منتديات الأستاذ التعليمية التربوية المغربية : فريق واحد لتعليم رائد - عرض مشاركة واحدة - ملف كامل عن علم المناعة :جهاز المناعة في جسم الإنسان

تستقر الخلايا التائية والخلايا البائية التي نضجت، ولكن لم تتورط بعد في استجابات مناعية، في مجالات domains مختلفة داخل الأعضاء اللمفانية. وبعد أن يتم تنبيه الخلايا المناعية بالمستضدات، تمر الخلايا التي ستشارك في إنتاج الأضداد بمجموعة معقدة من التآثرات لتشكيل بنى جديدة تعرف بالمراكز المنشئة (المنتشة) germinal centers.

وتحتشد في هذه المراكز المنشئة الواقعة في المنطقة البينية بين المجالات التائية والبائية، ثلاثة أنواع من الخلايا هي: الخلايا التائية المساعدة المنشَّطة activated، والخلايا البائية، والخلايا التغصنية dendritic cells (وهي نمط من الخلايا مقدمة المستضد antigen-presenting cells). وتتكاثر قلة من الخلايا البائية استجابة للمستضد، وسرعان ما تشكل نسائلها السواد الأعظم من جمهرة هذه المراكز.

وبينما تتكاثر الخلايا البائية، فإنها تتمايز وتَطْفُر mutate. إنها تقوم بتحوير الدنا DNA في شُدفها الجينية لصنع أضداد مشابهة لتلك التي ترابطت بالمستضد المعني (وربما كانت أكثر تفاعلية منها). وتتآثر بعض الخلايا البائية مع الخلايا التائية المساعدة لتعطي خلايا پلزمية. وهناك أنواع عديدة من الخلايا الپلزمية، كما أن الأضداد التي تولدها هذه الخلايا تتفاعل كلها مع المستضد نفسه، بيد أنها تستثير استجابات مناعية مختلفة. وعلاوة على ذلك، فإن خلايا بائية أخرى تتحول إلى ما يعرف بخلايا الذاكرة memory cells. إن هذه الخلايا لن تشارك مباشرة في الدفاع عن الجسم، بل على الأصح تحتفظ بسجل جزيئي للغزاة السابقين كي تسرّع الاستجابة مستقبلا.

وعلى الرغم من أن تنسيق الاستجابة المناعية يتم داخل الأعضاء اللمفانية، فإن الخلايا اللمفية (اللمفاويات) لا تقطن هناك لمجرد انتظار استدعائها. ففي عام 1959 بيّن <L.J. گوانز>وزملاؤه (من جامعة أكسفورد) أن الخلايا المناعية تجول بشكل مستمر ما بين مجرى الدم والأعضاء اللمفانية. وتزود هذه الحركة كل عضو لمفاني باعتيان سريع rapid sampling من الخلايا اللمفية كلها التي قد تمتلك مستقبلات للمستضدات الغريبة التي تستثير في هذه اللحظة انتباه الجسم.

تدخل الخلايا اللمفية الجائلة الأعضاء اللمفانية عبر أوعية دموية متخصصة تدعى الوريدات البطانية العالية (رفيعة التخصص) high endothelial venules HEV (سميت هكذا بسبب السطوح المُحصِرة لجدرانها). وتستطيع الخلايا اللمفية فقط عبور هذه الوريدات، ذلك أنها تعبّر عن مستقبلاتِ مبيتٍ تتوافق مع مستقبلات مقابلة على جدر الوريدات HEV. وعلى ما يبدو، فإن هناك نوعين من هذه المستقبلات: يبيت النوع الأول في العقد اللمفية، بينما يتوافق النوع الآخر مع جزيئات سطحية تُعبِّر عنها الأعضاءُ اللمفانية الموجودة في السبيل المعدي المعوي.

