The Immune System

ระบบภูมิคุมกัน

(Immune System) คือ เครือขายอันสลับซับซอนของเซลลภายในรางกาย ที่พยายามตอตาน และทําลาย สิ่งแปลกปลอมตางๆ เชน เชื้อโรค ไวรัส การอักเสบ การกลายพันธุของ เซลลมะเร็ง อยางไมลดละ ในการรักษาไวซึ่งสุขภาพและความปลอดภัยของรางกาย

.............................................................................................................

อวัยวะของระบบภูมิคุมกัน

- ตอมทอนซิล, ตอมอะดีนอยด - ตอมไทมัส - ตับ - หลอดน้ําเหลือง - ไขกระดูก - มาม - เพเยอร แพ็ตซ - ตอมน้ําเหลืองขนาดเล็ก

รูจักภูมิคุมกัน

คุณเคยสงสัยหรือไมวา รอบๆตัวเรามีเชื้อโรคเล็กๆมากมายที่ตาเรามองไมเห็น ไมวาจะเปนเชื้อแบคทีเรีย เชื้อไวรัส และในแตละวันเราก็สัมผัสกับเชื้อโรคอยางนับครั้งไมถวน แตเราก็มีชีวิตอยูได อยางปกติสุข ทําไมเราจึงไมเจ็บปวย หรือหากจะเจ็บปวยบาง แตก็ไมบอยนัก การที่เราไมเจ็บปวยงายๆเพราะวารางกายมีภูมิคุมกัน(หรือภูมิตานทาน)คอยปกปองอยู ภูมิคุมกันเปนกลไกการปองกันตนเองตามธรรมชาติของรางกาย เมื่อมีสิ่งแปลกปลอมเขาสูรางกาย และอาจเปนโทษกับรางกายเรา ระบบภูมิคุมกันก็จะออกมาตอตาน หรือทําลายสิ่งแปลกปลอมน้ันๆ ดังน้ันภูมิคุมกันจึงถือเปนสิ่งจําเปนมากตอการมีชีวิตอยูของมนุษย

ปญหาของภูมิคุมกัน ที่พบไดบอย

• โรคภูมิแพ บางคนมีความไวในการตอบสนองตอสิ่งกระตุนบางอยาง สงผลใหเปนโรคภูมิแพ เพราะไวตอสิ่งกระตุน (เชน ฝุน เกสรดอกไม ขนสัตว เชื้อรา) มากเกินไป เชน เจอเกสรดอกไม คนแรกรูสึกหอม ไมเปนอะไร แตอีกคน จามแลว จามอีก เพราะมีภูมิคุมกันไวตอสิ่งกระตุนบางชนิดมากเกินไป

• ออโตอิมมูน(Autoimmune) เปนภาวะที่ภูมิคุมกันของเราเองทําลายเซลลของตัวเอง เรียกงายๆวา โรคภูมิแพตัวเอง ปกติภูมิคุมกันจะตอตาน และทําลายสิ่งแปลกปลอม แตคนเปนโรคภูมิแพตัวเอง ระบบภูมิคุมกันจะจําเซลลตัวเองไมได จึงทําลายตัวเอง ทําใหมีผลตออวัยวะหลายระบบ เชน โรค เอสแอลอ(ีSLE) เปนตน

• มะเร็ง ระบบภูมิคุมกันของรางกายมีสวนเกี่ยวของกับการเกิดโรคมะเร็งเปนอยางมาก ในคนปกติทั่วไป เมื่อมีเซลลในสวนใดสวนหน่ึงของรางกายเริ่มกลายพันธุ เพื่อกอตัวเปนมะเร็ง ระบบภูมิคุมกัน จะทําหนาที่ขจัดเซลลที่กลายพันธุน้ันทิ้งเสีย แตในคนที่ระบบ

ภูมิคุมกันออนแอ เชน ผูปวยโรคเอดส หรือผูสูงอายุ เซลลที่กลายพันธุไมถูกระบบภูมิคุมกันตรวจพบและทําลายเซลลที่ผิดปกติ ก็จะกลายเปนมะเร็งได

กลไกการทํางานของระบบภูมิคุมกัน

เรียกรวมกันวา ระบบภูมิคุมกัน(IMMUNE SYSTEM) แบงการทํางานเปน 2 ระบบคือ อาศัยเซลลโดยตรง และอาศัยเซลลโดยออม ซึ่งทํางานสัมพันธเชื่อมโยงกันเปนหน่ึงเดียว เพื่อตอตานผูบุกรุก ไมใหรุกรานรางกายได

• ภูมิคุมกันที่อาศัยเซลลโดยตรงคือ เมื่อมีเชื้อโรคเขาสูรางกาย และเม็ดเลือดขาวไปพบเขา ก็จะจับกินและทําลาย

• ภูมิคุมกันที่อาศัยเซลลโดยออมคือ เมื่อมีเชื้อโรคเขามา เซลลเม็ดเลือดขาวจะสรางสารเคมีเพื่อตอตานเชื้อโรค หรือสิ่งแปลกปลอมน้ันๆ ที่เรียกวา แอนติบอดี้(Antibody)แอนติบอดี้จะไปจับกับสิ่งแปลกปลอม ทําใหสิ่งแปลกปลอมไมสามารถแผลงฤทธิ์กับรางกายได การสรางแอนติบอดี้ ซึ่งเปนสารภูมิคุมกันน้ัน จะมีความจําเพาะเจาะจงกับเชื้อโรคแตละชนิด และแอนติบอดี้ แตละชนิดจะมีอายุไมเทากัน บางชนิดก็อยูไดไมนาน บางชนิดก็อยูไดหลายป บางชนิดก็อยูไดตลอดชีวิต เชน วัคซีนหัดเยอรมัน ที่คุมกันไดตลอดชีวิต

