מבוא

נגיפים וטפילים חודרים לתוך תאים. נוגדנים אינם יכולים לחדור לתאים, ועל כן אינם יעילים כנגד פולשים אלה. כנגדם פועל הגוף באמצעות אוכלוסייה של
לימפוציטים, השונה מתאי B. גם תאים באוכלוסייה זאת מוצאם מתא מוצא במח העצם; אולם הם מסיימים את תהליך ההתמיינות בתימוס*[1], ולכן הם נקראים תאי T. הוכחה לחשיבות התימוס בתגובה החיסונית התקבלה בין היתר מתצפיות בזני עכברים שאצלם באורח גנטי לא מתפתח תימוס פעיל*[2]. עכברים אלה סובלים מזיהומים קשים. גם בקרום התא של תאי T מצויים קולטנים לאנטיגנים. קולטנים אלה מכונים קולטני T. הם דומים במבנם לנוגדנים*[3], אך שונים מהם ומקודדים על ידי גנים שונים מאלה שמקדדים ליצירת נוגדנים. קולטני T אינם מגיבים עם אנטיגנים מסיסים (כמו רעלנים בדם), אלא עם פפטידים אנטיגניים המצויים על פני תאים. לדוגמה: תאים שהודבקו בנגיף מציגים פפטידים אנטיגניים זרים על קרום התא שלהם. שוני נוסף בין קולטני T לבין קולטני B הינו שבקולטני T מצוי אתר קישור אחד לאנטיגן (תא המטרה) בעוד, שבקולטני B יש שני האתרים זהים במבנם, ראה איור*[4].

תאי T ותאי B נראים דומים מאוד אלה לאלה אפילו במיקרוסקופ אלקטרונים (מבחינת צורתם, גודלם והאברונים שבתוכם). החוקרים הצליחו להבחין ולהפריד ביניהם רק לאחר שזוהו הבדלים בחלבונים המצויים בקרום התא של
תאים אלה. חלבונים המשמשים את החוקרים לצורך אבחנה בין סוגי תאים מכונים סמנים. דוגמה לסמן היא חלבון שנקרא -Thy ומצוי בקרום התא של תאי T, אך לא של תאי B בעכבר (ראה איור 5.3).

חוקרים בראשותו של מיכאל שלזינגר מהאוניברסיטה העברית היו בין הראשונים שגילו את הסמן -Thy. השימוש בחלבונים ממברנליים כסמנים לסוגי תאים שונים היווה פריצת דרך במחקר בתחום האימונולוגיה התאית, והוא ממלא תפקיד חשוב בהתקדמות המהירה בתחום זה בשנים האחרונות. דוגמה לחשיבות הסמנים בזיהוי תאים במצבי מחלה מתוארת בקטע שלהלן: לויקמיה (leukemia) היא גידול סרטני של תאי דם לבנים. כאשר רוצים לזהות את סוג הלויקמיה מנסים לקבוע האם מקור המחלה בתאי T, בתאי B או בתאים אחרים. ניתן לקבוע זאת בבדיקה המתבססת על זיהוי הסמנים המצויים בקרום התא של התאים הנבדקים. תוצאות בדיקה זאת עשויות לעזור באבחנה, וכן לעזור בניבוי המשך תהליך המחלה. יתרה מזו, גם הטיפול במחלה נקבע לפעמים לפי סוג התאים הסרטניים.

בהמשך המחקר נתגלה, שגם אוכלוסית תאי T איננה אחידה, וניתן לחלקה לתת-אוכלוסיות על פי סמנים ממברנליים המצויים בקרום התא; בקרום התא של קבוצה אחת מצוי סמן המכונה CD8, ושל קבוצה שנייה סמן המכונה CD4.

תת-אוכלוסיות של תאי T

תאי helper T cells)  TH)

בשנת 1962 דווח כי יכולת יצירת נוגדנים בעכברים שלאחר לידתם הוצא מגופם התימוס הייתה פגומה מאוד. נוגדנים שבדרך כלל נוצרים בתגובה להזרקת אנטיגנים לדם כמעט שלא נוצרו. פגם זה ניתן לתיקון באמצעות השתלה של תימוס שנלקח מעכברים מזן טהור זהה. ממצא זה היה מפתיע, שכן מוצאם של תאי הפלזמה (שהם התאים המייצרים נוגדנים) בתאי B. תאים אלה משלימים את תהליך ההתמיינות כבר במח העצם.
תגובות גומלין בין תאים במערכת החיסון

דון עם חבריך במשימות שלפניך:
1. מדוע, אם כן, הפריע החסר בתאי תימוס לתאי B שנחשפו לאנטיגן להתמיין לתאי פלזמה מייצרי נוגדנים?
2. תכננו ניסוי מבוקר שמטרתו לבדוק את ההשערה שהעלתם. פרטו מהי קבוצת הניסוי ומהי קבוצת הבקרה בניסוי זה.