عندما يتم تنشيط الخلايا البائية والتائية، فإنها تتوقف فورا عن إنتاج جزيئات مستقبلات مبيتها الاعتيادية، وترتد لصنع إنتگرين integrin آخر كانت تنتجه في مراحل مبكرة من تناميها. ويرتبط هذا الجزيء بجزيء التصاق الخلايا الوعائية vascular-cell adhesion molecule VCAM-1 (الذي يظهر أيضا على سطح الخلايا السَّدَوِيّة في نقي العظم والخلايا الظهارية في التوتة). ونتيجة لذلك فإن هذه الخلايا لا تستطيع المرور عبر جدر الوريدات السوية HEV للأعضاء اللمفانية عندما تُطلَق في مجرى الدم. وبدلا من ذلك، فإنها تبيت في الأوعية الدموية االتي تغذي النسج المخموجة infected والملتهبة inflammed والنسج حاملة المستضدات. ذلك أن أوعية تلك المناطق الملتهبة تعبّر عن الجزيئات VCAM-1، في حين أن أوعية المناطق الأخرى لا تعبر عنها. وبالعودة إلى التعبير الخلوي لمراحل تناميها المبكرة، فإن هذه الخلايا تكون قد أنجزت مهمتها النهائية.

إن هذه الرواية المبسطة لكيفية تنامي جهاز المناعة ونضجه لا تنبئ بالقصة كاملة. فعلى سبيل المثال، يشترك عدد من جزيئات التصاق أخرى في التآثر (التأثير المتبادل) بين الخلايا اللمفية والخلايا البطانية أو السدوية. وبالفعل، مازال هناك الكثير أمام الباحثين ليتعلموه عن كيفية تلقي الخلايا الإشارات التي تدفعها إما إلى الموت المبرمج، أو إلى استمرار بقائها حية، أو إلى النمو والتمايز.

وأحد الأسئلة المهمة هو: كيف تختار الخلايا الجذعية بين أن تستولد نفسها وبين إنتاج أنسال تلتزم خطا سليليا خاصا. إن هذه المعضلة مهمة ليس من حيث النظرية فقط، فإذا ثبت أن الخلايا الجذعية مفيدة في إصحاح العوز المناعي الولادي أو المكتسب، فإن طرائق إكثار هذه الخلايا ـ سواء في أنبوب الاختبار أو في الجسم ـ قد تحسن من فرص شفاء هؤلاء المرضى. أضف إلى ذلك، أن الخلايا الجذعية تشكل هدفا واضحا للعلاج بالجينات، إما باستبدال الجين المعيب أو بمنح نتاجات الخلايا المقدرةَ على البقاء حية في بيئة معادية، كالجسم الذي يحمل الڤيروس HIV.

إضافة إلى هذا، فإنه مع تزايد فهم الباحثين لتفاصيل المسار من الخلايا الجذعية إلى الخلايا البائية أو التائية المنشَّطة، فإنهم سوف يحرزون تقدما في معالجة الأمراض الناجمة عن التنامي الخطأ والخَطِر. فالعيوب الوراثية أو المكتسبة في الجينات الأساسية لنمو وتمايز الخلايا ذات الأهلية المناعية immunocompetent تتسبب في حدوث العوز المناعي أو الخباثات اللمفانية.

فبوسع العيوب الوراثية أن تُحصِر تنامي الخلايا البائية أو التائية في مراحل مختلفة، وهذا يتوقف على نتاج الجين المعنيّ. فمثلا، يسمح العيب في الجين الذي يكوّد (يرمّز) إنزيم دي أميناز الأدينوزين adenosin deaminase ADA ، بتراكم نواتج استقلاب سامة في نقي العظم والتوتة، مما يمنع اللمفاويات (الخلايا اللمفية) من تركيب الدنا ومن الانقسام. إن الأطفال المصابين بهذا العيب (الخلل) الوراثي يفتقرون إلى الخلايا التائية والبائية، فلا يستطيعون بالتالي الدفاع عن أنفسهم ضد الخمج (ومن هنا جاء التعبير: «داء العوز المناعي التضامي (المشترك) الوخيم» severe combined
immunodeficiency diseaseواختصارا SCID. وبناء على فهم صحيح لوظيفة الخلايا الجذعية، بيّن<A.R.گود> وزملاؤه (من كلية طب جامعة مينيسوتا) أنه من الممكن علاج المرض SCID بغرس نقي عظم متوافق compatible bone marrow مأخوذ من قريب سليم، غير أن معظم المرضى ـ لسوء الحظ ـ يفتقرون إلى المانح (المتبرع) الملائم. بيد أن <R.M.بليز>وزملاءَه (من المعهد الوطني للسرطان) نجحوا في غرز جين الإنزيم الوظيفي ADA في الخلايا التائية المعيبة، فأصلحوا بذلك شعبة أساسية من شعب الجهاز المناعي.