ในเมื่อรางกายมีระบบภูมิคุมกันที่ยอดเยี่ยมเชนน้ี ทําไมบางครั้งเราจึงเจ็บปวยไดอีก คุณเคยสงสัยหรือเปลาวาทําไมบางคนจึงแข็งแรง ไมคอยเจ็บปวย แตบางคนออนแอไมสบายบอย อะไรเปนปจจัยใหแตละคนมีความตานทานโรคตางกัน

1. ความเจ็บปวยหรือความตานทานโรคที่ตางกันข้ึนอยูกับหลักๆ2 ปจจัย คือ กรรมพันธุ ปจจัยน้ีข้ึนอยูกับแตละบุคคล แตละคนมรีะบบภูมิคุมกันที่ไดรับการถายทอด จากพอแม หากพอแมมีระบบภูมิคุมกันที่ดีลูกยอมมภีูมิคุมกันที่ดีตามไปดวย หากพอหรือแมมภีูมิคุมกันบางอยางบกพรอง ลูกก็อาจไดรับถายทอดในสิ่งที่บกพรองน้ันๆไดเชนกัน แตโดยทั่วๆไป ภูมิคุมกันก็จะมีความแข็งแรงไดในมาตรฐานระดับหน่ึง

2. คนที่มีสุขภาพรางกายออนแอไมคอยออกกําลังกาย ทานอาหารไมครบ 5 หมู ขาดการดูแลสุขภาพ เมื่อไดรับเชื้อโรค จึงเกิดความเจ็บปวยข้ึน และในโอกาสการเจ็บปวยก็ยอมมีมากกวาคนที่หมั่นดูแลสุขภาพเชนกัน

นอกจากการไมดุแลสุขภาพแลว การติดสารเสพติด ดื่มสุรา สูบบุหรี่ ก็มีสวนทําใหระบบภูมิคุมกันออนแอลงไดดวย ถึงแมแตละคนจะมภีูมิคุมกันที่ไดรับถายทอดทางกรรมพันธุที่แตกตางกัน แตทุกคนก็สามารถมีภูมิคุมกันที่ดีไดเชนกัน

การเสริมสรางภูมิคุมกันมีหลักงายๆดังน้ี

1. อาหาร ทานอาหารใหครบ 5 หมู และในสัดสวนที่เหมาะสมเปนประจํา ในกรณีที่ทําไมได การเลือกทานผลิตภัณฑ เสริมอาหาร ก็เปนทางเลือกหน่ึงที่นาสนใจ อีกสิ่งหน่ึงที่ลืมไมไดคือ การบริโภค นํ้าสะอาดอยางเพียงพอในแตละวัน

2. ออกกําลังกาย การออกกําลังกายจะทําใหระบบไหลเวียนเลือดดีข้ึน ทําใหเม็ดเลือดขาวหรือภูมิคุมกัน ว่ิงเขาสูในเน้ือเยื่อสวนตางๆไดงาย เมื่อมีเชื้อโรคเขามา ก็จะเขาไปจัดการไดอยางรวดเร็ว

3. นอนหลับพักผอน อยางเพียงพอในแตละคืน ควรเขานอนแตหัวค่ํา(ประมาณ 3 ทุม) และตื่นนอนตั้งแตเชา ถาทําไดอยางสม่ําเสมอ สุขภาพของเรา ก็จะดีแนนอน

4. ทําจิตใจใหเบิกบาน จิตใจมีสวนเกี่ยวของกับการหลั่งสารเอ็นโดฟน หรือสารแหงความสุขในรางกาย สารชนิดน้ี พอหลั่งออกมาทําใหระบบการทํางานของเซลลตางๆดีข้ึน ในทางตรงกันขามหากจิตใจหอเหี่ยว เศราเปนทุกข รางกายจะหลั่งสารแหงความทุกข ทําใหระบบภูมิคุมกันทํางานไมดี แยลง รางกายก็อาจเจ็บปวยไดงายข้ึน สารเอ็นโดฟนจะหลั่งเมื่อจิตใจมีความสุข สงบ เบิกบาน ฉะน้ันควรคิดแตสิ่งดีๆ คิดชวยเหลือผูอื่น คิดในทางบวก ก็เปนการเสริมสรางภูมิคุมกัน เชนกัน

นอกจากน้ี หมั่นขับถายอุจจาระใหเปนเวลา เปนประจําทุกเชา ทุกวันเพื่อรางกายจะไดกําจัดของเสียออก ไมหมักหมมในรางกายเรา รวมถึงพยายามอยูในที่ๆอากาศสะอาดบริสุทธิ์ เพื่อรางกายเราจะไดรับออกซิเจน ที่มากพอที่จะนําไปเลี้ยงเซลลตางๆของรางกาย เมื่อเซลลของรางกายไดรับสารอาหารที่ดี และอากาศที่สะอาดเพียงพอ แนนอนวารางกายเราก็จะมีสุขภาพที่ดี ระบบภูมิคุมกันก็จะดี ดังคํากลาวที่วา ถาเราใสใจระบบภูมิคุมกัน ระบบภูมิคุมกันก็จะใสใจเรา

