องค์ประกอบระดับเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับระบบภูมิคุ้มกัน

องค์ประกอบระดับเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับระบบภูมิคุ้มกัน
     ระบบภูมิคุ้มกันในร่างกายเป็นระบบที่เกิดจากการทำงานร่วมกันขององค์ประกอบต่าง ๆ ในร่างกาย ได้แก่ เซลล์เม็ดเลือดขาว แอนติบอดีในกระแสเลือดและสารคัดหลั่ง และอวัยวะต่าง ๆ ในระบบน้ำเหลืองซึ่งแต่ละองค์ประกอบมีลักษณะและบทบาทที่สำคัญ ดังนี้
     1. เม็ดเลือดขาว (leukocyte หรือ white blood cell; WBC)
          เม็ดเลือดขาวที่พบในร่างกายของมนุษย์และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมชนิดต่าง ๆ จะแบ่งได้เป็น 2 กลุ่ม คือ เม็ดเลือดขาวที่ไม่มีกรานูล และเม็ดเลือดขาวที่มีกรานูลดังนี้
          1) เม็ดเลือดขาวที่ไม่มีกรานูล (agranulocytes) มีลักษณะที่สำคัญ คือ ในเซลล์เม็ดเลือดขาวมีนิวเคลียส 1 พู (lobe) และมีส่วนที่เป็นเม็ดเลือดของไลโซโซม (lysosomal granule) อยู่ในไซโทพลาซึม โดยเม็ดเลือดขาวในกลุ่มนี้มีอยู่ 2 ชนิด คือ เม็ดเลือดขาวชนิดโมโนไซต์ และเม็ดเลือดขาวชนิดลิมโฟไซต์ ดังนี้
               1. เม็ดเลือดขาวชนิดโมโนไซต์ (monocyte) เป็นเม็ดเลือดขาวในกลุ่มที่ไม่มีกรานูล พบได้ประมาณ 3-8% ของเม็ดเลือดขาวทั้งหมด มีขนาดใหญ่ มีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 12-20 ไมโครเมตร รูปร่างกลม มีนิวเคลียสเป็นรูปไตหรือรูปเกือกม้าจำนวน 1 พู มีโครมาทินกระจายอยู่ทั่วไปในนิวเคลียส เมื่อย้อมสีเพื่อดูลักษณะของโครโมโซมจะพบว่าติดสีจางมาก ภายในไซโทพลาซึมจะไม่พบเม็ดไลโซโซมเท่านั้น เม็ดเลือดขาวชนิดนี้จะมีออร์แกเนลล์ต่าง ๆ อยู่ภายในเซลล์ เช่น ไมโทคอนเดรีย กอลจิบอดี เป็นต้น
               เม็ดเลือดขาวชนิดโมโนไซต์จะมีหน้าที่เป็นเซลล์ภูมิคุ้มกันที่สะกดกลืนกินแอนติเจนจำพวกเชื้อจุลินทรีย์ด้วยการเปลี่ยนแปลงจากเซลล์โมโนไซต์ไปเป็นเซลล์แมคโครฟลาสต์เพื่อทำหน้าที่นี้ โดยเม็ดเลือดขาวชนิดนี้จะคงอยู่ในกระแสเลือดได้เป็นระยะเวลา 3 วัน
               2. เม็ดเลือดขาวชนิดลิมโฟไซต์ (lymphocyte) เป็นเซลล์เม็ดเลือดขาวที่ไม่มีกรานูล พบได้ประมาณ 20-35% ของเม็ดเลือดขาวทั้งหมด มีขนาดเล็ก มีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 7-9 ไมโครเมตร รูปร่างกลม นิวเคลียสกลม มีโครมาทินอัดแน่นอยู่ในนิวเคลียส เมื่อย้อมจะติดสีม่วงเข้ม ภายในเซลล์มีส่วนของไซโทพลาซึมน้อยเมื่อเทียบกับนิวเคลียส และมีเพียงเม็ดไลโซโซมเท่านั้น พบมากในต่อมน้ำเหลือง ต่อมไทมัส (thymus gland) และส่วนเนื้อเยื่อขาวของม้าม สามารถแบ่งได้เป็น 2 ชนิด คือ ลิมโฟไซต์ชนิดที และลิมโฟไซต์ชนิดบี