בשנת 1966 בוצעו ניסויים נוספים, והללו הבהירו את המנגנון המאפשר לתאי B להתמיין לתאי פלזמה. החוקרים חשפו עכברים לקרינה במינון קטלני (שגורם להרס תאי דם), וחילקו את העכברים המוקרנים לשלוש קבוצות. בקבוצות השונות הוזרקו לעכברים (1) תאי תימוס, (2) תאי מח עצם, (3) תערובת של תאי תימוס ותאי מח עצם, שמקורם מעכברים בריאים מזן טהור זהה. אחר כך הזריקו לכל העכברים אנטיגן (תאי דם אדומים של כבש), וקבעו את כמות הנוגדנים שנוצרה כנגד אנטיגן זה. נמצא, שהיכולת לייצר נוגדנים ספציפיים לאנטיגן לא שוקמה בעקבות הזרקה של תאי תימוס בלבד או תאים ממח העצם בלבד; לעומת זאת, הזרקת התערובת של תאי מח העצם ותאי התימוס שיקמה במלואה את היכולת לייצר נוגדנים ספציפיים לאנטיגן. ממחקרים ראשוניים אלה הוסק, שתגובת חיסון הומורלית מותנית ברוב המקרים בשיתוף פעולה בין תאי T לתאי B. ניסויים  נוספים אוששו מסקנה זאת. תא B שקושר אנטיגן אינו מופעל, בדרך כלל, לתהליך של ריבוי והתמיינות אלא אם נוסף לאיתות האנטיגני, המיוצג באיור שלפניך בצבע כתום, הוא קולט ציטוקינים שמועברים מתאי TH, הציטוקינים מיוצגים באיור שלפניך בשחור:

תאי T המסייעים לתאי B להתמיין לתאי פלזמה כונו תאי T מסייעים (תאי TH). הסמן המאפיין אותם נקרא CD4.
תאי TH נדרשים, בדרך כלל, כדי שתא B יגיב נגד אנטיגן.
דוגמה לתפקידם החשוב של תאי TH בהפעלה יעילה של תאים במערכת החיסון מתקבלת מתצפיות בחולים שתאים אלה חסרים להם: חולים אלה סובלים מזיהומים חוזרים ונשנים.
תגובות גומלין בין תאים במערכת החיסון

תחלופה נגישה לשאלות

תאי Cytotoxic T cells) TC)

נמצא, כי בעכברים יילודים שהוצא מגופם התימוס והושתלה בהם פיסת עור ממקור גנטי זר נקלטה פיסת העור; ואילו בעכברים נורמליים מזן טהור זהה (שלא הוצא מגופם התימוס) שתל כזה נדחה. נראה אפוא, שחסר בתאי T מונע
את תגובת הדחייה של השתל הזר. בהמשך התברר, שהתאים התוקפים את התאים של השתל הזר וגורמים לדחייתו שייכים לתת-אוכלוסיה של תאי T. תת-אוכלוסיה זאת מאופיינת בין היתר על ידי הסמן [CD8 *[5 , ואינה מכילה את הסמן CD4, המאפיין תאי TH . תאי T התוקפים ישירות תאים אחרים (כדוגמת תאים של שתל זר) וגורמים להריסתם מכונים תאי T ציטוטוקסיים*[6], ובקיצור תאי T C .

תצפיות על ילדים הסובלים מפגם במערכת החיסון העלו, כי חלק מהם סובלים מזיהומים נגיפיים, אף על פי שתגובת החיסון ההומורלית שלהם תקינה. כיום ברור כי לילדים אלה חסרים תאי T C .

תאי T C פועלים נגד חלבוני הנגיף מייד לאחר שנוצרו בתא המותקף, לפני שנבנה הנגיף בשלמותו. לפיכך תאי T C תוקפים תאים מודבקים בנגיף לפני שהנגיף יכול לגרום למחלה.

אף על פי שתאי T C מועילים בכך שהם מונעים את התרבות הנגיף, הרג התאים המודבקים בנגיף (תאי המטרה) מביא לפעמים להתדלדלות הרקמה ולנזק. במחלת האיידס דבר זה חמור במיוחד מכיוון שתאי T C תוקפים תאי
TH (תאי TH הם התאים הנושאים את נגיף ה- HIV). דבר זה גורם להתדלדלות תאים במערכת החיסון ולתופעה של כשל ביכולת להגיב בתגובה חיסונית.

הנשק המכריע של האורגניזם במלחמתו בנגיפים הוא היכולת של תאי T C לסלק את "בתי החרושת" הפוטנציאליים לנגיפים (התאים המודבקים) לפני שהשלימו את ייצור התוצר המזהם.