ความรูเบื้องตนของระบบภูมิคุมกัน รวงผ้ึง สุทเธนทร

ระบบภูมิคุมกันของมนุษยมีอยูทั่วรางกาย เปรียบเหมือนกองทัพทหารที่ปองกันประเทศ ประกอบดวย ตอมนํ้าเหลือง (เปนที่อยูของเซลลเม็ดเลือดขาว) คือ หนวยทหาร และทอนํ้าเหลือง ที่ภายในจะเปน นํ้าเหลือง และเซลลเม็ดเลือดขาว เชื่อมตอระหวางตอมนํ้าเหลืองดวยกันเอง และเชื่อมตอเขากับเสนเลือด คือ เสนทางเดินทัพของทหาร มาม ไขกระดูก ตอมทอนซิล Payer's patch ที่อยูตามเยื่อบุทางเดินอาหาร เปนที่ตั้งฐานทัพของทหาร สิ่งแปลกปลอมตางๆรวมทั้งจุลชีพกอโรคจะผานเขาสูตอมนํ้าเหลืองจากตําแหนงที่เขาสูรางกาย เขาสูตอมนํ้าเหลืองเฉพาะที่ และผานทางเสนเลือดและทอนํ้าเหลืองกระจายไปทั่วรางกาย เซลลของระบบภูมิคุมกัน เซลลที่ทําหนาที่ในระบบภูมิคุมกัน สรางมาจาก stem cells ที่อยูในไขกระดูก แบงเปน 1) เซลลที่ทําหนาที่กินสิ่งแปลกปลอม เชน macrophage, monocyte, neutrophil 2) เซลลที่มี granule จํานวนมาก ไดแก eosinophil, basophil และ 3) เซลลเม็ดเลือดขาวขนาดเล็กที่เรียกวา เซลลลิมโฟไซท (lymphocyte) ซึ่งแบงเปน 2 ชนิด คือ B cells และ T cells B cells ทําหนาที่ผลิตภูมิคุมกันชนิดสารนํ้าที่เรียกวา แอนติบอดี โดยที่ B cell จะถูกกระตุนดวย

แอนติเจน แลวจึงเปลี่ยนเปน plasma cells เพื่อสรางแอนติบอดีจําเพาะตอแอนติเจนน้ัน T cells ทําหนาที่ดานการตอบสนองทางดานเซลล เพื่อกําจัดสิ่งแปลกปลอมหรือจุลชีพแบงเปน 1) เซลล CD4 หรือ helper T (Th) cells เปนเซลลเม็ดเลือดขาวที่มีแอนติเจนชนิด CD4 บนผนังเซลล ทําหนาที่สงเสริมเรียกเซลลเม็ดเลือดขาวอื่น เชน B cell ในการสรางแอนติบอดีจําเพาะ และ T cells เพื่อการเปลี่ยนเปน cytotoxic T cells (CTL) ดังน้ัน CD4+ T cells จึงมีความสําคัญมาก เพราะมีสวนรวมในการทําใหมีภูมิคุมกันทั้งแบบเซลลและสารนํ้า 2) เซลล CD8 หรือ killer cells หรือ suppressor cells เปนเซลลเม็ดเลือดขาวที่มีแอนติเจนชนิด CD8 บนผนังเซลล ทําหนาที่ทําลายเซลลที่ผิดปกติหรือที่ติดเชื้อจุลชีพ เซลลเม็ดเลือดขาวพวกน้ีจะรูไดวาเซลลชนิดใดเปนสิ่งแปลกปลอม จากที่เซลลชนิดน้ันไมมีโมเลกุลที่ผิวเซลล HLA class I ชนิดเดียวกับเซลลเม็ดเลือดขาวน้ัน สวนสิ่งแปลกปลอมที่กระตุนระบบภูมิคุมกัน เรียกวา แอนติเจน (antigen) และตําแหนงบนแอนติเจนที่จําเพาะในการกระตุนเรียกวา epitope แบงเปน B-cell epitope กระตุน B-cell เพื่อสรางแอนติบอดีจําเพาะ และ T-cell epitope กระตุน T-cell

แอนติบอด้ี แอนติบอดี หรือ อิมมูโนโกลบูลิน (immunoglobulin) เปนโปรตีนที่มีรูปรางคลายตัว Y เปรียบเหมือนรถยนต ที่จะเปลี่ยนสีและรูปราง ตามลักษณะของเชื้อโรคที่จําเพาะน้ันๆ โดยที่สวนยอดของตัว Y จะมีความหลากหลายมากไมเหมือนกันในแอนติบอดีจําเพาะตอแอนติเจนแตละชนิด เรียกวา variable region เปนตําแหนงที่จับกับแอนติเจน สวนที่โคนตัว Y ของโมเลกุลแอนติบอดีจะบงบอกถึงชนิดของแอนติบอดีวาเปน class ไหน เชน IgG, IgA, IgM, IgD, IgE เรียกวา constant region แอนติบอดีกระจายอยูตามทอนํ้าเหลือง และเสนเลือด แอนติบอดีจะจับกับสิ่งแปลกปลอม หรือจุลชีพที่เขามาในรางกาย เพื่อการทําลายจุลชีพน้ันๆ แอนติบอดีชนิด secretory IgA จะอยูตามชองเยื่อบุตางๆ ในนํ้าตา นํ้าลาย สารหลั่งในชองทางเดินอาหาร ทางเดินหายใจ ทอปสสาวะ ชองคลอด เปนตน เพื่อยับยั้งไมใหจุลชีพ หรือสิ่งแปลกปลอมผานเขารางกายทางเยื่อบ ุ

