لکوسیتها؛ واحدهای متحرک دفاع بدن
فصل ۳۴ با یک ایده شروع میشود: بدن مدام با باکتری، ویروس، قارچ و انگل تماس دارد، اما دفاع مؤثر به این وابسته است که سلولهای دفاعی بتوانند از خون خارج شوند، به محل خطر برسند و عامل مهاجم را حذف کنند.
دو راه بزرگ دفاع در برابر عامل مهاجم
سیستم دفاعی بدن در این فصل بیشتر از مسیر فاگوسیتوز بررسی میشود؛ یعنی نوتروفیلها و ماکروفاژها عامل مهاجم، بافت نکروتیک یا ذرات خارجی را میبلعند و میکشند. مسیر دوم، یعنی ساخت آنتیبادی و لنفوسیت حساسشده، در فصل بعد مطرح میشود. بنابراین فصل ۳۴ پایه دفاع غیراختصاصی، سریع و سلولی است.
ارزش واقعی WBC فقط حضور در خون نیست؛ ارزش آنها این است که هنگام التهاب یا عفونت، به شکل هدفمند به همان محل منتقل میشوند.
انواع WBC و درصدهای امتحانی
شش نوع WBC در خون دیده میشود: نوتروفیل، ائوزینوفیل، بازوفیل، مونوسیت، لنفوسیت و گاهی پلاسماسل. سه نوع اول به دلیل ظاهر دانهدار و هسته چندلوبی، گرانولوسیت نامیده میشوند. نوتروفیل و مونوسیت/ماکروفاژ دفاع فاگوسیتی اصلی را میسازند؛ لنفوسیت و پلاسماسل بیشتر به دفاع اختصاصی مربوطاند؛ پلاکتها نیز قطعات مگاکاریوسیت هستند و شروع انعقاد را فعال میکنند.
| نوع | درصد طبیعی | نقش کلیدی |
|---|---|---|
| Neutrophil | ۶۲٪ | فاگوسیت سریع و بالغ؛ خط اول سلولی در عفونت حاد |
| Lymphocyte | ۳۰٪ | ایمنی اختصاصی، آنتیبادی و لنفوسیت حساسشده |
| Monocyte | ۵.۳٪ | پیشساز ماکروفاژ بافتی؛ دفاع طولانیتر و قویتر |
| Eosinophil | ۲.۳٪ | انگلها و تعدیل واکنش آلرژیک |
| Basophil | ۰.۴٪ | IgE، هیستامین، هپارین و واکنش آلرژیک |
عدد کلی WBC در بالغ حدود ۷۰۰۰ در هر میکرولیتر است؛ این عدد در برابر حدود ۵ میلیون RBC در هر میکرولیتر کوچک به نظر میرسد، اما WBCها فعال، متحرک و هدفمندند. پلاکتها به طور طبیعی حدود ۱۵۰ تا ۴۵۰ هزار در هر میکرولیتر هستند و میانگین نزدیک ۳۰۰ هزار دارند.
ردهزایی: میلوئیدی در برابر لنفوئیدی
از سلول بنیادی چندتوانه مغز استخوان، دو مسیر مهم برای WBCها جدا میشود: myelocytic lineage و lymphocytic lineage. مسیر میلوئیدی از myeloblast شروع میشود و گرانولوسیتها و مونوسیتها را میسازد. مسیر لنفوئیدی از lymphoblast شروع میشود و لنفوسیتهای T و B، پلاسماسل و سلول کشنده را میسازد.
گرانولوسیت و مونوسیت را با لنفوسیت قاطی نکن: گرانولوسیت/مونوسیت فقط مغز استخوان؛ لنفوسیت/پلاسماسل عمدتاً بافت لنفوئیدی.