لقد عثر الباحثون خلال النصف الأول من عام 1993 على الجينات المسؤولة عن حدوث أمراض ثلاثة أخرى من العوز المناعي. وتوجد هذه الجينات كلها على الصبغي (الكروموسوم) X وتصيب الصبية (لامتلاكهم نسخة واحدة فقط من المعلومات الوراثية الموجودة على ذلك الصبغي)، ولكن يسبب كل جين منها إجهاض تنامي جهاز المناعة في مستوى مختلف. ففي واحد من هذه الأمراض، تسبب طفرة في الجين المكود لأحد إنزيمات كيناز البروتين protein kinase، (وهو إنزيم أساسي لنقل الإشارات إلى الخلايا طليعات البائية كي تنمو وتتنامى) عجزا فادحا في الخلايا البائية الناضجة وفي الأضداد التي تفرزها. وينجم العوز الثاني عن طفرة تصيب الجين المكود لإحدى السلاسل الثلاث المشكلة لمستقبل عامل النمو المعروف بالإنترلوكين-2. ويخرب هذا العيب تنامي الخلايا التائية المساعدة، وهذا يمنع بدوره نضج الخلايا البائية إلى خلايا پلزمية. أما الاضطراب الثالث الذي يتوجب إيضاحه، فينجم عن عيب في الجين الذي يكود الجزيئات السطحية التي تتآثر من خلالها الخلايا التائية والبائية. فالصبية المصابون بتشوه في الجزيء CD40 أو مستقبله ينتجون الأضداد IgM فقط، لأنهم يفتقرون إلى الإشارة التي تسبب انقسام الخلايا البائية وصنعها أضدادا عالية الألفة من الصفوف (الأصناف) الأخرى.

وربما أدى تعرف هذه الجينات إلى العلاج باستبدال الجينات gene replacement therapy بغية تصحيح هذه العيوب. وقد اكتشفت الجينات الثلاثة المسؤولة عن هذه العيوب في وقت واحد تقريبا، من قبل مجموعات مختلفة من الباحثين. وربما تكون معلوماتنا عن تنامي جهاز المناعة وعن وظيفته قد بلغت مستوى يتيح أيضا إمكان كشف الأساس الوراثي للاضطرابات المناعية الأخرى في القريب العاجل. وسينجم عن ذلك أن فوائدها العلاجية ستتراكم بسرعة.

ومع أن الخباثات(4) اللمفانية تنشأ أيضا عن خلل وظيفي وراثي، فإنها تختلف عن أمراض العوز المناعي من أوجه عدة، أهمها هو أن الخباثة تتطلب تراكم عدد من الطفرات التي تحابي النمو المفرط للخلايا وكذلك بُقْياها (بقاؤها على قيد الحياة) على حساب نضجها وموتها الطبيعي. لهذا فقد طورت الكائنات المعقدة عديدة الخلايا نقاط مراقبة كثيرة لضبط نمو الخلايا وبُقياها.

