ระบบภูมิคุ้มกันและสารปรับภูมิคุ้มกัน

เรียบเรียงโดย : สิริภรณ์ ศิริแสงเลิศ, กลุ่มวิจัยวิทยาศาสตร์การแพทย์

รอบๆ ตัวเราเต็มไปด้วยเชื้อแบคทีเรีย เชื้อไวรัส และเชื้อโรคเล็กๆ มากมายที่ตาของเราไม่สามารถมองเห็นได้ มนุษย์ต้องสัมผัสกับเชื้อโรคตั้งแต่อยู่ในครรภ์ คุณเคยสงสัยหรือไม่ว่า รอบๆ ตัวเรามีเชื้อโรคมากมาย และในแต่ละวันเราสัมผัสกับเชื้อโรคอย่างนับไม่ถ้วน แต่ทำไมเราไม่เจ็บป่วย เพราะเชื้อโรคเหล่านั้น หรือหากจะเจ็บป่วยบ้างแต่ก็ไม่บ่อยนัก

การที่เราไม่เจ็บป่วยง่ายๆ เพราะร่างกายมีระบบภูมิคุ้มกัน (หรือภูมิต้านทาน) คอยปกป้องอยู่ ระบบภูมิคุ้มกันเป็นกลไกการป้องกันตนเองอย่างหนึ่งของร่างกาย เมื่อมีสิ่งแปลกปลอมเข้าสู่ร่างกายและอาจเป็นโทษ สิ่งแปลกปลอมนอกจากจุลินทรีย์แล้ว ได้แก่ สารเคมีจากธรรมชาติ เช่น จากพืช จากอาหาร หรือสารเคมีที่มนุษย์สร้างขึ้น ตลอดจนฝุ่นละออง ขนสัตว์ ละอองเกสรดอกไม้ต่างๆ ระบบภูมิคุ้มกันก็จะออกมาต่อต้านหรือทำลายสิ่งแปลกปลอมนั้น ร่างกายจึงอยู่ได้อย่างปกติสุข แต่หากในกรณีที่การทำงานของระบบภูมิคุ้มกันประสบความล้มเหลว ร่างกายก็จะถูกคุกคามด้วยโรคภัยไข้เจ็บ โรคภูมิแพ้ โรคมะเร็ง เป็นต้น

ระบบภูมิคุ้มกันและการตอบสนองต่อเชื้อโรค
แต่ละคนมีวิธีการป้องกันที่ธรรมชาติให้มานั้นใกล้เคียงกันแต่ความสมบูรณ์และ
ประสิทธิภาพ ในการทำงานของแต่ละคนนั้นแตกต่างกันออกไป ระบบที่ใช้เพื่อทำหน้าที่ป้องกันโรคของร่างกายนี้เรียกว่า ระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย (immune system) ซึ่งจะแบ่งได้เป็น 2 กลุ่ม คือ

1. ภูมิคุ้มกันแบบไม่เฉพาะเจาะจงที่มีโดยธรรมชาติ (native immunity หรือ
natural resistance) เป็นภูมิคุ้มกันที่มีมาแต่กำเนิด กลไกการป้องกันแบ่งออกเป็น
1.1 ลักษณะป้องกันทางกายวิภาค (anatomical barrier) เช่น ผิวหนัง และเยื่อบุผิว
1.2 สารเคมีในร่างกาย (chemical factor) เช่น น้ำตา น้ำลาย สารคัดหลั่งจากเซลล์เยื่อบุจมูก น้ำย่อย
1.3 การสะกดกลืนกิน (phagocytosis) เซลล์ที่ทำหน้าที่ ได้แก่ neutrophil,
monocyte, macrophage เป็นต้น
1.4 ระบบคอมพลีเมนต์ (complement system) คือกลุ่มของโปรตีนในซีรั่มมากกว่า 20 ชนิด ที่ในภาวะปกติจะอยู่ในรูป inactive form แต่เมื่อถูกกระตุ้นจาก antigen-antibody complex หรือ immune complex จะทำให้เกิดการกระตุ้นเชื่อมโยงต่อๆ ไป และ products ที่เกิดขึ้นจับเป็นคอมเพล็กซ์ที่เมมเบรนและก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่กลับ คืนไม่ได้ของเมมเบรนทั้งหน้าที่และรูปร่าง ทำให้เซลล์เกิดการแตกสลาย นอกจากนั้น biological products ที่เกิดขึ้นจะมีผล
ให้เกิดปฏิกิริยาต่างๆ ตามมามากมาย เช่น inflammation, anaphylaxis