ذخیره WBC و طول عمر
WBCهای ساختهشده در مغز استخوان تا زمان نیاز در همانجا ذخیره میشوند. به طور طبیعی، حدود سه برابر کل WBCهای در گردش در مغز استخوان ذخیره است؛ یعنی تقریباً یک ذخیره ۶ روزه. این موضوع علت نوتروفیلی سریع در التهاب حاد را توضیح میدهد: بدن لازم نیست از صفر بسازد؛ ابتدا ذخیره آماده را آزاد میکند.
| سلول | زمان در خون | زمان/رفتار در بافت |
|---|---|---|
| Granulocyte | ۴ تا ۸ ساعت | ۴ تا ۵ روز؛ در عفونت شدید ممکن است فقط چند ساعت زنده بماند |
| Monocyte | ۱۰ تا ۲۰ ساعت | پس از ورود به بافت به ماکروفاژ بزرگ و چندماهه تبدیل میشود |
| Lymphocyte | رفتوبرگشت مداوم | هفتهها تا ماهها، بسته به نیاز بدن |
| Platelet | حدود ۱۰ روز | برای حفظ تعداد پایدار، روزانه حدود ۱۵۰ میلیارد پلاکت در ۵ لیتر خون لازم است |
نوتروفیل و ماکروفاژ چگونه به محل عفونت میرسند و میکشند؟
دفاع فاگوسیتی فقط به توان بلعیدن وابسته نیست. سلول باید از رگ خارج شود، در بافت حرکت کند، گرادیان شیمیایی را دنبال کند، هدف درست را انتخاب کند، آن را ببلعد و سپس با آنزیم و ROS نابودش کند.
نوتروفیل در برابر ماکروفاژ
نوتروفیل سلولی بالغ است و حتی در خون هم میتواند باکتری را حمله و نابود کند. مونوسیت در خون هنوز دفاعی ضعیفتر دارد؛ اما پس از ورود به بافت، تا ۵ برابر قطر اولیه بزرگ میشود و ممکن است به ۶۰ تا ۸۰ میکرومتر برسد. در این حالت ماکروفاژ نام دارد و یکی از قویترین فاگوسیتهای بدن میشود.
| ویژگی | نوتروفیل | ماکروفاژ |
|---|---|---|
| آمادگی | بالغ و آماده عمل فوری | مونوسیت باید در بافت بالغ و بزرگ شود |
| قدرت بلع | معمولاً ۳ تا ۲۰ باکتری | گاهی تا ۱۰۰ باکتری و ذرات بزرگتر |
| بقا پس از عمل | اغلب پس از فعالیت میمیرد | میتواند مواد باقیمانده را دفع کند و ماهها بماند |
| ذرات بزرگ | معمولاً محدود به اندازه باکتری | میتواند RBC، بافت نکروتیک و حتی انگل مالاریا را ببلعد |
خروج از رگ: extravasation و diapedesis
نوتروفیل و مونوسیت از فاصله بین سلولهای اندوتلیال مویرگ و ونول پسمویرگی عبور میکنند. شکافها از خود سلول کوچکترند، اما سلول قسمتبهقسمت خود را از شکاف عبور میدهد. این فرایند به طور کلی extravasation و به طور اختصاصی عبور سلول از دیواره سالم مویرگ diapedesis نام دارد.
سلول به دیواره رگ نزدیک و روی اندوتلیوم مستقر میشود.
selectin و ICAM-1 روی اندوتلیوم با مولکولهای مکمل روی نوتروفیل اتصال میدهند.
اتصالات اندوتلیال شل میشود و سلول از بین آنها عبور میکند.
سلول بر اساس گرادیان مواد شیمیایی به سمت بافت ملتهب حرکت میکند.
حرکت آمیبی و کموتاکسی
نوتروفیل و ماکروفاژ در بافت با حرکت آمیبی حرکت میکنند؛ برخی سلولها تا ۴۰ میکرومتر در دقیقه، یعنی تقریباً به اندازه طول خود در هر دقیقه، جابهجا میشوند. در بافت ملتهب، سموم باکتری/ویروس، محصولات تخریب بافت، محصولات کمپلمان و محصولات انعقاد پلاسمایی، گرادیان شیمیایی میسازند. سلول از غلظت کمتر به غلظت بیشتر حرکت میکند؛ بنابراین حرکت جهتدار است.
