Jak działa układ odpornościowy
Nasz układ odpornościowy jest niezbędny do naszego przetrwania. Bez układu odpornościowego nasze ciała byłyby otwarte na atak bakterii, wirusów, pasożytów i nie tylko. To nasz układ odpornościowy utrzymuje nas w zdrowiu, gdy dryfujemy przez morze patogenów.
Ta rozległa sieć komórek i tkanek nieustannie wypatruje najeźdźców, a po wykryciu wroga rozpoczyna się złożony atak.
Układ odpornościowy rozprzestrzenia się po całym organizmie i obejmuje wiele typów komórek, narządów, białek i tkanek. Co najważniejsze, potrafi odróżnić naszą tkankę od obcej tkanki - jaźni od nie-jaźni. Martwe i wadliwe komórki są również rozpoznawane i usuwane przez układ odpornościowy.
Jeśli układ odpornościowy napotka patogen, na przykład bakterię, wirus lub pasożyt, wywołuje tak zwaną odpowiedź immunologiczną. Później wyjaśnimy, jak to działa, ale najpierw przedstawimy niektórych głównych bohaterów układu odpornościowego.
białe krwinki
Zdjęcie: Volker Brinkmann
Białe krwinki są również nazywane leukocytami. Krążą w organizmie w naczyniach krwionośnych i naczyniach limfatycznych, które są równoległe do żył i tętnic.
Białe krwinki są na ciągłym patrolu i szukają patogenów. Kiedy znajdą cel, zaczynają się rozmnażać i wysyłać sygnały do innych typów komórek, aby zrobić to samo.
Nasze białe krwinki są przechowywane w różnych miejscach w ciele, nazywanych narządami limfatycznymi. Są to między innymi:
- Grasica - gruczoł między płucami i tuż pod szyją.
- Śledziona - narząd filtrujący krew. Znajduje się w lewym górnym rogu brzucha.
- Szpik kostny - znajdujący się w środku kości, produkuje również czerwone krwinki.
- Węzły chłonne - małe gruczoły rozmieszczone w całym ciele, połączone naczyniami limfatycznymi.
Istnieją dwa główne typy leukocytów:
1. Fagocyty
Komórki te otaczają i absorbują patogeny i rozkładają je, skutecznie je zjadając. Istnieje kilka typów, w tym:
- Neutrofile - są to najczęstszy rodzaj fagocytów i mają tendencję do atakowania bakterii.
- Monocyty - są to największe typy i pełnią kilka ról.
- Makrofagi - te patrolują patogeny, a także usuwają martwe i umierające komórki.
- Komórki tuczne - pełnią wiele funkcji, między innymi pomagają leczyć rany i bronić się przed patogenami.
2. Limfocyty
Limfocyty pomagają organizmowi zapamiętać poprzednich najeźdźców i rozpoznać ich, jeśli wrócą, by ponownie zaatakować.
Limfocyty zaczynają swoje życie w szpiku kostnym. Niektóre pozostają w szpiku i rozwijają się w limfocyty B (komórki B), inne kierują się do grasicy i stają się limfocytami T (limfocytami T). Te dwa typy komórek mają różne role:
- Limfocyty B - wytwarzają przeciwciała i pomagają zaalarmować limfocyty T.
- Limfocyty T - niszczą uszkodzone komórki w organizmie i pomagają ostrzec inne leukocyty.
Jak działa odpowiedź immunologiczna
Układ odpornościowy musi być w stanie odróżnić siebie od nie-ja. Czyni to poprzez wykrywanie białek znajdujących się na powierzchni wszystkich komórek. Na wczesnym etapie uczy się ignorować własne lub własne białka.
Antygen to każda substancja, która może wywołać odpowiedź immunologiczną.
W wielu przypadkach antygen to bakteria, grzyb, wirus, toksyna lub ciało obce.Ale może to być również jedna z naszych własnych komórek, która jest uszkodzona lub martwa. Początkowo szereg typów komórek współpracuje, aby rozpoznać antygen jako najeźdźcę.
Rola limfocytów B.
Gdy limfocyty B wykryją antygen, zaczynają wydzielać przeciwciała (antygen jest skrótem od „generatorów przeciwciał”). Przeciwciała to specjalne białka, które przyczepiają się do określonych antygenów.
Każda komórka B wytwarza jedno specyficzne przeciwciało. Na przykład, jeden może wytworzyć przeciwciało przeciwko bakteriom wywołującym zapalenie płuc, a inny może rozpoznać zwykłego wirusa przeziębienia.
Przeciwciała są częścią dużej rodziny substancji chemicznych zwanych immunoglobulinami, które odgrywają wiele ról w odpowiedzi immunologicznej:
- Immunoglobulina G (IgG) - oznacza drobnoustroje, aby inne komórki mogły je rozpoznać i sobie z nimi poradzić.
- IgM - jest ekspertem w zabijaniu bakterii.
- IgA - gromadzi się w płynach, takich jak łzy i ślina, gdzie chroni wrota do organizmu.
- IgE - chroni przed pasożytami i jest również winna alergii.
- IgD - pozostaje związana z limfocytami B, pomagając im rozpocząć odpowiedź immunologiczną.