ولكي تتغلب على هذا الدفاع المعقد، فإنه يتوجب عادة على تسلسل الطفرات الخبيثة أن يبدأ في الخلية الجذعية أو في نتاجاتها المُنسّلة clonal progeny المباشرة، كي يُسمح بالتطور التدريجي لنسيلة خبيثة من الخلايا تستطيع تضليل آليات المراقبة كافة. فحتى ولو ورث فرد ما جينا يؤهب للخباثة، فإنه يتعين على الخلية المصابة أن تكتسب طفرات إضافية خلال حياتها كي تصبح خلية خبيثة. ومع ذلك، فبمجرد حدوث طفرة تحابي نمو الخلية أو بُقياها، فإن الأرجحية تتزايد في بُقيا الخلية مدة تكفي لتعاني طفرة أخرى تحض على النمو، فطفرة ثالثة، أو رابعة.

ويمكن ملاحظة هذا المبدأ في الورم اللمفي الجريبي follicular lymphoma، فهو خباثة نموها شديد التباطؤ، تصيب الخلايا البائية في المراكز الإنتاشية. وعمليا تحوي الأورام اللمفية الجُريبية كلها انتقالا في جين يدعى bcl-2 وينتج مرسالا يمنع موت الخلية المبرمج ـ ويتعطل هذا الجين عادة عندما تعجز خلية بائية منشطة عن تعرف المستضد، أو عندما تعيد خلط جيناتها المنمنمة (المصغرة) mini-genes بحيث تنتج أضدادا ذاتية التفاعل. أما في خلايا الورم اللمفي الجريبي، فإن هذا الجين يقبع بجوار أحد جينات الأضداد العاملة في الخلايا البائية، وبذلك يبقى ناشطا لأمد غير محدود.

إن هذا المسار عديد المراحل نحو الخباثة يفسر أيضا لماذا تكون أورام الخلايا البائية أكثر شيوعا بأربع مرات من خباثات الخلايا التائية. فالخلايا الجذعية في نقي العظم تنتج خلايا بائية طوال حياة الفرد (وبذلك تتيح لها السنوات الكثيرة إمكان تراكم الطفرات). وبالمقابل، تتشكل معظم الخلايا التائية في المراحل الباكرة من الحياة، وتذبل التوتة مع تقدم الإنسان في العمر، تاركة عددا متناقصا من الخلايا الجذعية وأنسالها (ذراريها) كي تطفر.

وعندما يتمكن علماء البيولوجيا التطورية والبيولوجيا الجزيئية من فهم الإشارات التي توجه الخلايا الجذعية والمسارات المعقدة لنتاجاتها، فقد يصبح بوسعهم منابلة manipulation تنامي الجهاز المناعي عن بعد. وسيصبح بمقدور (الأطباء) السريريين تقوية الاستجابة المناعية ضد الغزاة، وتخفيف الضرر الذي تسببه الخلايا المناعية للذات (للجسم الذي يعيلها)، وتقويم أو إزالة تلك السلالات الخلوية التي قد تحض، إن بقيت، على نمو أنماط مختلفة من الخباثات.

المؤلفان
Irving L. Weissman - Max D. Cooper

قضى المؤلفان أكثر من 25 عاما في دراسة تنامي جهاز المناعة. يدرس وايزمان ـ وهو أستاذ في علم الأمراض والبيولوجيا التطورية في جامعة ستانفورد ـ اللمفاويات البائية والتائية، وهي الخلايا الرئيسية في جهاز المناعة. وكان مختبرُه الأولَ في عزل الخلايا الجذعية عند الفئران، ليشارك لاحقا في عزل الخلايا نفسها لدى الإنسان. حصل على البكالوريوس من جامعة مونتانا ستيت عام 1961، وعلى الدكتوراه في الطب من ستانفورد عام 1965. أما كوپر فهو باحث في معهد هوارد هيوز الطبي بجامعة ألاباما في برمنگهام، حيث يقوم بوضع مخطط تنامي جهاز المناعة عند الفقاريات في مراحله المبكرة، ويمارس في الوقت نفسه المناعيات السريرية. حصل كوپر على البكالوريوس من جامعة مسيسپي عام 1954 وعلى الدكتوراه في الطب من جامعة توولين عام 1957.