کموتاکسی تا حدود ۱۰۰ میکرومتر مؤثر است. چون تقریباً هیچ ناحیه بافتی بیش از ۵۰ میکرومتر از یک مویرگ دور نیست، این برد برای کشاندن WBC از خون به محل التهاب کافی است.
فاگوسیتوز چگونه هدف را انتخاب میکند؟
فاگوسیت اگر انتخابی عمل نکند، سلول طبیعی بدن را هم میبلعد. بنابراین سه ویژگی انتخاب را هدایت میکنند: سطح زبر بیشتر فاگوسیت میشود؛ پوشش پروتئینی طبیعی بدن فاگوسیت را دفع میکند؛ و آنتیبادیها همراه با C3 کمپلمان عامل مهاجم را برای فاگوسیتوز علامتگذاری میکنند. این علامتگذاری opsonization نام دارد.
opsonization فقط چسبیدن آنتیبادی نیست؛ آنتیبادی با C3 کمپلمان همکاری میکند و C3 به گیرنده روی فاگوسیت متصل میشود و بلع را آغاز میکند.
از phagosome تا کشتن میکروب
نوتروفیل به ذره میچسبد، pseudopodia را دور آن میفرستد، غشاء بسته میشود و phagosome تشکیل میدهد. سپس لیزوزومها و گرانولها با آن ادغام میشوند و phagolysosome میسازند. آنزیمهای پروتئولیتیک، باکتری را هضم میکنند. ماکروفاژها علاوه بر این، لیپازهای فراوانی دارند که برای باکتریهای دارای غشاء لیپیدی ضخیم، مثل باسیل سل، مهم است.
کشتن میکروب فقط هضم نیست. فاگوسیتها عوامل اکسیدکننده مثل superoxide، H2O2 و OH− میسازند. آنزیم myeloperoxidase، H2O2 را با کلراید ترکیب میکند و hypochlorite میسازد که بسیار باکتریکش است. با این حال بعضی باکتریها مثل باسیل سل پوشش مقاوم دارند و میتوانند بیماری مزمن ایجاد کنند.
سیستم مونوسیت-ماکروفاژ و پاسخ التهابی
ماکروفاژ فقط یک سلول مهاجر نیست؛ در تقریباً همه بافتها یک شبکه نگهبان ثابت وجود دارد که ذرات، سموم و میکروبها را قبل از پخش شدن حذف میکند. التهاب هم یک پاسخ مرحلهای است، نه فقط قرمزی و درد.
سیستم رتیکولوآندوتلیال یعنی چه؟
مجموع مونوسیتها، ماکروفاژهای متحرک، ماکروفاژهای ثابت بافتی و چند سلول اندوتلیال تخصصی در مغز استخوان، طحال و گره لنفی را سیستم رتیکولوآندوتلیال مینامند. از نظر منشاء، بیشتر این سلولها از رده مونوسیتی میآیند؛ پس تقریباً همان monocyte-macrophage system است.
| محل | ماکروفاژ/نقش |
|---|---|
| پوست و زیرجلد | histiocyte؛ هنگام شکستن سد پوستی و التهاب، تقسیم موضعی و حمله به عامل مهاجم |
| گره لنفی | به دام انداختن ذراتی که از بافت وارد لنف شدهاند |
| ریه | alveolar macrophage؛ پاکسازی ذرات تنفسی و میکروبها |
| کبد | Kupffer cell؛ حذف باکتریها و ذراتی که از روده وارد خون پورت میشوند |
| طحال و مغز استخوان | حذف سلولهای پیر، ذرات و عوامل خارجی از خون |
التهاب چیست؟
التهاب پاسخ موضعی بافت به آسیب، عفونت یا ماده خارجی است. رویدادهای اصلی شامل اتساع عروق، افزایش جریان خون، افزایش نفوذپذیری مویرگ، خروج مایع و پروتئین، ورود لکوسیتها، و گاهی تشکیل سد فیبرینی است. این پاسخ هم عامل مهاجم را محدود میکند و هم زمینه ترمیم را میسازد.