Cytokines เปนโปรตีนที่สรางจากเซลลในระบบภูมิคุมกัน เพื่อสื่อสารกันระหวางเซลล cytokines ที่สรางจาก T- และ B- cells ที่เรียกวา lymphokines ไดแก interleukin (IL)และ interferon สวนที่สรางจาก monocytes และ macrophage เรียกวา monokines โดย cytokines ที่หลั่งออกมาอาจทําหนาที่เรียกเซลลเม็ดเลือดขาวใหมารวมกันที่ตําแหนงที่มีสิ่งแปลกปลอม กระตุนการเพิ่มจํานวนเซลล ทําใหเซลลในระบบภูมิคุมกันมีการเปลี่ยนแปลง และ ทําลายเซลล

ระบบ Complement เปนระบบที่ประกอบดวยการทํางานอยางตอเน่ืองของโปรตีนหลายชนิด เพื่อชวยแอนติบอดีในการทําลายแบคทีเรีย โดยที่โปรตีนเหลาน้ีอยูในกระแสเลือดในรูปของ inactive form ปฏิกิริยา

complement เริ่มจาก โปรตีน C1 ถูกกระตุนดวยแอนติบอดีที่จับกับแอนติเจนเปน antigen-antibody complex แลวจึงมีการกระตุนโปรตีนในระบบอยางตอเน่ือง จนทําใหเซลลเสียสมดุลของภายในเซลล ดวยการเกิดรูที่ผิวเซลล เซลลจึงถูกทําลาย Major histocompatibility complex (MHC) Peter Gorer เปนผูกลาวถึง MHC ครั้งแรกในป ค.ศ. 1936 เกี่ยวกับแอนติเจนที่ผิวเซลลเม็ดเลือดแดงของหนู ตอมามีการศึกษาตอวาแอนติเจนในกลุมน้ีเกี่ยวของกับกลุมแอนติเจนที่สําคัญกับการรับหรือ ตอตานการเปลี่ยนอวัยวะ ที่เรียกวา histocompatibility antigens และเรียกชื่อวา histocompatibility-2 (H-2) จนกระทั่งในชวงปลายทศวรรษ 1960 จึงพบความเกี่ยวของแอนติเจนน้ีกับการตอบสนองของระบบภูมิคุมกัน และแบงเปนสองชนิดตามตําแหนงบนยีน เปน class I และ class II ในมนุษยมีการพบวา human leukocyte antigen (HLA) system น้ันเปนกลุมของยีนที่สรางแอนติเจนเหมือน MHC genes ในหนู โดยที่ class I คือ HLA-A, -B, -C และ class II คือ HLA-DP, DQ และDR แอนติเจนทั้งสอง classes ถูกสรางอยูที่ผิวเซลล เกี่ยวของกับแอนติเจนที่แสดงวาเซลลน้ันเปนเซลลของตัวเอง ปกติแอนติเจน MHC class I จะพบเพียง 1% ของโปรตีนที่อยูที่ผิวเซลลทั่วไป แตจะเพิ่มปริมาณมากข้ึนเมื่อถูกกระตุนดวย cytokines บางชนิด เชน interferon gamma สําหรับ Class II MHC อยูที่ผิวเซลลเฉพาะ เชน dendritic cells, macrophage, B cells, activated T-cells

Natural killer หรือ NK cells อินเตอรเฟอรอน (Interferon) ที่ถูกสรางข้ึนจากเซลลที่ติดเชื้อไวรัส กระตุนให NK cell เพิ่มจํานวน ซึ่งจะไปทําลายเซลลติดเชื้อไวรัสแบบไมจําเพาะ โดยไวรัสทําใหโมเลกุล MHC1 ที่ผิวเซลลลดลง NK cell จะทําลายเซลลน้ันแตไมทําลายเซลลที่มีโมเลกุล MHC1 เปนปกติ นอกจากน้ีเซลลติดเชื้อไวรัสที่มีแอนติบอดีมาจับที่ผิวเซลลตรงที่มีสวน epitopes ของไวรัส ปรากฏอยู จะทําให NK cell และ CTL มาทําลายเซลลน้ันได เรียกวา Antibody dependent cellular cytotoxicity (ADCC)

การตอบสนองของระบบภูมิคุมกันตอจุลชีพ จุลชีพที่จะผานเขาสูรางกาย อาจผานเขาทางผิวหนัง หรือเยื่อบุตางๆ ซึ่งเปนที่ๆมีการปองกันดวยคุณสมบัติทางกายภาพของผิวหนังและเยื่อบุเอง โดยเปนดานแรกของระบบการปองกันการเขาสูรางกายจากจุลชีพ ซึ่งจะเปนแบบ innate immunity ซึ่งเปนภูมิคุมกันแบบไมจําเพาะ ประกอบดวยเซลลชนิด phagocytes เชน เซลล macrophage dendritic และ granulocytes เปนตน ทําหนาที่กินและทําลายสิ่งแปลกปลอม แอนติบอดีชนิด IgA และสารหลั่งที่เคลือบตามเยื่อบุ มี lysozyme, lactoferin, หรือภาวะเปนกรด หรือการเคลื่อนไหวที่บริเวณของผิวเยื่อบุ เชน การทํางานของ cilia ที่เยื่อบุ การไอ การปสสาวะจะพัดพาจุลชีพออกมา โดยปกติตามเยื่อบุและผิวหนังก็มีจุลชีพอยูแตไมผานเขาสูรางกายเพราะ innate immunity น้ี จุลชีพที่สามารถผานเขารางกายทางชั้นผิวหนังหรือเยื่อบุตองมีคุณสมบัติพิเศษที่จะผานการทําลายดวย non-specific defenses หรือเปนภาวะที่