Przeciwciała wiążą się z antygenem, ale go nie zabijają, a jedynie oznaczają śmierć. Zabijanie jest zadaniem innych komórek, takich jak fagocyty.
Rola limfocytów T.
Istnieją różne typy limfocytów T:
Pomocnicze komórki T (komórki Th) - koordynują odpowiedź immunologiczną. Niektóre komunikują się z innymi komórkami, a inne stymulują komórki B do produkcji większej ilości przeciwciał. Inne przyciągają więcej komórek T lub fagocytów zjadających komórki.
Killer T limfocyty (cytotoksyczne limfocyty T) - jak sama nazwa wskazuje, te limfocyty T atakują inne komórki. Są szczególnie przydatne do zwalczania wirusów. Działają poprzez rozpoznawanie małych części wirusa na zewnątrz zainfekowanych komórek i niszczenie zakażonych komórek.
Odporność
Każdy układ odpornościowy jest inny, ale z reguły wzmacnia się w wieku dorosłym, ponieważ do tego czasu byliśmy narażeni na więcej patogenów i rozwinęliśmy większą odporność.
Dlatego nastolatki i dorośli chorują rzadziej niż dzieci.
Po wyprodukowaniu przeciwciała kopia pozostaje w organizmie, więc jeśli ten sam antygen pojawi się ponownie, można sobie z nim poradzić szybciej.
Dlatego w przypadku niektórych chorób, takich jak ospa wietrzna, zachorujesz tylko raz, ponieważ organizm ma przechowywane przeciwciało przeciw ospie wietrznej, gotowe i czekające na zniszczenie go następnym razem, gdy nadejdzie. Nazywa się to odpornością.
Istnieją trzy rodzaje odporności u ludzi zwane wrodzoną, adaptacyjną i pasywną:
Odporność wrodzona
Wszyscy rodzimy się z pewnym poziomem odporności na najeźdźców. Ludzki układ odpornościowy, podobnie jak wiele zwierząt, będzie atakował obcych najeźdźców od pierwszego dnia. Ta wrodzona odporność obejmuje zewnętrzne bariery naszego organizmu - pierwszą linię obrony przed patogenami - takie jak skóra i błony śluzowe gardła i jelit.
Ta odpowiedź jest bardziej ogólna i niespecyficzna. Jeśli patogenowi udaje się uniknąć wrodzonego układu odpornościowego, zaczyna działać odporność adaptacyjna lub nabyta.
Odporność adaptacyjna (nabyta)
Ta ochrona przed patogenami rozwija się w miarę życia. W miarę narażania się na choroby lub szczepień tworzymy bibliotekę przeciwciał przeciwko różnym patogenom. Czasami nazywa się to pamięcią immunologiczną, ponieważ nasz układ odpornościowy pamięta poprzednich wrogów.
Odporność bierna
Ten rodzaj immunitetu jest „zapożyczony” z innego źródła, ale nie trwa on w nieskończoność. Na przykład dziecko otrzymuje przeciwciała od matki przez łożysko przed urodzeniem i do mleka matki po porodzie. Ta bierna odporność chroni dziecko przed niektórymi infekcjami we wczesnych latach życia.
Szczepienia
Immunizacja wprowadza do człowieka antygeny lub osłabione patogeny w taki sposób, że osoba nie choruje, ale nadal wytwarza przeciwciała. Ponieważ organizm przechowuje kopie przeciwciał, jest chroniony na wypadek ponownego pojawienia się zagrożenia w późniejszym życiu.
Zaburzenia układu immunologicznego
Ponieważ układ odpornościowy jest tak złożony, istnieje wiele potencjalnych przyczyn, w których może się nie udać. Rodzaje zaburzeń odpornościowych dzielą się na trzy kategorie:
Niedobory odporności
Powstają, gdy jedna lub więcej części układu odpornościowego nie działa. Niedobory odporności mogą być spowodowane różnymi przyczynami, w tym wiekiem, otyłością i alkoholizmem. W krajach rozwijających się niedożywienie jest częstą przyczyną. AIDS jest przykładem nabytego niedoboru odporności.
W niektórych przypadkach niedobory odporności mogą być dziedziczone, na przykład w przewlekłej chorobie ziarniniakowej, w której fagocyty nie funkcjonują prawidłowo.
Autoimmunizacja
W warunkach autoimmunologicznych układ odpornościowy błędnie celuje w zdrowe komórki, a nie na obce patogeny lub wadliwe komórki. W tym scenariuszu nie mogą odróżnić siebie od nie-ja.
Choroby autoimmunologiczne obejmują celiakię, cukrzycę typu 1, reumatoidalne zapalenie stawów i chorobę Gravesa-Basedowa.
Nadwrażliwość
W przypadku nadwrażliwości układ odpornościowy reaguje nadmiernie w sposób, który uszkadza zdrową tkankę. Przykładem jest wstrząs anafilaktyczny, w którym organizm reaguje na alergen tak silnie, że może to zagrażać życiu.
W skrócie
Układ odpornościowy jest niezwykle skomplikowany i niezwykle istotny dla naszego przetrwania. Kilka różnych systemów i typów komórek działa w idealnej synchronizacji (przez większość czasu) w całym organizmie, zwalczając patogeny i usuwając martwe komórki.