فیبرین و تورم بافتی میتوانند راههای لنفاوی و فضاهای بافتی را محدود کنند. این «محصورسازی» جلوی پخش میکروب و سم را میگیرد؛ البته در عفونت شدید میتواند آبسه و pus بسازد.
چهار خط دفاعی التهاب
در چند دقیقه فعال میشوند، اندازه و تحرکشان زیاد میشود و شروع به فاگوسیتوز میکنند.
در چند ساعت اول، selectin/ICAM-1، شل شدن اندوتلیوم و کموتاکسی باعث ورود گسترده نوتروفیل میشود.
کندتر است؛ چند روز طول میکشد، اما پس از بلوغ در بافت، از نوتروفیل قویتر و پایدارتر میشود.
پس از ۳ تا ۴ روز سلولهای تازه ساختهشده وارد خون میشوند و اگر محرک باقی بماند، تولید ماهها یا سالها بالا میماند.
نوتروفیلی و کنترل بازخوردی
در التهاب حاد شدید، تعداد نوتروفیل خون ممکن است طی چند ساعت ۴ تا ۵ برابر شود؛ از حدود ۴۰۰۰ تا ۵۰۰۰ در میکرولیتر به ۱۵۰۰۰ تا ۲۵۰۰۰ برسد. این افزایش در ابتدا بیشتر با آزادسازی ذخیره مغز استخوان رخ میدهد.
ماکروفاژهای فعال و سلولهای ملتهب فاکتورهایی میسازند: TNF، IL-1، GM-CSF، G-CSF و M-CSF. GM-CSF هر دو مسیر گرانولوسیت و مونوسیت را تحریک میکند؛ G-CSF بیشتر گرانولوسیت و M-CSF بیشتر مونوسیت/ماکروفاژ را تحریک میکند. این یک حلقه بازخوردی است: التهاب سلول دفاعی بیشتری میسازد و سلول دفاعی علت التهاب را حذف میکند.
نوتروفیلی چند ساعت بعد میتواند با آزادسازی ذخیره رخ دهد؛ اما تولید کاملاً جدید از مغز استخوان ۳ تا ۴ روز زمان میخواهد.
pus چگونه ساخته میشود؟
وقتی نوتروفیلها و ماکروفاژها تعداد زیادی باکتری و بافت نکروتیک را میبلعند، تقریباً همه نوتروفیلها و بسیاری از ماکروفاژها میمیرند. پس از چند روز، حفرهای در بافت ملتهب ایجاد میشود که از بافت نکروتیک، نوتروفیل مرده، ماکروفاژ مرده و مایع بافتی پر است. این مخلوط pus نام دارد. بعد از مهار عفونت، محتویات pus اتولیز و جذب لنف/بافت اطراف میشود.
ائوزینوفیل، بازوفیل، لکوپنی و لوسمی
پایان فصل ۳۴ دفاعهای ویژهتر و بیماریها را به تصویر میکشد: ائوزینوفیل برای انگل و آلرژی، بازوفیل و ماستسل برای IgE، لکوپنی به عنوان حذف خط دفاعی، و لوسمی به عنوان تولید زیاد اما اغلب ناکارآمد WBC.
ائوزینوفیل: انگل و آلرژی
ائوزینوفیلها حدود ۲٪ لکوسیتها هستند. فاگوسیتهای ضعیفیاند و در عفونتهای معمول نقش اصلی ندارند، اما در عفونتهای انگلی زیاد میشوند. چون بسیاری از انگلها بزرگتر از آناند که بلعیده شوند، ائوزینوفیل به سطح انگل میچسبد و از گرانولهای خود آنزیمهای هیدرولیتیک، ROS و major basic protein آزاد میکند که برای لاروها کشنده است.
در آلرژی، ماستسل و بازوفیل eosinophil chemotactic factor آزاد میکنند. ائوزینوفیلها میتوانند برخی mediatorهای التهاب را detoxify کنند و کمپلکس allergen-antibody را پاک کنند. اما تجمع مزمن ائوزینوفیل در آسم میتواند آسیب بافتی و airway remodeling بدهد.