2. ภูมิคุ้มกันแบบเฉพาะเจาะจง (specific acquired immunity) จะแบ่งวิธีการตอบสนองออกเป็น 2 ระบบใหญ่ คือ
- humoral immune response (HIR) คือ กระแสเลือดและกระแสน้ำทั่วร่างกาย โดยอาศัยการสร้าง antibody (Ab) จาก B-lymphocyte ซึ่งมีกำเนิดจากไขกระดูก ในตอนแรกจะอยู่ในรูป pre-B-cell จากนั้นย้ายไปที่ lymphoid tissue เพื่อพัฒนาเป็น B-lymphocyte ที่เจริญเต็มที่จึงถูกปล่อยออกมาสู่กระแสเลือดและไปตาม lymphoid tissue ต่างๆ เข้าสู่กระแสน้ำเหลืองทั่วร่างกายเพื่อทำหน้าที่ เมื่อมี immunogen เข้ามาและทำการตอบสนองก็จะเปลี่ยนแปลงไปเป็น blast cell และ plasma cell ตามลำดับเพื่อทำหน้าที่สร้าง antibody ที่จำเพาะต่อ immunogen แต่ละชนิด
- cell-mediated immune response (CMIR) คือด้านพึ่งเซลล์ เซลล์ที่ทำหน้าที่ในการตอบสนองนี้คือ T lymphocyte ซึ่งต้นกำเนิดก็มาจากไขกระดูกเช่นเดียวกับ B lymphocyte โดยในตอนแรกจะเป็น pre-T-cell จากนั้นจึงพัฒนาผ่านทาง thymus gland มาเป็น T-cell ที่สมบูรณ์ นอกจากนี้การตอบสนองอาจเกิดจากปฏิกิริยาของ mediators ที่ปล่อยออกมา (lymphokines) หรือร่วมกับเซลล์อื่นๆ เช่น killer cell (K cell), natural killer cell (NK cell), macrophage

เม็ดเลือดขาว (leucocyte) แบ่งเป็น

1. polymorphonuclear granular leucocyte (PMN) เช่น neutrophil,
eosinophil, basophil
2. non-granular leucocyte เช่น lymphocyte, monocyte โดย lymphocyte
จะเจริญต่อไปเป็น
2.1 T lymphocyte มีหน้าที่คือ
1. ทำลายเซลล์เป้าหมาย เช่น เซลล์เนื้องอก เซลล์มะเร็ง เป็นต้น
2. มีหน้าที่ควบคุมการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน ได้แก่ ผลิต lymphokines ชนิด
ต่างๆ เพื่อช่วย B lymphocyte สร้าง antibody และช่วย T lymphocyte ชนิดอื่น, NK cell, phagocyte ในการกำจัดสิ่งแปลกปลอม นอกจากนี้ยังมีหน้าที่ควบคุมการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันไม่ให้มากเกินไป โดยการหลั่ง suppressor factor
2.2 B lymphocyte เป็นต้นกำเนิดของ plasma cell ซึ่งเป็นเซลล์สำคัญในการผลิต antibody

1. NK cell (Natural Killer Cell) เป็น large granular lymphocyte ที่ต่างจาก T, B lymphocyte คือสามารถเข้าทำลายเซลล์แปลกปลอมได้โดยไม่ต้องอาศัย antibody คือไม่ต้องมีความจำเพาะระหว่างมันและเซลล์แปลกปลอม การทำงานที่แตกต่างกันนี้จึงถูกเรียกว่า non specific cell-mediated cytotoxicity

2. K cell (Killer Cell) การทำงานต่างจาก NK cell คือ จะทำลายเซลล์แปลกปลอมด้วยวิธี ADCC (Antibody dependent cell-mediated cytotoxicity)

3. Phargocyte ได้แก่ neutrophil, eosinophil, monocyte และ
macrophage ทำให้เกิดกระบวนการ phagocytosis คือ กินและทำลายสิ่งแปลกปลอม เมื่อเซลล์เหล่านี้มาถึงจะเคลื่อนตัวไปหาสิ่งแปลกปลอมนั้น (chemotaxis) แล้วประกบติด (attachment) ต่อมาจะกลืน (ingestion) แล้วจึงมีการย่อย (intracellular digestion) ด้วยกลไกหลายอย่างในเซลล์ แล้วจึงปล่อยสิ่งแปลกปลอมที่ถูกทำลายแล้วออกไปจากเซลล์ (elimination)

4. Mediator cell ได้แก่ mast cell, basophil ใน granule มีสารหลายอย่างที่สำคัญคือ histamine และ SRS-A (Slow Reactive Substance of Anaphylaxis) ทำให้มีบทบาทสำคัญในปฏิกิริยาการแพ้ต่างๆ

