Odporność. Układ immunologiczny
Każdy organizm, czy to ludzki czy zwierzęcy, napotkał przynajmniej raz w życiu jakiś czynnik wywołujący chorobę. Mogły być to bakterie, wirusy czy grzyby, które znajdują się wpokarmie, wodzie czy zakażonym powietrzu. ale co może się stać z organizmem gdy ten sam czynnik wniknie do organizmu poraz kolejny? Dlaczego jedne zwierzęta chorują częściej, a inne wogóle? Jak to się dzieje że choroba przebiega inaczej u różnych zwierząt?
Na te pytania istnieje tylko jedna odpowiedź: ODPORNOŚĆ, a dokładniej układ odpornościowy, który działa jak wojsko broniące ciało przed inwazją patogenów.
Zacznijmy od wyjaśnienia podstawowych pojęć związanych z tematym rozważań.
Odporność jest to zespół złożonych procesów fizjologicznych, które tworzą niejako nadzór immunologiczny zdolny do kontrolowania stanu zdrowia organizmu oraz do rozpoznawania i unieczynniania czynników szkodliwych. Takie czynniki nazywamy antygenami.
Antygen jest to cząsteczak związków organicznych(najczęsciej białka) na powierzchni czynnika chorobotwórczego, która jest charakterystyczna dla danego czynnika i uniemożliwia jego rozprzestrzenianie. Antygeny mogą pochodzić zrówno ze środowiska zewnętrznego(np. bakterie, wirusy, pyły organiczne, pyłki kwiatów) jak również wewnętrznego, np. komórki tkanek nowotworowych czy metabolity. Jednak cechą wspólną wszystkich antygenów jest immunogenność, czyli zdolność do wywoływania reakcji odpornościowej.
Zakażenie – wtargnięcie do organizmu drobnoustrojów chorobotwórczych. W celu wywołania choroby muszą one pokonać odporność organizmu. Jeżeli wrota zakażenia znajdują się w pobliżu miejsca występowania infekcji mówi się o zakażeniu miejscowym. Gdy zakażeniu towarzyszą objawy ogólnoustrojowej reakcji zapalnej taki stan nazywa się sepsą.
Zarażenie – przeniesienie biologicznego czynnika zaraźliwego od nosiciela (człowieka lub zwierzęcia) na wrażliwą osobę lub zwierzę.
Zaraźliwe czynniki biologiczne są pasożytami w szerokim znaczeniu tego słowa. Mogą one powodować choroby lub być niepatogenne. Zdolność patogennego czynnika biologicznego do zarażania osobników zdrowych określa się mianem zaraźliwości choroby. Zarażenie czynnikiem niepatogennym powoduje, że zarażony organizm staje się tylko jego nosicielem.
Przechorowanie- przebycie choroby, a w związku z tym wytworzenie się przeciwciał przeciwko konkretneum antygenowi.
Jak już wspomniałem antygeny mogą wywoływać reakcję odpornościową, czyli odpowiedź immunologiczną, która przebiega następująco:
>Po wniknięciu antygenu do wnętrza organizmu rozpoczyna się faza jego rozpoznania. Komórki żerne, głównie makrofagi fagocytują bakterie i wirusy. Jednak nie trawią ich w całości, tylko rozdrabniają na fragmenty, które są umieszczane na powierzchni makrofaga. Jest to tzw. prezentacja antygenu.
> Teraz do akcji wkraczają limfocyty, które posiadają na swojej powierzchni białkowe receptory rozpoznające określony antygen. Rozpoznanie odbywa się na zasadzie wzajemnego precyzyjnego dopasowania (zasada klucz-zamek). Ostateczna decyzja czy prezentowany przez makrofaga antygen jest „obcy" i czy należy uruchomić odpowiedź immunologiczną należy do limfocytów T-pomocniczych.
> Pobudzone przez kontakt z antygenem limfocyty Th wydzielają substancje białkowe interleukiny, które oddziaływująna pozostałe limfocyty T - cytotoksyczne (Te) i limfocyty B. Aktywacji ulegają tylko te z milionów limfocytów, które rozpoznają swoisty dla nich antygen, czyli są zdolne do związania się z nim za pomocą receptora. Kilkanaście rodzajów interleukin jest wydzielanych również przez pozostałe limfocyty typu T i makrofagi, a także przez inne komórki somatyczne. Interleukiny uczestniczą w komunikowaniu się i koordynowaniu funkcji leukocytów, ale także wpływają na czynności niezwiązane z reakcjami obronnymi.
>Pobudzone i namnożone limfocyty T-cytotoksyczne biorą udział w odpowiedzi komórkowej - likwidują zakażone wirusem komórki. Zainfekowana komórka prezentuje na swojej powierzchni fragmenty antygenu; limfocyt Te wiąże się z nimi za pomocą receptora i uwalnia białka cytotoksyczne niszczące zakażoną komórkę. Likwidacji ulegają także komórki zmienione nowotworowe (na ich powierzchni pojawiają się wtedy nietypowe dla danego organizmu antygeny).