                    -ลิมโฟไซต์ชนิดที (T-lymphocyte หรือ thymusdependent lymphocyte) เป็นเม็ดเลือดขาวลิมโฟไซต์ที่สร้างจากเซลล์ต้นกำเนิด (stem cell) ในไขกระดูก (bone marrow) เมื่อเม็ดเลือดขาวนี้ไปอยู่ที่ต่อมไทมัสจะถูกชักนำให้เกิดการเปลี่ยนแปลง ได้เป็นเซลล์ตั้งต้นและเปลี่ยนแปลงต่อไปเป็นเซลล์ลิมโฟไซต์ชนิดที ซึ่งทำหน้าที่เป็นเซลล์ภูมิคุ้มกันที่สะกดกลืนกินหรือทำลายสิ่งแปลกปลอมที่เข้าสู่เนื้อเยื่อของร่างกาย
                    -ลิมโฟไซต์ชนิดบี (B-lymphocyte หรือ Bursadependent lymphocyte) เป็นเม็ดเลือดขาวลิมโฟไซต์ที่สร้างจากเซลล์ส่วนที่ไม่มีการเจริญของไขกระดูกในระยะตัวอ่อน ด้วยการกระตุ้นให้เป็นลิมโฟไซต์ชนิดบี ซึ่งมีหน้าที่เป็นระบบภูมิคุ้มกันจากกระแสเลือดและสารคัดหลั่ง
                     โดยเมื่อลิมโฟไซต์ชนิดบีสัมผัสกับแอนติเจนหรือสิ่งแปลกปลอมเข้าสู่ร่างกาย จะกระตุ้นให้ลิมโฟไซต์ชนิดบีเปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์พลาสมา ที่ทำหน้าที่สร้างแอนติบอดี นอกจากนี้ลิมโฟไซต์ชนิดบีบางเซลล์จะเปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์เมมเมอรี (memory cell) ซึ่งทำหน้าที่จดจำลักษณะของแอนติเจนแต่ละชนิดที่เคยเข้าสู่ร่างกาย และหากมีแอนติเจนชนิดเดิมเข้าสู่ร่างกายอีกครั้ง ร่างกายจะมีการตอบสนองด้วยการสร้างแอนติบอดีขึ้นได้อย่างรวดเร็ว
          2) เม็ดเลือดขาวที่มีกรานูล (granulocyte) มีลักษณะสำคัญ คือ นิวเคลียสภายในเซลล์จะเปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์มีรูปร่างหลายรูปแบบ จัดเป็นเม็ดเลือดขาวแบบโพลีมอพอนิวเคลียสลิวโคไซต์ (PMN) นิวเคลียสของเม็ดเลือดขาวกลุ่มนี้จะมีจำนวนพูมากกว่า 1 พู และมีรูปร่างไม่แน่นอน ภายในไซโทพลาซึมนอกจากจะมีเม็ดไลโซโซมแล้ว ยังมีกรานูลพิเศษขนาดใหญ่อีกด้วย เม็ดเลือดขาวในกลุ่มนี้สามารถแบ่งได้เป็น 3 ชนิด ได้แก่ นิวโทรฟิล (Neutrophil) อีโอซิโนฟิล (Eosinophil) และเบโซฟิล (Basophil)
                 1. เม็ดเลือดขาวชนิดนิวโทรฟิล (Neutrophil หรือ polymorphonuclear cell; PMN) พบได้ประมาณ 60-70% ของเม็ดเลือดขาวทั้งหมด เป็นเม็ดเลือดขาวรูปร่างกลม มีขนาดใหญ่ เส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 12-15 ไมโครเมตร มีนิวเคลียสจำนวนมากหลายพูต่อเชื่อมติดกันด้วยเส้นใยโครมาทิน ภายในไซโทพลาสซึมจะพบเม็ดแป้งหรือกรานูลที่ทำหน้าพิเศษ มีรูปร่างเป็นแท่งกลม ซึ่งมีเอนไซม์ที่ทำหน้าที่ทำลายสิ่งแปลกปลอมต่าง ๆ หลายชนิด สามารถคงอยู่ในกระแสเลือดได้ประมาณ 1-4 วัน ทำหน้าที่เป็นด่านแรกในการกำจัดสิ่งแปลกปลอมโดยเมื่อนิวโทรฟิลกลืนกินแอนติเจนในบริเวณที่ติดเชื้อแล้วกรานูลจะปล่อยเอนไซม์ออกมาเพื่อย่อยสลายให้เซลล์นิวโทรฟิลตายไปพร้อมกับแอนติเจน และเกิดเป็นหนองอยู่ในบริเวณดังกล่าว
                 2. เม็ดเลือดขาวชนิดอีโอซิโนฟิล (Eosinophil) พบประมาณ 2-5% ของเม็ดเลือดขาวทั้งหมดเป็นเม็ดเลือดขาวขนาดกลาง เส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 10-15 ไมโครเมตร มีนิวเคลียส 2 พู ภายในไซโทพลาสซึมจะมีกรานูลพิเศษรูปไข่ขนาดใหญ่จำนวนมาก เมื่อย้อมสีจะติดสีแดง โดยภายในกรานูลมีเอนไซม์กลุ่มเปอร์รอกซิเดส (peroxidase) และเอนไซม์ย่อยสลาย (hydrolytic enzyme) ซึ่งจะทำหน้าที่กำจัดจุลินทรีย์ด้วยกระบวนการสร้างสารประกอบของแอนติเจนและแอนติบอดี เกิดการสะกดกลืนกินแอนติเจนเหล่านั้นได้