5. Interferon (IFN) เป็นกลุ่มของโปรตีน มี 3 ชนิด คือ
- interferon alpha ได้จาก leucocyte และ lymphoblastoid cells
- interferon beta ได้จาก fibroblast
- interferon gamma ได้จาก T lymphocyte
IFN จัดเป็น lymphokines ตัวหนึ่งที่มีผลปรับปรุงภูมิคุ้มกันระบบ CMIR เช่น เพิ่ม microphage activity เพิ่ม cytotoxicity ของ macrophage และ NK cell เพิ่มการสร้าง antibody ของ B cell เป็นต้น

6. Interleukin (IL) เป็นสารโปรตีนที่หลั่งมาจาก leucocyte มีทั้ง IL1, IL2, IL3, IL4 โดย IL1 มีฤทธิ์เพิ่ม proliferation ของ B lymphocyte กระตุ้น NK cell chemotaxis เป็นต้น ส่วน IL2 มีฤทธิ์เพิ่ม proliferation ของ T lymphocyte กระตุ้นการสร้าง antibody กระตุ้น NK cell เป็นต้น

ความต้านทานโรคที่ต่างกันขึ้นกับ 2 ปัจจัย คือ

1. กรรมพันธุ์ ปัจจัยนี้ขึ้นอยู่กับแต่ละบุคคล แต่ละคนมีระบบภูมิคุ้มกันที่ได้รับการถ่ายทอดจากพ่อแม่ต่างกัน ฉะนั้นหากพ่อแม่มีระบบภูมิคุ้มกันที่ดี ลูกก็ย่อมจะมีภูมิคุ้มกันที่ดีด้วย หากพ่อแม่มีภูมิคุ้มกันบางจุดบกพร่อง ลูกก็อาจได้รับการถ่ายทอดในจุดที่บกพร่องได้เช่นกัน แต่โดยทั่วๆ ไปภูมิคุ้มกันก็จะได้มาตรฐานในระดับหนึ่ง

2. สุขภาพร่างกาย เมื่อได้รับเชื้อโรค ร่างกายจะต้องสร้างสารภูมิคุ้มกันได้เร็วและมากพอจึงจะกำจัดเชื้อโรคได้ ถ้าร่างกายอ่อนแอก็ทำให้ระบบอ่อนแอไปด้วย การสร้างภูมิคุ้มกันในร่างกายก็ไม่ค่อยดี จึงเกิดการเจ็บป่วยขึ้น

การเสริมสร้างภูมิคุ้มกัน

ถึงแม้แต่ละคนจะมีระบบภูมิคุ้มกันที่ได้รับถ่ายทอดทางกรรมพันธุ์มาต่างกัน แต่ก็สามารถมีระบบภูมิคุ้มกันที่ดีได้เหมือนกัน โดยหลักการเสริมสร้างภูมิคุ้มกันง่ายๆ มีดังนี้คือ
1. อาหาร กินอาหารให้ครบทุกหมู่และเพียงพอ และอาหารที่กินควรมีคุณภาพดี เช่น สด สะอาด ปนเปื้อนน้อยที่สุด ไม่กินอาหารหมักดอง อาหารที่ทอดหรือย่างจนไหม้เกรียม

2. ออกกำลังกาย การออกกำลังกายจะทำให้ระบบไหลเวียนเลือดดีขึ้น มีการแตกแขนงของหลอดเลือดในเนื้อเยื่อต่างๆ มากขึ้น ทำให้เม็ดโลหิตขาวหรือภูมิคุ้มกัน เข้าสู่ในเนื้อเยื่อต่างๆ ได้ง่าย เมื่อมีเชื้อโรคเข้ามาก็เข้าไปจัดการได้เร็ว

3. ทำจิตใจให้เบิกบาน จิตใจมีส่วนเกี่ยวข้องกับการหลั่งสารเอ็นดอร์ฟิน หรือสารสุขในร่างกาย สารนี้พอหลั่งออกมาทำให้ระบบการทำงานของเซลล์ดีขึ้น ในทางตรงกันข้ามหากจิตใจห่อเหี่ยวเศร้า เป็นทุกข์ ร่างกายจะหลั่งสารทุกข์ ทำให้ระบบภูมิคุ้มกันทำงานได้ไม่ดี ร่างกายอาจเจ็บป่วยได้ สารเอ็นดอร์ฟินจะหลั่งเมื่อจิตใจมีความสุข สงบ เบิกบาน ฉะนั้นการคิดแต่สิ่งดีๆ คิดช่วยเหลือผู้อื่น คิดในแง่บวก ก็เป็นการเสริมสร้างภูมิคุ้มกันเช่นกัน

