Układ odpornościowy człowieka. Czym jest? Jak działa?

Odporność organizmu to inaczej jego zdolność do obrony organizmu przed wirusami, bakteriami, pasożytami, grzybami oraz pleśniami. Niektóre z narządów w naszym organizmie, wraz z pewnymi komórkami tworzą swoistą sieć, która odpowiada za wyzwolenie odpowiedzi immunologicznej.

Odpowiedź ta rozpoczyna się poprzez nadanie przez pojedynczą komórkę sygnału, kolejnej poprzez wydzielenie danej substancji chemicznej informującej o stanie zapalnym w organizmie. Przykładem takiego systemu są węzły chłonne, skupiska komórek odpornościowych rozsiane po całym ciele, które porozumiewają się wzajemnie ze sobą.

Podstawowymi funkcjami układu odpornościowego jest obrona przed patogenami oraz alergenami, niszczenie wadliwych komórek ciała, usuwanie martwych, a także utrzymanie homeostazy.

Należy pamiętać, iż wystąpienie stanu zapalnego nie jest zjawiskiem negatywnym, wręcz przeciwnie. Jest to proces, który odpowiada za leczenie naszego organizmu, dlatego też nie powinniśmy dążyć do jego wyciszenia.

Stłumienie układu immunologicznego występuje np. w przypadku AIDS czy też białaczki.

Odpowiednio funkcjonujący układ odpornościowy powinna charakteryzować szybka reakcja oraz jej duża skuteczność, jednakże nie może on być nadreaktywny. Nadreaktywny układ immunologiczny, który rozpoznaje własne komórki jako obce i zaczyna je zwalczać, może prowadzić do chorób autoimmunologicznych tj. Hashimoto oraz Reumatoidalne Zapalenie Stawów.

Od czego zacząć…

Zazwyczaj mówiąc o zakażeniu głównie wspominamy o patogenach – bakteriach i wirusach, jednak bardzo ważnym zagadnieniem w immunologii są również antygeny. Czym więc one są? Antygeny są obcymi substancjami znajdującymi się na powierzchni bakterii, wirusów itd., które uruchamiają odpowiedź immunologiczną.

Przyjrzyjmy się bliżej fascynującemu układowi immunologicznemu

Układ immunologiczny chroni nas przed miliardami bakterii, wirusów i innych patogenów. Sprawnie działający jest ciągle w gotowości. Składa się z wielu narządów, komórek oraz białek, których głównym zadaniem jest wyeliminować zagrożenie.

Układ dopełniacza

Jest pierwszą linią układu odporności, składa się z grupy białek, które pierwsze napotykają patogeny. Białka te pływają swobodnie we krwi przez co mogą szybko znaleźć się w zaatakowanym punkcie, gdzie będą mogły wchodzić w reakcję z obcymi cząsteczkami -antygenami.

Uaktywnione białka dopełniacza:

• wyzwalają reakcję zapalną
• przyciągają komórki żerne, tj. makrofagi
• przylegają do drobnoustrojów, tak aby komórki żerne mogły je rozpoznać i zniszczyć

I co dalej…

Pojawiają się komórki żerne. Jest to grupa komórek układu odpornościowego, która jest wyspecjalizowana w znajdowaniu i niszczeniu patogenów oraz uszkodzonych bądź martwych komórek.

Komórki żerne dzielimy na:

• Granulocyty – pierwsza linia obrony w trakcie infekcji. Atakują one wszelkich napotkanych intruzów. Jedynie niewielka część granulocytów jest wyspecjalizowana i niszczy parazyty (inaczej pasożyty np. robaki).
• Makrofagi – odpowiadają wolniej na infekcję niż granulocyty, ale żyją dłużej i mają duże rozmiary, przez co charakteryzują się większymi możliwościami żernymi . Alarmują również pozostałe części układu odpornościowego.
• Komórki dendrytyczne – również pożerają patogeny jak wyżej wspomniane granulocyty i makrofagi. Także podobnie jak makrofagi alarmują pozostałe części układu immunologicznego. Mają zdolność oczyszczenia płynów ustrojowych z obcych mikroorganizmów.

Prezentacja antygenu

Jest to element mechanizmu odpornościowego polegający na prezentowaniu antygenu limfocytom T przy pomocy cząsteczek MHC. Celem prezentacji antygenu jest rozwinięcie odpowiedzi swoistej na dany antygen.