                3. เม็ดเลือดขาวชนิดเบโซฟิล (Basophil) พบได้ประมาณ 0.5-1% ของเม็ดเลือดขาวทั้งหมด มีขนาดเล็กเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 12-15 ไมโครเมตร นิวเคลียสมีรูปร่างยาวหรือคล้ายตัวเอส (S) ในไซโทพลาซึมจะมีกรานูลพิเศษกระจายอยู่จำนวนมาก หากย้อมสีจะติดสีน้ำเงินเข้ม
                ในกรานูลของเม็ดเลือดขาวชนิดเบโซฟิลจะประกอบด้วยสารสำคัญ คือ เฮพาริน ซึ่งมีฤทธิ์ป้องกันการแข็งตัวของเลือด และฮีสตามิน ซึ่งมีบทบาทในการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันต่อแอนติเจนบางชนิด ทำให้เกิดเป็นอาการภูมิแพ้บริเวณผิวหนังได้ โดยฮีสตามินจะกระตุ้นให้หลอดเลือดขยายตัว บวม เพิ่มการซึมผ่านบริเวณผนังหลอดเลือด ทำให้ของเหลวจากหลอดเลือดรั่วเข้าไปอยู่ในเนื้อเยื่อ และทำให้เกิดอาการของปฏิกิริยาภูมิแพ้ เช่น อาการน้ำมูลน้ำตาไหล กล้ามเนื้อเรียบหดตัว และอาการคัน เป็นต้น
     2. แอนติบอดีในกระแสเลือดและสารคัดหลั่ง
          การสร้างภูมิต้านทานที่เป็นแอนติบอดี เป็นลักษณะการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันจากกระแสเลือดและสารคัดหลั่งหรือ HIR โดยแอนติบอดีต่าง ๆ ถูกสร้างขึ้นจากเม็ดเลือดขาวลิมโฟไซต์ชนิดบี ซึ่งสามารถตอบสนองสิ่งแปลกปลอมที่มีความจำเพาะ โดยเมื่อแอนติเจนพบกับลิมโฟไซต์ชนิดบี จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเพิ่มปริมาณและปรับเปลี่ยนไปเป็นเซลล์พลาสม่าที่สามารถผลิตแอนติบอดี ซึ่งมีฤทธิ์จำเพาะต่อแอนติเจนหรือสิ่งแปลกปลอมนั้น
          ในซีรัมจะมีแอนติบอดี ซึ่งเป็นสารประกอบโปรตีน เรียกว่า แกมมาโกลบูลิน (gamma globulin) กระจายอยู่และเมื่อถูกกระตุ้นให้เริ่มทำหน้าที่เกี่ยวกับภูมิต้านทานของร่างกายจึงเรียกว่า อิมมูโนโกลบูลิน (immuoglobulin; lg) มีอยู่ 5 ชนิด คือ lgG, lgA, lgM, lgD และ lgE โดยการสร้างแอนติบอดีมีกลไลอยู่ 2 รูปแบบ คือ
               1) แบบที่สร้างโดยไม่ผ่านการกระตุ้นของเซลล์ที (T-independent antigens) เป็นการสร้างแอนติบอดีจากเซลล์บี โดยไม่ต้องอาศัยเซลล์ทีผู้ช่วย เกิดจากการกระตุ้นของแอนติเจนที่เป็นโพลีแซคคารายด์ (polysaccharide) เช่น จากแคปซูล หรือจากแฟกเจลลาของแบคทีเรีย เป็นต้น การกระตุ้นด้วยวิธีนี้จะไม่มีการจดจำของเซลล์เมมเมอรี
               2) แบบที่สร้างโดยผ่านการกระตุ้นของเซลล์ที่ (T-dependent antigens) เป็นการสร้างแอนติบอดีจากเซลล์บีที่ต้องอาศัยเซลล์ทีผู้ช่วยมากระตุ้น เกิดจากการกระตุ้นของแอนติเจนที่เป็นโปรตีน การกระตุ้นนี้จะทำให้เกิดการจดจำของเซลล์เมมเมอรี (Memory B cell) ซึ่งก่อให้เกิดการตอบสนองที่รวดเร็ว เมื่อรับแอนติเจนชนิดเดิมอีกครั้ง