بازوفیل و ماستسل
بازوفیلهای خون شبیه ماستسلهای بافتیاند. هر دو heparin آزاد میکنند که ضدانعقاد است و همچنین histamine، bradykinin و serotonin آزاد میکنند. IgE تمایل زیادی به اتصال به بازوفیل و ماستسل دارد. وقتی آنتیژن اختصاصی به IgE متصلشده برخورد کند، سلول mediatorهای آلرژیک مثل هیستامین، برادیکینین، سروتونین، هپارین، leukotrienes و آنزیمهای لیزوزومی را آزاد میکند.
علائم آلرژی فقط «وجود آنتیبادی» نیست؛ اتصال آنتیژن به IgE نشسته روی ماستسل/بازوفیل باعث degranulation و اثرات عروقی و بافتی میشود.
لکوپنی: وقتی دفاع سلولی حذف میشود
در لکوپنی، مغز استخوان WBC بسیار کمی میسازد و بدن در برابر باکتریهای معمول مخاطها بیدفاع میشود. دهان، دستگاه تنفسی، کولون، چشم، اورترا و واژن به طور طبیعی با باکتریها تماس دارند. کاهش WBC اجازه میدهد همین فلور طبیعی به بافت مجاور حمله کند.
در لکوپنی کامل حاد، طی ۲ روز ممکن است زخم دهان و کولون یا عفونت شدید تنفسی ایجاد شود و بدون درمان، مرگ اغلب در کمتر از یک هفته رخ میدهد. اشعه X یا گاما، مواد دارای هسته بنزن یا آنتراسن، chloramphenicol، thiouracil و گاهی barbiturate میتوانند آپلازی مغز استخوان و لکوپنی بدهند. اگر مقداری سلول بنیادی باقی مانده باشد، با انتقال خون، آنتیبیوتیک و زمان، بازسازی مغز استخوان طی هفتهها تا ماهها ممکن است.
لوسمی: تعداد زیاد، عملکرد کم
لوسمی از جهش سرطانی در سلول میلوژن یا لنفوژن ایجاد میشود و معمولاً با افزایش زیاد WBCهای غیرطبیعی در خون همراه است. در lymphocytic leukemia تولید سرطانی سلولهای لنفوئید رخ میدهد و سلولهای ناکارآمد در گره لنفی و بافت لنفوئیدی تجمع میکنند. در myelogenous leukemia سلولهای جوان میلوژن در مغز استخوان سرطانی میشوند و تولید WBC در بافتهای خارجمغز استخوان مثل طحال، کبد و گره لنفی هم رخ میدهد.
| اثر لوسمی | مکانیزم |
|---|---|
| عفونت | WBCهای لوسمیک اغلب ناکارآمدند و دفاع طبیعی را انجام نمیدهند |
| آنمی و خونریزی | جایگزینی مغز استخوان طبیعی باعث کمبود RBC و پلاکت میشود |
| درد و شکستگی استخوان | رشد سلولهای لوسمیک در مغز استخوان و تهاجم به استخوان |
| ضعف متابولیک | مصرف شدید مواد غذایی، اسیدآمینه و ویتامین توسط بافت لوسمیک |
فصل ۳۴ را با این محور به یاد بسپار: دفاع سریع بدن از «تولید و ذخیره WBC» شروع میشود، با «حرکت هدفمند به محل التهاب» ادامه مییابد، با «فاگوسیتوز و کشتن میکروب» اجرا میشود، و در بیماریهایی مثل لکوپنی و لوسمی وقتی مختل شود، عفونت و مرگومیر شدید ایجاد میکند.
مرور عمیق امتحانی و بالینی فصل ۳۴
این بخش برای این اضافه شده که فصل فقط به شکل نکتههای پراکنده حفظ نشود. هر جدول یا باکس زیر یک «دام رایج» را میبندد: چه چیزی سریع است، چه چیزی دیرتر غالب میشود، کدام عدد مهم است، و چرا بیماریها با وجود WBC زیاد یا کم خطرناک میشوند.
