食と免疫

食と免疫

博士博士

食物を食べる行為はカラダを維持する上で重要な行為だよね。

にゅうさん子にゅうさん子

生命の基本ね。

博士博士

実はこの行為は栄養の摂取以外でも外敵から体を守る免疫にとり重要な役割があることがわかってきたんだよ。

にゅうさん子にゅうさん子

え?食べる行為が?

博士博士

そうなんだ。

例えば、単細胞動物は、栄養も異物も同時にからだの中に入れ、栄養物は利用し栄養にならない異物は解体して吐き出してるよね。

これも立派な防御作用だよね。

栄養として摂取するか、異物として排出するか、摂食と免疫は同じような作用があるんだ。

噛むという行為と免疫

博士博士

単細胞生物から進化し、脊椎動物になったけど摂食と免疫の関連性の痕跡が残されているんだよ。

ヤツメウナギとメクラウナギは、最下等の脊椎動物だけど、この魚には顎に当たる部位無く、この2つの動物より進化が進むと、アゴが現れるんだ。

にゅうさん子にゅうさん子

アゴが無いとかんで細かくすることができないよね。

博士博士

そうなんだ。

高等な脊椎動物では食物を顎で砕いて接触するけど、顎の無いヤツメウナギとメクラウナギはえさを丸飲みにしちゃうんだよ。

にゅうさん子にゅうさん子

でも、それと免疫はどう関係してるの?

博士博士

ヤツメウナギやメクラウナギには抗体が無いけど、この2種より高等な脊椎動物は免疫系として抗体を持っているんだよ。

つまり、顎の有無が食性の違いと免疫系に大きな影響を与えたと推察できるんだ。

顎があれば硬い食物を食べることができるので腸が傷つくことや、病原細菌と接触する頻度も高まることから免疫系が進展したと推察できるんだよ。

免疫のメカニズム

博士博士

さて、本題の免疫についてだけど、

免疫は、外界から侵入する病原細菌やウイルス、細菌などの異物などを排除するし身体を守る仕組みのことなんだ。

抗体

免疫系は外敵を排除、若しくは徘徊するわけですが異物はたんぱく質や糖質、脂質が成分なので加水分解で破壊します。

食べ物の消化吸収に似ていますが、免疫系には消化吸収と違い自分自身を攻撃せず、外敵を区別し、外敵の姿は記憶するという機能を備えています。

人体を構成する細胞やたんぱく質を免疫用に変化させ外敵に対処します。

免疫細胞は、抗原提示細胞、T細胞、B細胞、たんぱく質としては抗体、サイトカインなどがあります。

これらの免疫システムを構成する細胞やたんぱく質が連携し外敵を破壊や排除します。

抗原提示細胞

抗原提示細胞は、外から侵入した異物を待ち受け破壊します。

マクロファージと呼ばれる細胞があり、この細胞は外敵を細胞内に取り込んで破壊し、更にその特徴を記憶します。

マクロファージは破壊した外敵の情報をT細胞に伝えますが、T細胞は敵の姿形に対応した種類の姿形をとらえることのできる受容体という役割があります。

様々な種類のT細胞のなかから、外敵に合致したT細胞を選び出し、情報を送ります。

抗原提示細胞は、外敵の情報をとらえ免疫システムに伝達する役割を果たすのです。

T細胞

T細胞は抗原提示細胞からの情報を受け情報を整理しその情報をB細胞に送ります。

B細胞は外敵を破壊する抗体をつくり攻撃の命令を出します。

B細胞

B細胞はT細胞より情報を受け外敵に合致した抗体を作り出します。

抗原提示細胞からT細胞に伝えられた情報を確認し、外敵だけを攻撃する抗体を作り抗体は、B細胞から病原細菌などに向かって放出され異物を破壊します。

消化吸収細胞と免疫細胞

消化吸収作用と免疫反応はよく似てることから生物は管である形容されることがあります。

生物の基本は食物の摂取で、それは消化管である一本の管であるからなのでしょう。

消化吸収の機構から発展し進化したのがが免疫系とも言え消化吸収する食物が、免疫系に大きな影響を与えます。

抗原提示細胞の働きは、消化吸収細胞のように見え腸管上皮細胞は、抗原を提示する機能を保持しています。

自分を攻撃しない仕組み

博士博士

免疫系は、外敵と自分を見分けることができ、外からの異物だけを攻撃できることは長い間免疫系の疑問だったんだよ。

もともと免疫系は、T細胞なり、抗体は外敵も自分も攻撃できる能力をもっており自分と接触したものは、自分をも破壊してしまうからね。

本来の機能は対象を外敵と判断したときにのみ免疫系が動き出すわけではないってことだね。

にゅうさん子にゅうさん子

見分ける仕組みが無いと敵も味方も攻撃しちゃうんってことね?

なぜ危険な病原細菌は攻撃し、腸内細菌は共存できるのかな?

博士博士

長い進化の過程で共生することになり、腸内細菌側から、自分は外敵では無いという信号を、免疫系に送っていると推測されてるね。

免疫系は、免疫細胞が増えすぎたり、あるいは減りすぎたりしないよう恒常性が保たれてるんだけど。

腸内細菌がその機能を利用して、自分が他人の力を借りて生き残ろうとしているのではないかと考えられてるんだよ。

アレルギーとは免疫システムの過剰反応