4242 Ónæmiskerfið

42.4 Truflanir í ónæmiskerfinu

Markmið náms

Að þessum hluta loknum muntu geta gert eftirfarandi:

Lýst ofurnæmi
Skilgreint sjálfsofnæmi

Virkt ónæmiskerfi er nauðsynlegt til að lifa af, en jafnvel hinar flóknu frumu- og sameindavarnir ónæmissvars spendýra geta verið sigraðar af sýklum á nánast hvaða stigi sem er. Í samkeppninni milli ónæmisverndar og undankomu sýkla hafa sýklar forskot vegna hraðari þróunar og styttri kynslóðatíma og annarra eiginleika. Til dæmis umlykur Streptococcus pneumoniae, baktería sem veldur lungnabólgu og heilahimnubólgu, sig með hylki sem hindrar átfrumur í að gleypa hana og sýna mótefnavakann fyrir hinu sérhæfða ónæmiskerfi. Staphylococcus aureus, baktería sem getur valdið húðsýkingum, ígerðum og heilahimnubólgu, myndar eiturefni sem kallast leukósidín sem drepur átfrumur eftir að þær gleypa bakteríuna. Aðrir sýklar geta einnig hindrað hið sérhæfða ónæmiskerfi. HIV sýkir T_H-frumur í gegnum CD4-yfirborðssameindir þeirra, og fækkar smám saman T_H-frumum í líkamanum; þetta hindrar getu sérhæfða ónæmiskerfisins til að mynda nægjanleg svör við sýkingu eða æxlum. Fyrir vikið þjást einstaklingar með HIV-sýkingu oft af sýkingum sem myndu ekki valda veikindum hjá fólki með heilbrigt ónæmiskerfi en geta valdið hrikalegum veikindum hjá ónæmisbældum einstaklingum. Óaðlöguð svörun ónæmisfrumna og sameinda sjálfra getur einnig truflað eðlilega starfsemi alls kerfisins, sem leiðir til skemmda á hýsilfrumum sem gætu orðið banvænar.

Ónæmisbrestur

Bilanir, ófullnægjandi virkni eða tafir á hvaða stigi ónæmissvarsins sem er geta gert sýklum eða æxlisfrumum kleift að ná fótfestu og fjölga sér eða vaxa upp í svo mikið magn að ónæmiskerfið verður ofurliði borið. Ónæmisbrestur er bilun, ófullnægjandi virkni eða töf á svörun ónæmiskerfisins, sem getur verið áunninn eða arfgengur. Ónæmisbrestur getur verið áunninn vegna sýkingar af völdum ákveðinna sýkla (svo sem HIV), efnafræðilegrar útsetningar (þar með talið ákveðinna læknismeðferða), vannæringar eða hugsanlega vegna mikillar streitu. Til dæmis getur geislun eyðilagt stofna eitilfrumna og aukið næmi einstaklings fyrir sýkingum og krabbameini. Tugir erfðasjúkdóma leiða til ónæmisbrests, þar á meðal alvarlegs samsetts ónæmisbrests (SCID), heilkennis berra eitilfrumna og MHC II-skorts. Sjaldgæft er að frumkominn ónæmisbrestur sé til staðar frá fæðingu. Daufkyrningafæð er eitt form þar sem ónæmiskerfið framleiðir færri daufkyrninga en meðaltal segir til um, en þeir eru algengustu átfrumur líkamans. Fyrir vikið geta bakteríusýkingar farið óhindrað um blóðið og valdið alvarlegum fylgikvillum.

Ofurnæmi

Óaðlöguð ónæmissvör gegn skaðlausum aðskotaefnum eða sjálfsmótefnavökum sem eiga sér stað eftir næmingu vefja kallast ofurnæmi. Tegundir ofurnæmis eru meðal annars tafarlaust ofurnæmi, síðbúið ofurnæmi og sjálfsofnæmi. Stór hluti þjóðarinnar verður fyrir áhrifum af einni eða fleiri tegundum ofurnæmis.

Ofnæmi

Ónæmisviðbragðið sem stafar af tafarlausu ofurnæmi, þar sem mótefnamiðlað ónæmissvar á sér stað innan nokkurra mínútna frá snertingu við skaðlausan mótefnavaka, kallast ofnæmi. Slíkur mótefnavaki kallast ofnæmisvaki. Í Bandaríkjunum sýna 20% íbúanna einkenni ofnæmis eða astma, en 55% greinast jákvæðir gegn einum eða fleiri ofnæmisvökum. Við fyrstu snertingu við hugsanlegt ofnæmisvald mynda ofnæmisgjarnir einstaklingar mótefni af IgE-flokki í gegnum hið dæmigerða ferli þar sem APC sýna unnið mótefnavakaefni fyrir T_H-frumum sem örva B-frumur til að framleiða IgE. Þessi flokkur mótefna miðlar einnig ónæmissvari gegn sníkjuormum. Fasta hvelið á IgE-sameindunum binst mastfrumum sem liggja í bandvef. Þetta ferli undirbýr, eða næmir, vefinn. Við síðari komu í snertingu við sama ofnæmisvaka, binda IgE-sameindir á mastfrumum mótefnavakann í gegnum breytilegu hvelin og örva mastfrumuna til að losa boðefnin histamín og serótónín; þessir efnaboðberar kalla síðan til sýrukyrninga sem miðla ofnæmissvörum. Mynd 42.26 sýnir dæmi um ofnæmissvar við frjókornum ambrosíu. Áhrif ofnæmisviðbragða eru allt frá vægum einkennum eins og hnerra og kláða í augum og táramyndun, yfir í alvarlegri eða jafnvel lífshættuleg viðbrögð sem fela í sér mikinn kláða í húð eða ofsakláða, samdrátt í öndunarvegi með alvarlegri öndunarbilun og hratt fallandi blóðþrýsting. Þetta öfgafulla viðbragð er þekkt sem bráðaofnæmislost. Ef ekki er brugðist við með adrenalíni til að vinna gegn áhrifum á blóðþrýsting og öndun getur þetta ástand verið banvænt.