نقشه زمانی پاسخ التهاب
در التهاب، زمانبندی از خود نوع سلول مهمتر است. اگر سؤال بگوید «چند دقیقه اول»، ذهن باید به سمت ماکروفاژهای بافتی موجود برود؛ اگر بگوید «چند ساعت اول»، نوتروفیلهای ذخیرهشده و بالغ مطرحاند؛ اگر بگوید «چند روز بعد»، ورود و بلوغ مونوسیت و تولید تازه مغز استخوان معنی پیدا میکند.
| زمان | رویداد غالب | نکته تستی |
|---|---|---|
| دقایق اول | فعال شدن ماکروفاژهای بافتی resident | این سلولها از قبل در بافت هستند، پس سریعترین پاسخ موضعیاند |
| چند ساعت | ورود نوتروفیلها با margination، diapedesis و chemotaxis | نوتروفیل بالغ است و نیاز به بلوغ بافتی ندارد |
| چند ساعت اول التهاب شدید | نوتروفیلی خون، گاهی ۴ تا ۵ برابر | این افزایش عمدتاً از آزادسازی ذخیره marrow است |
| چند روز | تجمع مؤثر ماکروفاژهای مشتق از مونوسیت | مونوسیت باید وارد بافت شود، بزرگ شود و لیزوزوم بسازد |
| ۳ تا ۴ روز | خروج سلولهای تازهساخته از مغز استخوان | ساخت جدید با آزادسازی ذخیره فرق دارد |
| هفتهها تا ماهها | در التهاب مزمن، تولید marrow میتواند بسیار بالا بماند | با ادامه محرک، تولید ممکن است ۲۰ تا ۵۰ برابر طبیعی شود |
اگر سؤال بگوید بیمار فقط چند ساعت است التهاب حاد دارد و نوتروفیل خون بالا رفته، جواب «تولید تازه کامل در مغز استخوان» نیست؛ جواب آزادسازی ذخیره آماده و بسیج نوتروفیلهاست.
مقایسه نوتروفیل، مونوسیت و ماکروفاژ
نوتروفیل و ماکروفاژ هر دو فاگوسیتاند، اما استراتژیشان یکی نیست. نوتروفیل سرباز سریع و کوتاهعمر است؛ ماکروفاژ نگهبان و پاکسازیکننده قدرتمند و پایدار است. مونوسیت هم نسخه در حال انتقال و هنوز نابالغ مسیر ماکروفاژ است.
| ویژگی | نوتروفیل | مونوسیت | ماکروفاژ |
|---|---|---|---|
| محل غالب | خون و سپس بافت ملتهب | خون، گذرا | بافتها، ثابت یا متحرک |
| بلوغ هنگام ورود | بالغ و آماده | نابالغتر | بالغ، بزرگ و پرتوان |
| زمان خون | ۴ تا ۸ ساعت | ۱۰ تا ۲۰ ساعت | عملاً سلول بافتی است |
| توان بلع | ۳ تا ۲۰ باکتری | کمتر تا قبل از بلوغ | تا حدود ۱۰۰ باکتری و ذرات بزرگ |
| سرنوشت پس از بلع | اغلب میمیرد و بخشی از pus میشود | به ماکروفاژ تبدیل میشود | میتواند باقیمانده را دفع کند و ماهها بماند |
در عفونت حاد چرکی، نوتروفیلها سریعاً غالباند. در عفونتهای مزمن، بافت نکروتیک زیاد یا پاتوژنهایی مثل سل، ماکروفاژها اهمیت بیشتری پیدا میکنند.
خروج WBC از رگ؛ از rolling تا migration
در شکلهای گایتون، خروج لکوسیت از رگ فقط یک «عبور ساده» نیست. ابتدا سلول به حاشیه جریان خون میرود؛ سپس با مولکولهای چسبندگی به اندوتلیوم میچسبد؛ بعد اتصالات اندوتلیال شل میشود؛ سپس سلول از دیواره عبور میکند و با کموتاکسی به محل آسیب میرود. اگر هر بخش مختل شود، WBC ممکن است در خون حاضر باشد اما به محل عفونت نرسد.