          แอนติบอดีเป็นโปรตีนที่มีรูปร่างคล้ายตัววาย (Y) ซึ่งประกอบด้วยส่วนที่ใช้เกาะติดกับแอนติเจน มีลักษณะเป็นแขน 2 ข้าง โดยแขนแต่ละข้างจะมีส่วนแปรผัน (variable region) ที่มีความจำเพาะกับแอนติเจนแต่ละชนิด โดยการตอบสนองของภูมิคุ้มกันด้วยการสร้างแอนติบอดีแต่ละชนิด จะมีความแตกต่างกันดังนี้
               -lgM จะเป็นแอนติบอดีชนิดแรก (primary immune response) ที่ถูกสร้างออกมาและจะมีปริมาณเพิ่มมากขึ้น เมื่อร่างกายได้รับแอนติเจน แอนติบอดีชนิดนี้จะมีหน้าที่ในระบบคอมพลีเมนต์ทำให้เกิดการตกตะกอนของแอนติเจน
               -lgG เป็นแอนติบอดีชนิดที่ 2 หรือการตอบสนองขั้นที่ 2 (secondary immune response) มีปริมาณมากในกระแสเลือด ทำหน้าที่ป้องกันเชื้อแบคทีเรียและไวรัสแอนติบอดีชนิดนี้จะสามารถถ่ายทอดจากร่างกายของแม่ไปสู่ลูกได้ โดยผ่านทางสายรก
               -lgA เป็นแอนติบอดีที่พบได้ในน้ำตา น้ำลาย เหงื่อ และน้ำนม ซึ่งมีมากในน้ำนมเหลืองหรือโคลอสทัม (colostrum) สามารถช่วยป้องกันการติดเชื้อในระบบทางเดินอาหารของทารก
               -lgD พบที่ผิวของเซลล์บี ช่วยให้เกิดการเปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์พลาสและเซลล์เมมเมอรี
               -lgE เป็นแอนติบอดีที่พบน้อยมาก และเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดอาการแพ้ได้
     3. ระบบน้ำเหลือง (lymphatic system)
          ส่วนประกอบในระบบน้ำเหลือง ได้แก่ น้ำเหลือง (lymph) ท่อน้ำเหลือง (lymph vessel) และอวัยวะน้ำเหลือง (lymphaticc organ) ซึ่งมีหลอดน้ำเหลืองฝอย (lymph capillary) กระจายอยู่ทั่วไปในร่างกาย โดยมีลักษณะเป็นหลอดที่มีผนังชั้นเดียว ภายในมีของเหลวเป็นน้ำเหลือง มีหน้าที่ช่วยลำเลียงสารจากส่วนต่าง ๆ ของร่างกายให้เข้าสู่หลอดเลือด ด้วยการนำเข้าสู่หลอดน้ำเหลืองฝอยและไหลต่อไปยังท่อน้ำเหลืองเล็ก (lymph venules) ที่มีขนาดใหญ่ขึ้น โดยไม่มีการไหลเวียนกลับเนื่องจากภายในท่อเหลืองเล็กมีลิ้นกั้นเพื่อป้องกันการไหลย้อนกลับ
          น้ำเหลืองจะไหลต่อไปยังอวัยวะที่เกี่ยวข้อง ซึ่งได้แก่ต่อมน้ำเหลือง (lymph node) ตามบริเวณต่าง ๆ ของร่างกาย เช่น ขาหนีบรักแร้ เป็นต้น ในต่อมน้ำเหลืองต่าง ๆ เหล่านี้จะมีเม็ดเลือดขาวกลุ่มฟาโกไซต์อยู่เป็นจำนวนมาก ทำหน้าที่เสมือนด่านแรกในการดักทำลายเชื้อโรคหรือสิ่งแปลกปลอมที่เข้าสู่ร่างกาย แต่ถ้าหากมีเชื้อโรคหรือสิ่งแปลกปลอมเข้าสู่ร่างกายเป็นจำนวนมากก็อาจจะทำให้ต่อมน้ำเหลืองต่าง ๆ เหล่านี้ทำงานหนักจนเกิดอาการบวมได้
           นอกจากต่อมน้ำเหลืองที่อยู่ตามบริเวณต่าง ๆ ของร่างกายแล้ว ในระยะน้ำเหลืองยังมีอวัยวะอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องและทำหน้าที่เช่นเดียวกันอยู่อีกมาก เช่น ต่อมทอนซิล (tonsil) ม้าม (spleen) ต่อมไทมัส (thymus gland) เป็นต้น