Czym jest układ odpornościowy?
Układ odpornościowy to złożona sieć komórek, tkanek i narządów, które harmonijnie współdziałają w obronie organizmu przed obcymi najeźdźcami. Przede wszystkim obcy najeźdźcy są drobnoustrojami, które mogą powodować infekcję (bakterie, pasożyty lub grzyby). Układ odpornościowy działa, aby powstrzymać obcych najeźdźców przed ciałem, lub jeśli wejdą oni do ciała, aby je znaleźć i zniszczyć.
Jak działa układ odpornościowy?
Układ odpornościowy działa jak wyrafinowany system komunikacyjny. Kiedy najeżdża obcy najeźdźca, system odpornościowy zostaje ostrzeżony. W tym momencie komórki układu immunologicznego są aktywowane i zaczynają wytwarzać potężne związki chemiczne. Komórki odpornościowe komunikują się poprzez bezpośredni kontakt fizyczny lub mogą komunikować się poprzez uwalnianie chemicznych przekaźników.
Skóra stanowi początkową barierę dla inwazji drobnoustrojów. Najeźdźcy mogą jednak uzyskać wejście przez nacięcia lub pęknięcia skóry. Przewody pokarmowe i oddechowe mogą być punktami wejścia dla obcych najeźdźców, ale oni również mają własne środki do ochrony przed najeźdźcami (na przykład, śluz w nosie, kaszel lub kichanie, aby utrzymać najeźdźców z nosa i płuc, kwas żołądkowy niszczy najeźdźców w jelitach). Jeśli drobnoustroje przenikają przez te początkowe bariery, nadal muszą przejść przez ściany przewodu pokarmowego, oddechowego lub moczowo-płciowego, aby dotrzeć do leżących pod nimi komórek.
Fragmenty są pokryte komórkami nabłonka pokrytymi warstwą śluzu, aby zablokować transport najeźdźców w głębsze warstwy komórek.
Powierzchnie błony śluzowej wydzielają IgA, często pierwszy typ przeciwciała, który napotyka najeżdżający drobnoustrój. Pod warstwą nabłonka różne komórki odpornościowe, w tym makrofagi, komórki B i komórki T, czekają na najeźdźców, którzy mogą wyjść poza bariery na powierzchni.
Po przejściu przez powierzchnię, najeźdźcy muszą wtedy wyjść poza ogólną obronę wrodzonego układu odpornościowego (patrolowanie fagocytów, komórek T zabójców naturalnych i dopełniacza). Jeśli najeźdźcy przekroczą ogólną obronę, spotykają się ze specyficzną bronią adaptacyjnego układu odpornościowego, głównie przeciwciałami i komórkami T, które mają receptory kierujące ich do swoich celów.
Jaka jest rola komórek odpornościowych?
Układ odpornościowy ma armię gotowych komórek (w tym limfocyty i fagocyty). Podczas gdy niektóre komórki odpornościowe atakują wszystkich najeźdźców, inni są przeszkoleni, aby reagować tylko na określone cele. Wszystkie komórki odpornościowe pochodzą z niedojrzałych komórek macierzystych w szpiku kostnym. Niedojrzałe komórki, w odpowiedzi na różne cytokiny i inne sygnały chemiczne, rozwijają się w specyficzne typy komórek odpornościowych (komórki T, komórki B lub fagocyty).
Komórki B i komórki T to typy limfocytów. Komórki B wydzielają przeciwciała do płynów ustrojowych. Przeciwciała atakują obce narządy (działające jako antygeny), które znajdują się w krążeniu w płynach ustrojowych, ale przeciwciała nie są w stanie przeniknąć do komórek. Z drugiej strony limfocyty T mają wyspecjalizowane receptory podobne do przeciwciał, które rozpoznają fragmenty antygenów na zainfekowanych komórkach.
Komórki T mogą kierować i regulować odpowiedzi immunologiczne lub mogą bezpośrednio atakować komórki zakażone lub rakowe.
Fagocyty są dużymi białymi komórkami, które pochłaniają obce intruzje lub obce cząstki. Monocyty są rodzajem fagocytów krążących w krwioobiegu. Kiedy monocyty migrują do tkanek, zamieniają się one w makrofagi. Jako makrofagi są w stanie uwolnić ciało ze starych komórek i gruzu. Makrofagi mogą również wyświetlać fragmenty obcego antygenu, aby przyciągnąć pasujące limfocyty. Wytwarzają również sygnały chemiczne, które są niezbędne dla odpowiedzi immunologicznej. Granulocyty, komórki tuczne, płytki krwi i komórki dendrytyczne również odgrywają istotną rolę w odpowiedzi immunologicznej.
Komórki układu odpornościowego komunikują się ze sobą poprzez uwalnianie i odpowiedź na przekaźniki chemiczne, znane jako cytokiny. Cytokiny, które obejmują interleukiny, interferony i czynniki wzrostu, są białkami, które są wydzielane przez komórki odpornościowe, aby działać na inne komórki, wytwarzając odpowiedź immunologiczną na obce najeźdźcy.
Odporność powinna chronić zdrowie
Podczas gdy opisaliśmy, w jaki sposób odpowiedź immunologiczna chroni nas przed obcymi najeźdźcami i konsekwencją choroby, tolerancja immunologiczna jest niezbędna również w zapobieganiu chorobom. Tolerancja odpornościowa opisuje, w jaki sposób limfocyty T lub B ignorują własne tkanki organizmu podczas wyszukiwania obcych najeźdźców. Tolerancja odporności jest niezbędna, aby zapobiec atakowi układu odpornościowego na komórki własne organizmu.
Gdy układ odpornościowy ciała nie działa prawidłowo, organizm wytwarza komórki T i przeciwciała skierowane przeciwko antygenom w swoich komórkach i tkankach, innymi słowy, przeciwko sobie samym. Kiedy to nastąpi, zdrowe komórki i tkanki są uszkodzone i może rozwinąć się choroba autoimmunologiczna. Reumatoidalne zapalenie stawów i toczeń są przykładami chorób autoimmunologicznych. Oprócz reakcji autoimmunologicznych układ immunologiczny może być odpowiedzialny za choroby alergiczne, zaburzenia układu immunologicznego i zaburzenia niedoboru odporności.