בנוסף לתאים של שתל זר ותאים מודבקים בנגיף, תאי T C תוקפים גם תאים סרטניים*[7] ועשויים להרוס אותם. האיור שלפנינו מדגים תא C T תוקף תא מטרה:

(1) קיימות שתי תת-אוכלוסיות עיקריות של תאי T; תאי T H, המסייעים לתאי B ולתאי T להגיב בתגובה חיסונית נגד אנטיגן, ותאי T C, התוקפים והורסים תאי מטרה.
(2) תאי T C תוקפים שלוש קבוצות של תאי מטרה: תאים של שתל זר, תאים מודבקים בנגיף ותאים סרטניים. בשלוש הקבוצות האלה יש בקרום התא דטרמיננטות אנטיגניות שתאי T C מזהים.

דון עם חבריך בשאלה שלפניך:
מהו המנגנון שבעזרתו מצליחים תאי TC להרוס את תאי המטרה?

לקריאה נוספת

לפניך קטע מכתבה בעיתון שפורסמה בקיץ 1995. עיין בו ונסה להבהיר לעצמך, האם לימוד הנושא עוזר לך להבין את הכתוב בעיתון:

המערכת החיסונית מפעילה מערך הגנה פעיל, מעין "יחידות מובחרות" של "תאים רוצחים". הללו כוללים סוגים שונים של תאי דם לבנים, מותאמים למלחמה בתאי הגוף ש"נכבשו" בידי פולש זר – נגיפים, חיידקים, תאים סרטניים-וגם כנגד אבר שהושתל. כשהתאים ה"רוצחים" מאתרים תא ש"נכבש" בידי פולש זר הם נצמדים אליו והורגים אותו. יכולתם לזהות את תאי המטרה מבוססת על התאמה מבנית בין מולקולות של קולטנים, המצויות על קרומיהם, לבין מה שמכונה "שלטי זיהוי מולקולריים" שמציגים התאים הנבדקים על ידם. כשמתגלה התאמה (בדומה לשני חלקי משחק פאזל) בין קולטן התא ה"רוצח" ל"שלט הזיהוי" של התא הנבדק, "מבין הרוצח" שלפניו "אויב" ומשמיד אותו. "התאים הרוצחים" מפעילים בתאי המטרה מעין "תוכנת התאבדות" ייחודית, גנטית ופנימית הטמונה בכל תאי הגוף ומורה להם לאבד עצמם לדעת. במותם הם מצווים לגוף את החיים. "השמדה עצמית" זו קרויה אפופטוסיס (ביוונית "השלה", כמו בשלכת עלי העצים) ולשם כך מופעל מתג התאבדות. כשתא T "רוצח" מגלה התאמה בין "קולטן הזיהוי" שלו ל"שלט הזיהוי" של תא המטרה, הוא מפעיל מולקולות מסוימות, ואלה נצמדות לקולטנים שעל קרום תא המטרה וגורמות להן לנוע ולהיצמד. זה האות לתחילת תהליך ההתאבדות של תא המטרה (ולכן הכינוי "קולטני מוות").

---

[1] תימוס – (Thymus) הוא אבר של המערכת הלימפואידית הנמצא מעל הלב.

[2] תימוס פעיל- זני עכברים חסרי תימוס מכונים mice nude (עכברים עירומים). אלה עכברים שפגם גנטי מונע את צמיחת פרוותם.

[3] נוגדנים- חלבונים נוצרים בתא על פי מידע הנמצא ב- DNA שבגרעין התא. לכל חלבון גן המקדד אותו.

[4] תיאור סכמטי של תאי B ו – T והקולטנים לאנטיגן המצויים בקרום התא שלהם.

[5] CD  –  קבוצת התמיינות חלבון המצוי בקרום CD=cluster of differentiation. התא של תאים הנמנים עם קבוצה מסוימת. חלבון כזה מאפשר לבצע הבחנה בין קבוצות שונות של תאים. לעתים קרובות חלבון מסוים משותף למספר קבוצות של תאים. לדוגמה, חלבון המכונה CD3 משותף לכל הקבוצות של תאי T, אבל חלבון המכונה CD8 ייחודי לחלק מתאי T בלבד.

[6] cytotoxic T cell – תא = cyto , רעלני = toxic; כלומר, זהו תא T רעלני.

[7] תאים סרטניים שונים מתאי המוצא הנורמליים בשתי תכונות בסיסיות:
1. הם וצאצאיהם מתרבים בלי בקרה, כגון זו הקיימת בתאי גוף נורמליים.
2. הם פולשים לרקמות הסובבות אותם, וממשיכים להתחלק ולהתרבות, עד שנוצר גידול, וזה פוגע ברקמות הנורמלית. כתוצאה מכך נפגעת הפעילות הפיזיולוגית של הרקמה. לעתים עוזבים תאים את הגידול הראשוני, נודדים דרך מערכות הדם והלימפה לאזורים שונים בגוף, ומשתכנים באברי גוף נוספים תוך יצירת גרורות. הגרורות ולא הגידול הראשוני הן שמסכנות את חיי החולה בדרך כלל.