در التهاب، جریان و سطح اندوتلیوم تغییر میکند و نوتروفیل به دیواره نزدیک میشود.
selectin و ICAM-1 روی اندوتلیوم با گیرنده/integrin لکوسیت تعامل میکنند.
اتصالات بین سلولهای اندوتلیال در مویرگ و ونول کوچک شل میشود.
سلول بخشبهبخش از شکاف عبور میکند، بدون اینکه دیواره رگ کاملاً پاره شود.
پس از خروج، گرادیان شیمیایی مسیر حرکت را تعیین میکند.
مواد کموتاکتیک را حفظ نکن؛ منطقشان را بفهم
مواد کموتاکتیک معمولاً از چهار منبع میآیند: خود میکروب، بافت آسیبدیده، سیستم کمپلمان و سیستم انعقاد. یعنی هر چیزی که نشان بدهد «اینجا خطر، نکروز یا فعال شدن دفاع وجود دارد»، میتواند WBC را به سمت خود بکشد.
| منبع | مثال | پیام فیزیولوژیک |
|---|---|---|
| میکروب | توکسین باکتری یا ویروس | عامل مهاجم حضور دارد |
| بافت آسیبدیده | محصولات تخریب سلولی | نکروز یا injury رخ داده است |
| کمپلمان | محصولات فعالشده cascade | ایمنی ذاتی/اختصاصی علیه هدف فعال شده است |
| انعقاد | محصولات clotting در محل التهاب | آسیب عروقی/بافتی و walling-off در جریان است |
فاگوسیتوز انتخابی؛ چرا بدن خودش را نمیخورد؟
فاگوسیت باید بین خودی و غیرخودی فرق بگذارد. سطح صاف و پوشش پروتئینی محافظ روی بافتهای طبیعی مثل یک پیام «من را نبلع» عمل میکند. در مقابل، سطح زبر، نبود coat محافظ، مرگ بافتی و پوشش آنتیبادی/C3 احتمال فاگوسیتوز را بالا میبرد.
opsonization مرحله killing نیست؛ مرحله «قابل شناسایی و قابل بلع کردن» است. killing بعد از phagolysosome و ورود آنزیمها/ROS رخ میدهد.
ابزارهای killing داخل فاگوسیت
پس از بلع، فاگوسیت از دو خانواده ابزار استفاده میکند: ابزارهای هضمی و ابزارهای کشنده شیمیایی. لیزوزومها با آنزیمهای پروتئولیتیک پروتئینهای خارجی را تجزیه میکنند. ماکروفاژها لیپازهای بیشتری دارند و برای غشاهای چرب باکتریهایی مثل سل مهماند. از طرف دیگر، ROSها و سیستم myeloperoxidase-hypochlorite برای killing مستقیم باکتریها حیاتیاند.
| ابزار | محل/منبع | اثر |
|---|---|---|
| Proteolytic enzymes | لیزوزوم نوتروفیل و ماکروفاژ | هضم پروتئینهای باکتری و ذرات خارجی |
| Lipases | بهویژه لیزوزوم ماکروفاژ | کمک به هضم غشاء لیپیدی ضخیم برخی باکتریها |
| Superoxide، H2O2، OH− | غشاء phagosome و peroxisome | اکسیداسیون و کشتن میکروب |
| Myeloperoxidase | گرانول/لیزوزوم فاگوسیت | ساخت hypochlorite از H2O2 و کلراید |
سیستم ماکروفاژی در اندامها؛ هرجا فیلتر لازم است
ماکروفاژهای ثابت در جاهایی پررنگاند که بدن باید ذرات را از مایع عبوری پاک کند: لنف در گره لنفی، هوا در آلوئول، خون پورت در کبد، و خون سیستمیک در طحال. بنابراین محل ماکروفاژ را با «چه چیزی از آنجا عبور میکند؟» یاد بگیر.
