้อที่ไม่ค่อยก่อโรคในคนปกติ โรคที่เรารู้จักกันดีคือ โรคภูมิคุ้มกันบกพร่อง (เอดส์) หรือ Acquired Immune Deficiency Syndrome (AIDS) นั่นเอง 
นอกจากนี้ยังพบภาวะภูมิคุ้มกันต่ำ (ไม่ถึงขั้นบกพร่อง) ในเด็กเล็ก ผู้สูงอายุ ผู้ป่วยเบาหวานโดยเฉพาะผู้ที่คุมระดับกลูโคสในเลือดได้ไม่ดี ผู้ป่วยตับแข็ง ไตวายเรื้อรัง โลหิตจาง ขาดอาหาร ผู้ป่วยที่ได้รับยากลุ่ม steroid ซึ่งมีฤทธิ์กดภูมิคุ้มกันเป็นเวลานาน ที่พบบ่อยคือผู้ที่กินยาชุด สมุนไพรบางชนิด ยาลูกกลอน ซึ่งผู้ผลิตมักผสม steroid ลงไปในยาเหล่านี้