ผิวหนังและเยื่อบุขาดคุณสมบัติที่จะปองกัน เชน เปนแผล การเกิดภาวะอักเสบ (inflammation response) เปนการตอบสนองของระบบภูมิคุมกันชนิดไมจําเพาะที่สําคัญ เกิดจากกลุมเซลลที่ถูกทําลายโดยจุลชีพ เซลล phagocytes ที่จับกินจุลชีพ หรือสิ่งแปลกปลอม และเซลล mast ที่ถูกกระตุนจากระบบ complement โดยที่เซลลตางๆเหลาน้ีจะหลั่งสารเคมีตางๆ ที่ทําใหเกิดการอักเสบ ไดแก เซลล mast หลั่ง histamine ทําใหเสนเลือดขยายตัว (vasodilate) และผนังเสนเลือดเปดใหเซลลเม็ดเลือดขาวที่ถูกกระตุนออกมาจากเสนเลือดเขาสูตําแหนงที่มีจุลชีพมากข้ึน prostaglandins ทําใหเสนเลือดขยายตัว เกิดไขและเจ็บปวด และ leukotrienes มีคุณสมบัติเปน chemotaxis ดึงดูดเซลลเม็ดเลือดขาวใหมายังบริเวณที่มีสารน้ีอยู ทั้ง prostaglandins และ leukotrienes สรางจากเซลลเม็ดเลือดขาว และเซลลทั่วไปที่ถูกกระตุนโดยจุลชีพ นอกจากน้ีเซลลเม็ดเลือดขาว โดยเฉพาะ lymphocytes และ macrophage ที่มายังบริเวณที่ติดเชื้อจะหลั่ง cytokines ที่สําคัญในการตอบสนองแบบไมจําเพาะ ไดแก interleukin 1 (IL-1) และ tumor necrosis factor (TNF) ที่ทําใหเกิดอาการออนเพลีย เบื่ออาหาร ไข และที่สําคัญ คือ กระตุนใหมีเซลลเม็ดเลือดขาวมามากข้ึน เพื่อการเกิดการตอบสนองระบบภูมิคุมกันแบบจําเพาะตอไป หรือถาจุลชีพสามารถถูกทําลายหมดจะกระตุนใหเกิดการซอมแซมเน้ือเยื่อที่ถูกทําลายไป

Antigen Receptors ทั้ง B- และ T- cells มีโมเลกุล receptors ที่ผิวเซลลเพื่อจับกับแอนติเจน สําหรับ B-cell เปนโมเลกุลของอิมมูโนโกลบูลินที่เกาะที่ผิวเซลล สวนของ T-cell คือ T-cell receptor, TRC หรือ CD3 เปนโมเลกุลที่ซับซอนกวา ที่จะจําและจับกับแอนติเจนที่หลากหลายถูกนําเสนอโดย

antigen-presenting cell เทาน้ัน การกระตุน B Cells ใหสรางแอนติบอดี B-cell จะจับกับแอนติเจนที่จําเพาะดวย antibody receptor ที่ผิวเซลล และนําสวนแอนติเจนเขามาในเซลล เปลี่ยนแปลงและนําเสนอที่ผิวเซลลรวมกับโมเลกุล HLA class II ซึ่งทําให T helper-cell มาจับและถูกกระตุนดวยแอนติเจนที่ถูกเสนอจาก B-cells T-cell หลั่งสาร lymphokines ที่ไปสั่งให B-cell เปลี่ยนแปลงรูปรางเปน plasma cell เพื่อสรางแอนติบอดีตอไป เมื่อเริ่มไดรับจุลชีพครั้งแรกแอนติบอดีจะถูกสรางข้ึนมากจนถูกตรวจพบไดภายใน 7-10 วันหลังจากที่ไดรับจุลชีพปริมาณของแอนติบอดีจะคอยๆเพิ่มข้ึน และลดลงจนใกลระดับเมื่อเริ่ม เรียกการตอบสนองแบบน้ีวา primary response เมื่อไดรับจุลชีพน้ันอีกครั้งระดับแอนติบอดีน้ีจะสูงจนตรวจพบไดภายใน 24 ชั่วโมง เรียกการตอบสนองแบบน้ีวา secondary response แอนติบอดียับยั้งการติดเชื้อ ดวยการ neutralize กับจุลชีพน้ัน โดยใชสวนปลายโมเลกุลอิมมูโนโกลบุลินรูปตัว Y จับกับจุลชีพ ถาเปนไวรัส จะทําใหไวรัสน้ันไมเขาสูเซลลเปาหมาย และกระตุนระบบ complement ทําลายจุลชีพ หรือกระตุนระบบ ADCC