| اندام | چه چیزی فیلتر میشود؟ | نام/نقش |
|---|---|---|
| گره لنفی | لنف بافتی | ماکروفاژهای سینوسی، به دام انداختن باکتری و ذرات |
| ریه | هوای تنفسی و ذرات آلوئولی | alveolar macrophage |
| کبد | خون پورت از روده | Kupffer cell |
| طحال | خون سیستمیک | حذف ذرات و سلولهای غیرطبیعی/پیر |
| پوست زیرجلدی | میکروب پس از شکستن سد پوستی | histiocyte |
چهار خط دفاعی التهاب؛ نسخه امتحانی
اگر فصل را به شکل «چهار خط دفاع» بخوانی، بسیاری از سؤالها ساده میشوند. خط اول، سلولهای resident است. خط دوم، نوتروفیلهای بالغ و ذخیرهشدهاند. خط سوم، ماکروفاژهای جدید مشتق از مونوسیتاند. خط چهارم، افزایش تولید marrow است. تفاوت اصلی این خطوط، سرعت شروع و قدرت/دوام آنهاست.
نوتروفیل سریعتر است، ماکروفاژ ماندگارتر و قویتر است، مغز استخوان تأخیر دارد اما اگر التهاب ادامه پیدا کند ظرفیت تولیدش بسیار زیاد میشود.
ائوزینوفیل و بازوفیل؛ چرا در فصل فاگوسیتوز آمدهاند؟
ائوزینوفیل از نظر فاگوسیتوز عفونت معمول، سلول اصلی نیست؛ اما چون در دفاع ضدانگل و آلرژی وارد بافت میشود، بخشی از مقاومت بدن به حساب میآید. بازوفیل هم فاگوسیت اصلی نیست، اما با IgE و mediatorهای آلرژیک میتواند التهاب و نفوذپذیری عروقی را تغییر دهد. بنابراین هر دو در فصل دفاع بدن جا دارند، نه به دلیل اینکه مثل نوتروفیل عمل میکنند، بلکه چون مسیرهای خاصی از التهاب را فعال یا تعدیل میکنند.
| سلول | موقعیت مهم | ماده/ابزار | دام تستی |
|---|---|---|---|
| Eosinophil | انگل و آلرژی | hydrolytic enzymes، ROS، major basic protein | برای عفونت باکتریایی معمول، فاگوسیت اصلی نیست |
| Basophil/Mast cell | آلرژی وابسته به IgE | histamine، heparin، bradykinin، serotonin، leukotrienes | IgE روی سلول مینشیند؛ برخورد آنتیژن باعث degranulation میشود |
لکوپنی و لوسمی؛ دو شکست متفاوت دفاع
لکوپنی یعنی سلول دفاعی کافی نیست. لوسمی یعنی سلول زیاد است اما سرطانی، ناکارآمد و مزاحم تولید طبیعی marrow است. در هر دو حالت عفونت رخ میدهد، اما علت آن فرق دارد. در لکوپنی «کمبود سرباز» داریم؛ در لوسمی «انبوه سرباز غیرعملکردی که جای سرباز سالم را گرفته» داریم.
| ویژگی | Leukopenia | Leukemia |
|---|---|---|
| تعداد WBC | کم | اغلب زیاد، اما غیرطبیعی |
| علت اصلی مشکل دفاعی | نبود WBC کافی | غیرعملکردی بودن سلولهای لوسمیک و جایگزینی marrow |
| شروع خطر عفونت | میتواند طی ۲ روز زخم/عفونت شدید بدهد | مزمن یا حاد، بسته به نوع و تمایز سلول |
| مشکل همراه | در آپلازی شدید ممکن است چند رده خونی کم شود | آنمی، خونریزی به علت thrombocytopenia، درد استخوان، ضعف متابولیک |
WBC بالا همیشه خوب نیست. در لوسمی تعداد بالا میرود، اما عملکرد دفاعی پایین میآید و مغز استخوان طبیعی هم اشغال میشود.