Ze względu na pewne zróżnicowanie cząsteczek MHC, prezentacja antygenu może przejawiać się w jednej z trzech postaci:

Cząsteczki MHC klasy I – prezentują antygen limfocytom Tc (cytotoksycznym), są one odpowiedzialne za obronę przeciwko patogenom wewnątrzkomórkowym np. wirusom. Jeżeli limfocyty rozpoznają antygen jako obcy, zniszczeniu ulegnie również komórka prezentująca dany antygen, obecność antygenu świadczy bowiem, iż komórka ta jest zarażona.

Cząsteczka MHC klasy II – prezentują antygeny limfocytom Th (pomocniczym), nie skutkuje to śmiercią komórki prezentującej antygen. Komórka ta produkuje cytokiny, które pobudzają limfocyty Th (komórki, które regulują odpowiedź immunologiczną).

Prezentacja krzyżowa antygenu – umożliwia zarówno pobudzenie limfocytów Th, jak i Tc. Biorą w niej udział cząsteczki klasy MHC klasy I oraz II. Jednak w tym przypadku komórki prezentujące antygen poprzez cząsteczki MHC klasy I nie ulegają zniszczeniu.

Limfocyty – komórki T i B

Limfocyty T – dzielą się na: limfocyty T pomocnicze (helper cells) i limfocyty T zabójcy (killer cells).

Limfocyty Th (helper) to właśnie one w największej mierze odpowiadają za aktywację i regulację układu immunologicznego. Ich głównym zadaniem jest pobudzenie do działania limfocytów T killer cells i Limfocytów B. Jednakże limfocyty T same muszą wcześniej ulec aktywacji. Ma to miejsce gdy makrofag lub komórka dendrytyczna po pochłonięciu patogenu przemieszcza się do pobliskiego węzła chłonnego i prezentuje antygeny intruza na swojej powierzchni. Limfocyt Th ulega aktywacji gdy jego receptor rozpozna prezentowany antygen. Pobudzony Limfocyt Th zaczyna produkować białka, które aktywują limfocyty killer cells oraz limfocyty B oraz inne komórki układu immunologicznego.

Limfocyt T zabójca (killer cells) atakuje głównie komórki zakażone wirusami, czasem bakteriami. Odpowiedzialny jest również za odpowiedź immunologiczną skierowaną w stronę komórek nowotworowych. Niszczy komórki rozpoznane m.in. dzięki prezentacji antygenu.

Limfocyty B

Gdy limfocyt B odnajdzie antygen pasujący do jego receptora uruchamia odpowiedź immunologiczną, ale żeby ulec całkowitej aktywacji potrzebuje białka wyprodukowanego przez aktywowany limfocyt Th. Gdy dotrze do niego ten sygnał zaczyna podział i tworzy dwa typy komórek: komórki plazmatyczne oraz limfocyty pamięci B.

Komórka plazmatyczna jest odpowiedzialna za produkcję swoistych białek zwanych przeciwciałami. Przeciwciała te oddziaływają na taki antygen, który wykrył dany limfocyt B (od którego produkcja przeciwciała się zaczęła). Mają one oznaczyć intruza, przyłączając się do jego antygenu, tworząc zachęcającą otoczkę do pożarcia przez komórki żerne tj. makrofagi. Każde ramię Y-kształtnego przeciwciała może przyłączyć się do antygenu, także w innej komórce. Dzięki temu tworzą się swoiste zbitki komórek, które ułatwiają ich fagocytozę poprzez komórki żerne. Patogeny pokryte przeciwciałami są również łatwiejsze do wykrycia przez układ dopełniacza. Przeciwciała odpowiadają również za neutralizację toksyn oraz unieszkodliwiają wirusy. Komórki plazmatyczne produkują przeciwciała w ogromnym tempie, potrafią uwalniać dziesiątki tysięcy przeciwciał na sekundę.

Limfocyty pamięci B

Mają wydłużony okres życia przez co mogą rozpoznać patogeny, z którymi organizm miał wcześniej do czynienia. Należy również pamiętać, że także limfocyty T produkują komórki pamięci. Gdy nasz organizm ponownie jest atakowany przez ten sam patogen to limfocyty pamięci B i T, które już go rozpoznają, pozwalają na znacznie szybszą aktywację układu immunologicznego. Możemy nawet nie odczuć skutków zakażenia. Nasz organizm nabył odporność na danego intruza.

Dieta dla Ciebie