ปัจจุบันมีการนำความรู้ทางระบบภูมิคุ้มกันมาใช้ในการรักษาโรค (immunotherapy) โดยเฉพาะโรคที่เกี่ยวกับภาวะภูมิคุ้มกันผิดปกติ เช่น โรคมะเร็ง และโรคเอดส์ การค้นคว้าวิจัยหาสารที่มีฤทธิ์ปรับภาวะภูมิคุ้มกันของร่างกายจึงเป็นสิ่งจำ เป็น

สารปรับปรุงภูมิคุ้มกัน (immunomodulators) คือ สารใดๆ ก็ตามทั้งที่เป็นสารชีวภาพ (biological) และไม่ใช่สารชีวภาพที่มีผลโดยตรงต่อระบบภูมิคุ้มกันแบบจำเพาะ หรือมีผลเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบใดๆ ของ immunoregulatory network ทำให้มีผลทางอ้อมต่อระบบ
ภูมิคุ้มกันอีกต่อหนึ่ง สารปรับปรุงภูมิคุ้มกันมีความสำคัญมากขึ้นเนื่องมาจากการระบาดของไวรัส HIV ซึ่งทำให้เกิดโรคภูมิคุ้มกันบกพร่อง (AIDS, aquired immunodeficiency syndrome) เพราะว่าเชื้อ HIV จะเข้าทำลาย helper T cell หากจะสรุปประโยชน์ของสารปรับปรุงภูมิคุ้มกันก็คือ

1. รักษาผู้ป่วยมะเร็ง เพราะผู้ป่วยมะเร็งทุกคนจะมีความบกพร่องในระบบภูมิคุ้มกัน นอกจากนี้คนที่มีระบบภูมิคุ้มกันบกพร่องจะมีอัตราการเกิดมะเร็งมากกว่าคน ปกติถึง 200 เท่า เพราะฉะนั้นเมื่อเราเสริมสร้างระบบภูมิคุ้มกันให้ดีด้วยสารปรับปรุงภูมิคุ้ม กันจึงรักษาผู้ป่วยมะเร็งได้ โดยจะไปเพิ่มการตอบสนองของร่างกายโดยตรงต่อเซลล์มะเร็งคือ จะเพิ่มจำนวนและ/หรือ activator ของ effector cells หรือไปเพิ่มการหลั่ง mediators เช่น lymphokines จาก T cell

2. ใช้รักษาโรค AIDS โดยเชื้อ HIV จะทำลาย helper T cell ทำให้ผู้ป่วยมีโอกาสเป็นโรคติดเชื้อ โรคมะเร็งได้ง่ายกว่าปกติ รุนแรงและรักษายากด้วย นอกจากนี้เชื้อ HIV ยังทำให้เซลล์อื่นๆ ผิดปกติด้วยเช่น NK cell และการผลิต lymphokines เปลี่ยนแปลง

3. เป็นยาต้านไวรัส เช่น interferon (IFN) สามารถป้องกันไม่ให้ uninfected cell ติดเชื้อไวรัส สารปรับปรุงภูมิคุ้มกันของร่างกายมีหลายชนิด สามารถแบ่งออกเป็นกลุ่มๆ ได้ดังนี้
1) สารปรับปรุงภูมิคุ้มกันที่เตรียมจากจุลินทรีย์ เช่น Bacillus Calmette Guerin
(BCG) เป็นวัคซีนกระตุ้น macrophage ให้ดุร้ายขึ้นและทำลายเชลล์มะเร็งดีขึ้น, -1,3 glucan จากผนังเซลล์ Saccharomyces cerevisiae จะช่วยกระตุ้น reticuloendothelial system (RES) ทำให้มีการสร้าง granulocyte และ monocyte เพิ่มขึ้น, Corynebacterium parvum, muramyldipeptide dipeptide, lentinan เป็นต้น

2) Thymic Hormones เช่น thymosins, thymichormone factors และ
hormone-like factors

3) สารสังเคราะห์ เช่น retinoids, levamisole, isoprinosin

4) Interferons และ interferon inducers เช่น ไวรัส แบคทีเรีย สารสกัดจากรา
เป็นต้น

เอกสารอ้างอิง
1. ปริ่มเฉนียน มุ่งการดี. ภูมิคุ้มกันวิทยาและระบบภูมิคุ้มกัน. เภสัชจุลชีววิทยา
คณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล, 2531.

2. อัครพล แก้วมาลี และอุไรวรรณ โรจน์สังวาล. สารชีวภาพที่มีฤทธิ์ปรับภาวะภูมิคุ้มกันทางร่างกาย I. คณะเภสัชศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล, 2534.

3. http://www.allergy.or.th/cover/immunology.html

4. http://thaiabonline.com/immunosystem.htm