การกระตุน T cells: Helper และ Cytotoxic เมื่อ antigen-presenting cells (เชน macrophage, dendritic cells) กินจุลชีพหรือสิ่งแปลกปลอม แอนติเจนจะถูกเปลี่ยนแปลงและนําเสนอที่ผิวเซลลรวมกับโมเลกุล HLA class II ที่ไปจับกับ Th-cell ทําใหมีการหลั่ง lymphokines ซึ่งจะไปทําให T cells ชนิดตางๆ มีการเปลี่ยนแปลง เชน Th cells เพิ่มจํานวนและเปลี่ยนแปลงเปน memory cells CD8+ T cells เปน cytotoxic T lymphocyte (CTL) ซึ่งจะไปทําลายเซลลติดเชื้อที่มีแอนติเจนของจุลชีพน้ันเสนอที่ผิวเซลลรวมกับโมเลกุล HLA class I จุลชีพบางชนิดเปน intracellular เชน ไวรัส และ mycobacteria เมื่อถูกกินดวย macrophage จะไมถูกทําลายแตจะอยูในเซลลและเพิ่มจํานวนได แอนติบอดีจะไมสามารถจัดการทําลายจุลชีพที่อยูภายในเซลลได จําเปนตองใชเซลล CTLs มาทําลายเซลลที่ติดเชื้อไวรัสน้ี และหลั่งสาร cytokines ที่ทําให macrophage ทําลายจุลชีพ Mycobacteria ได perforin ซึ่งเปนโปรตีนที่ถูกสรางจากเซลล CTL ซึ่งถูกพบใน granules ภายในเซลล มีสวนในการทําลายเซลลที่ติดเชื้อ ทั้งแบบ apoptosis และ จากสาร cytokines ที่ถูกหลั่งจากเซลล CTL ดวยเชนกัน เชน interferon-g (IFN- g) ที่ยับยั้งการเพิ่มจํานวนของไวรัสในเซลล ดวยการกระตุนเอนไซม 2 ชนิด คือ 2', 5' oligo-A synthetase ซึ่งไปทําใหเอนไซม Rnase L เปลี่ยนจาก inactive เปน active form ยอยยีโนมอารเอ็นเอ และ mRNAs ของไวรัส กับ เอนไซม p68 kinase ซึ่งไปทําให eIF-2a เปลี่ยนจาก active เปน inactive form ยับยั้งการเริ่มสรางโปรตีนของไวรัส tumor-necrosis factor (TNF) กระตุนการเพิ่มจํานวนของเชื้อเอชไอวีโดยจับที่บริเวณ 5' long terminal repeat (LTR), chemokines ไดแก MIP-1a, MIP-b, RANTES ซึ่งไปยับยั้งการเพิ่มจํานวนไวรัส ดวยการแยงจับกับ CCR5 เซลล CTL ยังสรางสารยับยั้งไวรัส เรียกวา CD8+ T-cell antiviral factor (CAF) ซึ่งไปยับยั้งการสราง mRNAs จากสวน LTR ที่เปน promoter ของเชื้อ HIV เมื่อ B- และ T- cells ถูกกระตุนจะมีการเปลี่ยนแปลงเปน memory cells เมื่อเวลาผานไป เมื่อมีการนําเสนอแอนติเจนชนิดเดิมอีกครั้ง ระบบภูมิคุมกันที่มี memory B-, T- cells จะเขามาทําลายแอนติเจนน้ันอยางรวดเร็ว การเกิดภาวะ Long-term immunity น้ีอาจเกิดจากการติดเชื้อตามธรรมชาติ หรือจากการไดรับวัคซีน ในระยะแรกของการติดเชื้อ ปริมาณเซลล CTL จะเพิ่มข้ึนตามปริมาณไวรัสที่เพิ่มข้ึน จนถึงจุดสูงสุดซึ่งทําใหปริมาณไวรัสในเลือดลดลง และความสัมพันธของปริมาณ CTLs กับปริมาณไวรัสจะแปรผกผันกันตลอดระยะเวลาการติดเชื้อ HIV จนกระทั่งเขาสูระยะเอดส

การหลบหลีกจากระบบภูมิคุมกันของเชื้อ HIV ไวรัสมีวิธีหลบหลีกภูมิคุมกันของรางกายตางๆกัน จากทั้งปจจัยของไวรัสและเซลลในระบบภูมิคุมกัน ในสวนปจจัยของระบบภูมิคุมกัน ไดแก การลดปริมาณโมเลกุล MHC1 ที่ผิวเซลลที่ติดเชื้อ การเพิ่มจํานวนภายในเซลลระบบภูมิคุมกัน เชน เชื้อ HIV การเพิ่มจํานวนในที่ซึ่งเซลลระบบภูมิคุมกันเขาไปไมถึง เชน herpes simplex virus แอบแฝงที่ปมประสาท เปนตน สวนทางดานปจจัยไวรัส ไดแก การเปลี่ยนแปลงลักษณะของแอนติเจน ทําให epitopes เปลี่ยนไป จึงไมถูกกําจัดโดยระบบภูมิคุมกันเดิม การแพรกระจายจากเซลลถึงเซลลโดยไมออกมาขางนอก เชน respiratory syncytial virus ปญหาความลมเหลวของระบบภูมิคุมกันในการทําลายเชื้อ HIV ทําใหผูติดเชื้อ HIV มีการดําเนินโรคแบบคอยเปนคอยไปจนเกิดภาวะภูมิคุมกันบกพรอง หรือ โรคเอดสในระยะสุดทายน้ัน อาจกลาว