Illustration shows ragweed pollen attached to the surface of a B cell. The B cell is activated, producing plasma cells that release I g E. The I g E is presented on the surface of a mast cell. Upon a second exposure, binding of the antigen to the I g E primed mast cells causes the release of chemical mediators that elicit an allergic reaction. — **Mynd 42.26.** Við fyrstu komu í snertingu við ofnæmisvaka, eru IgE-mótefni mynduð af plasmafrumum sem svar við skaðlausum mótefnavaka. IgE-sameindirnar bindast mastfrumum og við síðari snertingu losa mastfrumurnar histamín og önnur boðefni sem hafa áhrif á einkenni ofnæmis. (heimild: breyting á verki eftir NIH)

Síðkomið ofurnæmi er frumubundið ónæmissvar sem tekur um það bil einn til tvo daga eftir síðari útsetningu þar til hámarksviðbragð sést. Þessi tegund ofurnæmis felur í sér bólgusvar sem er miðlað af T_H1-frumuboðum og getur komið fram sem staðbundin vefjaskemmd eða snertihúðbólga (útbrot eða húðerting). Síðkomið ofurnæmi kemur fram hjá sumum einstaklingum sem svar við snertingu við ákveðnar tegundir skartgripa eða snyrtivara. Síðkomið ofurnæmi auðveldar ónæmissvar við eiturbergfléttu og er einnig ástæðan fyrir því að húðpróf fyrir berklum leiðir til lítils bólgusvæðis hjá einstaklingum sem hafa áður komist í snertingu við Mycobacterium tuberculosis. Það er einnig ástæðan fyrir því að kortisón er notað til að meðhöndla slík viðbrögð: það hindrar framleiðslu frumuboða.

Sjálfsofnæmi

Sjálfsofnæmi er gerð ofurnæmis gegn sjálfsmótefnavökum sem hefur áhrif á um það bil 5% þjóðarinnar. Flestar tegundir sjálfsofnæmis fela í sér vessabundið ónæmissvar. Mótefni sem ranglega merkja eigin efni sem aðskotaefni kallast sjálfsmótefni. Hjá sjúklingum með sjálfsofnæmissjúkdóminn vöðvaslensfár beinast mótefni gegn viðtökum vöðvafrumna sem framkalla samdrátt sem svar við asetýlkólíni. Niðurstaðan er vöðvaslappleiki sem getur falið í sér verulega erfiðleika við fín- og/eða grófhreyfingar. Í sjúkdómnum rauðum úlfum (SLE) leiðir dreift sjálfsmótefnasvar gegn eigin DNA og próteinum einstaklingsins til ýmissa kerfisbundinna sjúkdóma. Eins og sýnt er á mynd 42.27 geta rauðir úlfar haft áhrif á hjarta, liði, lungu, húð, nýru, miðtaugakerfi eða aðra vefi, og valdið vefjaskemmdum með mótefnabindingu, virkjun komplementkerfis, frumurofi og bólgu.

Illustration shows the symptoms of lupus, which include a face rash, ulcers in the mouth and nose, muscle aches, inflammation of the pericardium and poor circulation in the fingers and toes. — **Mynd 42.27.** Rauðir úlfar einkennast af sjálfsofnæmi gegn eigin DNA og/eða próteinum einstaklingsins, sem leiðir til margvíslegrar truflunar á starfsemi líffæra. (heimild: breyting á verki eftir Mikael Häggström)

Sjálfsofnæmi getur þróast með tímanum og orsakir þess geta átt rætur að rekja til sameindahermingar. Mótefni og TCR geta bundist sjálfsmótefnavökum sem eru byggingarlega líkir mótefnavökum sýkla, sem ónæmisviðtakarnir voru upphaflega myndaðir gegn. Sem dæmi má nefna að sýking af völdum Streptococcus pyogenes (baktería sem veldur hálsbólgu, getur myndað mótefni eða T-frumur sem hvarfast við hjartavöðva, sem hefur svipaða byggingu og yfirborð S. pyogenes. Þessi mótefni geta skemmt hjartavöðva með sjálfsofnæmisárásum, sem leiðir til gigtarsóttar. Insúlínháð sykursýki (tegund 1) stafar af eyðileggjandi T_H1 bólgusvari gegn insúlínframleiðandi frumum brissins. Sjúklingar með þetta sjálfsofnæmi verða að fá sprautur með insúlíni sem kemur frá öðrum uppsprettum.