الحواجز التشريحية والفسيولوجية والبكتيريا

الجلد والأغشية المخاطية كخط الدفاع الأول

الجلد والأغشية المخاطية هي خطوط الدفاع الأولى ضد دخول مسببات الأمراض إلى الجسم. الجلد هو الحاجز الخارجي، وهو مقاوم بشكل خاص للبكتيريا والطفيليات. الطبقة الخارجية من الجلد، الطبقة القرنية، لا يمكن للبكتيريا اختراقها بسبب الروابط القوية بين الخلايا التي تمنع البكتيريا من دخول الأدمة. الأدمة هي بيئة نقص الأكسجين، مما يجعلها غير مواتية لنمو البكتيريا. الخلايا الجلدية غنية أيضًا بالبروتياز الذي يدمر البروتينات الأجنبية مثل جدار الخلية البكتيرية. تنتج الغدد الموجودة في الجلد العرق والزهم المضاد للميكروبات وتوفر أيضًا حاجزًا كارهًا للماء يمنع التصاق البكتيريا. تتمتع الأغشية المخاطية للأنف والفم بنفاذية عالية للبكتيريا. وهذا هو الحال أيضًا بالنسبة للجهاز الهضمي، وهو حاجز لامع عالي النفاذية نظرًا لمساحة السطح الكبيرة وحقيقة أن البكتيريا يتم نقلها بشكل نشط عبره من خلال الحركات التمعجية. وبالتالي فإن الخلايا الظهارية المعوية مجهزة بوصلات محكمة تمنع مرور الجزيئات الكبيرة والبكتيريا الضارة. يتم تنظيم الوصلات الضيقة في ظهارة الأمعاء عن طريق الجهاز العصبي اللاإرادي، والذي يؤدي أيضًا إلى طرد البكتيريا المنعكس بعد الابتلاع عن طريق تقلص الحجاب الحاجز وعضلات البطن والحركات التمعجية.

الجهاز التنفسي والجهاز الهضمي كحاجز ثان

الجهاز التنفسي والجهاز الهضمي هما الحواجز التالية لجسم الإنسان لحمايته من مسببات الأمراض. يحتوي الجهاز التنفسي على بطانة مخاطية مهدبة قادرة على احتجاز الغبار والبكتيريا والفيروسات. يحبس المخاط الموجود على البطانة المخاطية مسببات الأمراض الكبيرة ويتم طرده بمساعدة الحركات التمعجية. يتم قتل البكتيريا المعوية في الغالب بسبب الرقم الهيدروجيني الحمضي للمعدة. تقوم البروتيازات المعدية أيضًا بتكسير جدار الخلية البكتيرية وقتل البكتيريا. حمض الهيدروكلوريك (HCl) يمنع نمو البكتيريا. البلاعم المعوية هي الخلايا المناعية الرئيسية في الجهاز الهضمي، في حين أن الخلايا الظهارية المعوية مجهزة بمستقبلات تول التي تتعرف على الأنماط الجزيئية المرتبطة بمسببات الأمراض (PAMP) وتؤدي إلى إطلاق السيتوكينات المؤيدة للالتهابات. تلعب ردود الفعل الهضمية أيضًا دورًا في تحفيز الاستجابة المناعية. يحفز المنعكس المعدي القولوني حركات تمعجية بعد تناول الوجبة، مما يزيد من مرور الجزيئات الكبيرة والمستضدات البكتيرية من الجهاز الهضمي إلى الدم.

الحصانة الخلطية

المناعة الخلطية هي خط الدفاع الأول ضد مسببات الأمراض. وتتوسطه الأجسام المضادة التي تنتجها الخلايا البائية. يتم تنشيط الخلايا البائية عندما تتعرف على الأنماط الجزيئية المرتبطة بالعوامل الممرضة (PAMP) على سطحها من خلال مستقبل الخلايا البائية. أهم PAMP هي عديد السكاريد الدهني البكتيري (LPS) والببتيدوغليكان البكتيري والأحماض النووية الفيروسية. يتم تنشيط الخلايا البائية أثناء الاستجابة المناعية الفطرية، بينما يتم تنشيط الخلايا التائية أثناء الاستجابة التكيفية. الخلايا البائية هي إما خلايا بائية مستريحة أو خلايا بلازما. تنتج خلايا البلازما أجسامًا مضادة في شكل غير نشط، والتي يتم تنشيطها عند تدمير الخلية البائية. تشتمل الغلوبولين المناعي على خمس فئات مختلفة: IgA (الجلوبيولين المناعي A)، وIgG (الجلوبيولين المناعي G)، وIgM (الجلوبيولين المناعي M)، وIgD (الجلوبيولين المناعي D)، وIgE (الجلوبيولين المناعي E). توجد الغلوبولين المناعي في السوائل المخاطية والدم والأنسجة المناعية واللمفاوية. إنها تحمي الجسم من مسببات الأمراض عن طريق تحييد مسببات الأمراض، وإضعافها وتحفيز التراص. الغلوبولين المناعي مهم أيضًا في عمليات الزرع، حيث يكون خطر الإصابة بالعدوى مرتفعًا. البروتينات المكملة هي أيضًا جزء من المناعة الخلطية. يتم تنشيطها عن طريق المسار الكلاسيكي في وجود الأجسام المضادة وPAMPs. يتكون النظام المكمل من أكثر من 30 بروتينًا تتفاعل مع بعضها البعض لتشكل سلسلة مناعية. وتتمثل المهمة الرئيسية للنظام التكميلي في القضاء على مسببات الأمراض، بما في ذلك البكتيريا والفيروسات.

المناعة الخلوية: الخلايا التائية والبلاعم والخلايا الجذعية

تعتبر الخلايا التائية ضرورية للاستجابة المناعية التكيفية. يتعرفون على الأنماط الجزيئية المرتبطة بالعوامل الممرضة (PAMP) والمستضدات الذاتية. البلاعم هي نوع من الخلايا المناعية الحاسمة. إن قدرتهم على الاعتراف واسعة ولكن قدرتهم على الاستجابة محدودة. إنهم يتعرفون على مسببات الأمراض من خلال الأنماط الجزيئية المرتبطة بالعوامل الممرضة (PAMP) مثل LPS البكتيري والببتيدوغليكان والبروتينات الفيروسية والأحماض النووية والميلانين. يتم تنشيط البلاعم بواسطة خلايا CD4 + T ويمكن أن تتمايز إلى بلاعم M1 (الكلاسيكية)، التي تفرز السيتوكينات المؤيدة للالتهابات، أو بلاعم M2 (البديلة)، التي تفرز السيتوكينات المضادة للالتهابات.

خاتمة

يعتبر جسم الإنسان بيئة مميزة لمسببات الأمراض ويحميه جهاز مناعة فعال. العديد من الحواجز التشريحية والفسيولوجية تخلق بيئة معادية ل الميكروبات ومسببات الأمراض. خط الدفاع الأول هو الجلد والأغشية المخاطية، التي تحبس وتطرد مسببات الأمراض. الجهاز التنفسي والجهاز الهضمي هما الحواجز التالية ويحميهما الغلوبولين المناعي والبروتينات المكملة. وأخيرًا، الخلايا التائية والبلاعم والخلايا الجذعية هي خلايا المناعة الخلوية الرئيسية التي تقتل مسببات الأمراض مباشرة.