ไดวาตั้งแตเมื่อแรกเริ่มไดรับเชื้อ HIV ไวรัสไปเพิ่มจํานวนใน CD4+ T cells โดยเฉพาะเริ่มตั้งแตในตอมนํ้าเหลือง ซึ่งเปนที่อยูของเซลลในระบบภูมิคุมกันทั้ง B- และ T- cells ซึ่งก็จะทําหนาที่สรางภูมิคุมกันจําเพาะตอเชื้อ HIV เริ่มจาก T helper-cell ที่สราง cytokines ตางๆ และกระตุน CD8+ T cell ใหเปลี่ยนเปนเซลล CD8+ CTL และ B-cell ใหเปลี่ยนเปน plasma cell เพื่อสรางแอนติบอดีจําเพาะ โดยที่เซลล CTL ทําหนาที่หลักในการกําจัดเซลลที่ติดเชื้อไวรัส สวนแอนติบอดีเปน neutralizing antibody ที่ชวยจับอนุภาคไวรัสอิสระที่หลุดออกมาจากเซลลไมใหเขาไปในเซลลใหม โดยทั่วไปในการติดเชื้อไวรัสอื่นๆ ทั้งแอนติบอดีและเซลล CTL จะมีความสําคัญในการปองกันการติดเชื้อครั้งตอไป แตในการติดเชื้อเอชไอวี ถึงแมจะมีภูมิคุมกันเกิดข้ึนทั้งแบบเซลลและสารนํ้าแลว ไวรัสก็ยังคงไมถูกกําจัดออกไปจากรางกาย และยังเพิ่มปริมาณมากข้ึนเปนลําดับ โดยไวรัสจะเพิ่มจํานวนวันละประมาณ 10(11) อนุภาคตอวัน ทําใหระดับไวรัสเพิ่มข้ึน 0.1 log/ml และระดับเซลล CD4 ลดลงประมาณ 50-100 เซลล/ม.ม. ตอป จึงมีผลทําใหเซลลที่ติดเชื้อ ซึ่งก็คือ เซลลในระบบภูมิคุมกัน ทั้ง T-cells และ macrophage ลดปริมาณลงเปนลําดับ จนไมสามารถทํางานเปนปกติในการปองกันการติดเชื้อจุลชีพอื่นๆ จึงเกิดภาวะภูมิคุมกันบกพรอง นอกจากน้ียังพบวามีการลดลงของเซลล CD4 ชนิด quiescent naive (CD45RA+CD62L+) แตมีการเพิ่มของเซลล CD4 ชนิด activated/memory effector (CD45RO+) และมีการลดลงของ T-cell receptor และการทํางานก็เสียดวย การทําลายเซลล CD4+ ที่ติดเชื้อมีสาเหตุจากการเกิด apoptosis ซึ่งเปนผลของโปรตีนไวรัสสองชนิด คือ โปรตีน Env และ Vpr การสูญเสียหนาที่ของเซลล เมมเบรน จากการเกิด syncytial formation และจากการสะสมของโพรไวรัลดีเอ็นเอที่อยูในไซโตพลาสมา รวมถึงการทําลายจากระบบภูมิคุมกัน สวนการทําลายของเซลล CD4+ ที่ไมติดเชื้อ HIV มีสาเหตุจาก โปรตีน Env (gp120) ที่ลอยอยูในกระแสเลือดไปจับกับ โมเลกุล CD4+ ของเซลลที่ไมติดเชื้อ ทําใหถูกทําลายโดย apoptosis จากเซลล CTL หรือการเกิด syncytia กับเซลลที่ติดเชื้อ เชื้อ HIV มีการกลายพันธุสูง เน่ืองจากการทํางานของเอนไซม reverse transcriptase ของไวรัสที่เปลี่ยนยีโนมของไวรัสจากอารเอ็นเอ เปน ดีเอ็นเอ ไมมีการตรวจสอบ nucleotide base ที่ใสเขาไป ทําใหมีการผิดพลาดไป 1 เบส ตอการ replication 1 ครั้ง ผลก็คือแอนติเจนของไวรัสที่นําเสนอตอเซลลระบบภูมิคุมกันเปลี่ยนไปตลอดเวลา จนเซลล CTL ไมสามารถทําลายเซลลติดเชื้อไดทัน และที่สําคัญ คือ แอนติเจนตรงที่เปน T-cell epitopes อาจเปลี่ยนไปจนไมสามารถถูกนําเสนอรวมกับโมเลกุล HLA หรือถูกเสนอรวมกับ HLA แตมีรูปรางที่ผิดไป ทําให killer cells หรือเซลล CTL จดจําไมไดและไมทําลายเซลลที่ติดเชื้อน้ัน หรือแอนติเจนที่เปลี่ยนไปจนไมเหมาะที่จะจับกับโมเลกุล receptor บนผิว T-cells ดวยสาเหตุน้ีจึงทําใหเซลล CTL ไมสามารถควบคุมกําจัดเชื้อเอชไอวีได ซึ่งเหมือนกับไวรัสที่กอใหเกิดการติดเชื้อแบบ persisting ชนิดอื่น แตกลไกตางกัน เชน Epstein Barr virus ใชกลยุทธไมสรางโปรตีนของไวรัสในเซลลที่ติดเชื้อ แอบแฝงอยู อยางไรก็ตามการทํางานของเซลล CTL จะตองถูกสงเสริมดวย Th-cells ซึ่งก็ถูกทําลายเปนลําดับในระหวางการติดเชื้อ HIV จึงทําให การทํางานของเซลล CTL ก็ลดลงเปนลําดับภายหลังการดําเนินการของโรคผานไป ในผูติดเชื้อบางราย โมเลกุล HLA อาจสามารถนําเสนอแอนติเจนในสวนที่ไมกลายพันธุได (conserved region) ทําใหเชื้อ HIV ถูกควบคุมดวย CTL ไดดี จึงมีการดําเนินโรคแบบ non-progressor หรือ ไวรัสเองอาจเปนชนิดที่กลายพันธุไปไมไดมาก ก็จะทําใหถูกกําจัดไดงาย ในภาวะที่ไมมี killer cells ผูติดเชื้อ HIV ก็จะมีการดําเนินโรคเขาสูระยะสุดทายเปนเอดสอยางรวดเร็ว

ภูมิคุมกันที่สําคัญในการควบคุมกําจัดการติดเชื้อไวรัส คือ killer T cells รวมกับแอนติบอดี้จําเพาะ การทํางานที่ลมเหลวของ killer T cell ทําใหเกิดภาวะการติดเชื้อ HIV แบบ persistent ดังน้ันการผลิตวัคซีนเอดสตองมุงเนนเรื่องการกระตุนภูมิคุมกันทั้งแบบเซลลและสารนํ้า (CMI และ HI) แอนติบอดี้จําเพาะตอเชื้อ HIV อาจทําใหเชื้อ HIV เขาสูเซลลแมคโครฟาจนไดงายดวยวิธี opsonization สวนเซลล CTL ทําลายเซลลที่ติดเชื้อ HIV ดังน้ันหลังจากที่ไดรับเชื้อภูมิคุมกันจะควบคุมปริมาณของเชื้อ HIV ไดชั่วคราว เซลลที่ติดเชื้อจะถูกทําลายดวยเซลล CTL และแอนติบอดี้ปองกันเซลลใหมไมใหติดเชื้อ แตก็มีเซลลใหมติดเชื้อที่เพิ่มข้ึนเปนลําดับ

เอกสารประกอบการเรียบเรียง 1. Paul WE. Fundamental Immunology. Lippincott-Raven, 1999:1-19. 2. Abbas AK, Litchtman AH, Pober JS. Cellular and molecular immunology. W.B. Saunder Co., 1997:1-20. 3. McCune JM. The dynamic of CD4+ T cell depletion in HIV disease. Nature 2001;410:974-9.

Transfer Factor กับการดูแลสุขภาพ

เซลลเพชฌฆาต (Natural Killer Cells)

จากการวิจัยลาสุด ไดเปดเผยลักษณะเฉพาะ ของเซลลเพชฌฆาต (Natural Killer cells หรือ NK cells) NK cells มีความสําคัญยิ่งยวด ในการทํางานของทัพหนา ในระบบภูมิคุมกัน ในปจจุบันนักวิจัย และนักวิทยาศาสตร ยอมรับวา NK cells เกิดข้ึนพรอมความสามารถ ในการทํางานไดอยางเหมาะสม

นิตยสารฉบับเดือนกุมภาพันธของ The Journal of Immunology มีรายงานการวิจัยถึงสองฉบับ นําโดย ดร. Christian Munz, Ph.D. และ ดร. Guido Ferlazzo, Ph.D. จากมหาวิทยาลัย Rockefeller University โดยรายงานดังกลาว มีการคนพบวา NK cells จําเปนตองถูกกระตุน และเคลื่อนตัวโดยเซลลอื่นๆ เพื่อคนหา และทําการทําลายเชื้อโรค และยังตั้งสมมุติฐานวา การทํางานของ NK cells สามารถ "ปรับปรุง (tailored)" หรือ "ปรับเปาหมาย (targeted)" เพื่อใหภูมิคุมกัน ทํางานอยางสมบูรณ

ภารกิจของ NK Cell นักวิจัยทั่วโลกเริ่มคนพบ อานุภาพของ NK cells ในการกําจัดเซลลติดเชื้อ และเซลลเน้ือราย เคยมีการใชสารธรรมชาติ ในการเพิ่มประสิทธิภาพการทํางาน ของภูมิคุมกันรางกาย รวมถึงมีงานวิจัยมากมาย แสดงใหเห็นวา NK cells สามารถควบคุมและจํากัดการเติบโต ของเซลลมะเร็งหลากหลายชนิด รวมถึงเซลลที่มีการติดเชื้อทั่วไป

NK cells เปนเซลลชนิดหน่ึงของเม็ดเลือดขาว Lymphocyte โดย NK cells มีลักษณะเฉพาะตน สามารถปฏิบัติหนาที่ โดยไมจําเปนตองเรียนรู หรือทําความรูจักสิ่งแปลกปลอมกอน ไมเหมือน T-Lymphocytes และ B-Lymphocytes ที่ตองเรียนรูและทําความรูจักกอน ถึงจะเริ่มปฏิบัติหนาที่ โดยลักษณะเฉพาะดังกลาวทําให NK cells มีความสามารถ ระบุเซลลแปลกปลอมไดดวยตัวเอง

สถานะสิ่งแปลกปลอมเกิดข้ึนเชน การผาตัดเปลี่ยนอวัยวะโดยมากมักถูก NK cells ปฏิเสธดวยการระบุเปนสิ่งแปลกปลอม ดังน้ันการเปลี่ยนอวัยวะจําเปนตองทดสอบ ความเขากันได รวมถึงเมื่อเซลลใดเซลลหน่ึง เปลี่ยนรูปเปนเซลลเน้ือราย หรือเซลลมีการติดเชื้อ เซลลดังกลาวจะสูญเสียความเปนรางกาย และแสดงสถานะเปนเซลลแปลกปลอม

NK cells ตรวจตราเซลลรางกายตลอดเวลา ดวยการสัมผัสที่เรียกวาการจูบ "NK Kiss" หาก NK cells พบวาเซลลดังกลาวเปนสิ่งแปลกปลอม เชนเซลลเน้ือรายหรือเซลลติดเชื้อ ผลของการจูบดังกลาวจะกลายเปน Kiss of Death โดย NK cells จะสงสารพิษหลายชนิด เพื่อทําลายเซลลน้ันทันท ี

ปจจุบันเปนที่ชัดเจน และยอมรับแพรหลายวา NK cells เปนสิ่งสําคัญ (King Pin) ในระบบภูมิคุมกันและมีอิทธิพลครอบงํา การทํางานของภูมิคุมกันหลายระบบ ดังน้ันความขยันขันแข็งของ NK cells จะมีบทบาทมากมาย เพื่อใหภูมิคุมกันทํางานไดผลสูงสุด และสมดุลอยางยั่งยืน