> Limfocyty B biorą udział w odpowiedzi humoralnej, która polega na pro-tcji przeciwciał (inaczej immunoglobulin) czyli białek, które wiążą i neutrali-gą antygen. Każde przeciwciało (podobnie jak receptor limfocytu) pasuje tylko »jednego antygenu. Pobudzone limfocyty B rosną, namnażają się intensywnie tygodniu z jednej komórki może powstać kilka tysięcy!) i przekształcają r plazmocyty - które już się nie dzielą, tylko wytwarzają dany rodzaj przeciwciała. 1 Zarówno część potomnych limfocytów T, jak i limfocytów B nie bierze „ak-*nego" udziału zwalczaniu antygenów, lecz przekształca się w tzw. komórki lięci immunologicznej. Są to limfocyty z wbudowanymi w błonę komórkową zeciwciałami, pochodzącymi z pierwszego kontaktu z antygenem. W razie po-.vnej inwazji tych samych antygenów inicjują szybką reakcję immunologiczną.
>W miarę ubywania antygenów aktywność limfocytów B jest hamowana przez tokiny wydzielane przez limfocyty T-supresorowe (Ts).
Ogólnie rzecz biorąc odporność można podzielić na dwie grupy: odporność swoistą i nieswoistą.
Odporność nieswoista (wrodzona) bywa nazywana „pierwszą linią obrony", która jest skierowana przeciwko każdemu patogenowi. Ten typ odporności ma za zadanie nie dopuścić do wniknięcia patogenu do ustroju. Jeśli jednak to nastąpi, nieswoiste mechanizmy obronne starają się jak najszybciej zlikwidować patogen, zanim poczyni on szkody w organizmie. Do mechanizmów odporności nieswoistej należą:
>bariera mechaniczna w postaci nieuszkodzonej skóry, o zwartej strukturze i kwaśnym odczynie potu (niskie pH potu 3,5-5,5 jest zabójcze dla wielu bakterii);
> błony śluzowe układu oddechowego i pokarmowego zabezpiecza enzym lizozym (obecny także we łzach i ślinie) rozpuszczający otoczki (ściany komórkowe) niektórych bakterii;
> drobnoustroje, które dostaną się do żołądka ulegają zniszczeniu przez niskie pH soku żołądkowego;
>śluz w drogach oddechowych unieruchamia wiele drobnoustrojów, które są unieszkodliwiane przez fagocyty, a następnie ususwane na zewnątrz przez ruch rzęsek;
>odruchy takie jak kichanie, kaszel, wymioty, biegunka to reakcje mające za zadanie jak najszybsze usunięcie szkodliwych substancji lub patogenów.
Jeśli jednak patogeny dostaną się do krwi lub limfy uruchamiane są kolejne nieswoiste mechanizmy obronne:
> fagocyty, czyli leukocyty o zdolnościach do fagocytozy pochłaniają („zjadają") czynniki chorobotwórcze;
>komórki zainfekowane wirusem wydzielają białko interferon, które przenika do sąsiednich komórek i - w razie ataku wirusa - hamuje jego namnażanie;
> miejscowo lub ogólnie w ustroju podwyższa się temperatura co stwarza niekorzystne warunki dla rozwoju wielu mikroorganizmów chorobotwórczych;
> w zainfekowanych miejscach dochodzi do rozszerzenia naczyń krwionośnych(pojawia się charakterystyczne opuchnięcie i zaczerwienienie) co usprawnia dopływ krwi, a wraz z nią białek i komórek układu immunologicznego.
Jeżeli mechanizmy odporności nieswoistej okażą się nieskuteczne - w zakażonym organizmie zostają uruchomione mechanizmy obrony swoistej (nabytej), wysoko wyspecjalizowanej, skierowanej przeciwko określonemu patogenowi i nabywanej w czasie życia. W ten rodzaj obrony są zaangażowane makrofagi (duże komórki żerne powstające z monocytów) oraz limfocyty typu B i typu T.
Limfocyty typu B człowieka dojrzewają w szpiku kostnym,a u ptaków w uchyłku kloaki - tzw. torebce Fabrycjusza; ich zadanie polega na wytwarzaniu i uwalnianiu przeciwciał skierowanych przeciwko określonemu antygenowi. Jest to tzw. odporność humoralna, charakterystyczna głównie dla infekcji bakteryjnych. Każdy limfocyt B produkuje tylko jeden typ przeciwciała -jednak liczba różnych przeciwciał, które mogą być potencjalnie wytworzone w organizmie człowieka jest ogromna, rzędu 1015. Limfocyty B znajdują się w stanie gotowości w węzłach limfatycznych, czekając na moment, kiedy będą potrzebne.
Limfocyty typu T dojrzewają w grasicy, gdzie nabywają receptory powierzchniowe identyfikujące tzw. antygeny zgodności tkankowej. Receptory są odpowiedzialne za identyfikację komórek „własnych" i odróżnienie ich od czynników „obcych". Zdolność tę, nabywaną tylko w pierszych latach życia, nazwano immunokompetencją. Mechanizm obrony polega głównie na niszczeniu zainfekowanych komórek. Jest to tzw. odporność komórkowa skierowana przeciwko komórkom zainfekowanym wirusami lub zmienionym nowotworowe. Ten rodzaj reakcji odpowiada także m.in. za odrzucanie przeszczepów. Istnieje kilka rodzajów limfocytów T: komórki pomocnicze T, cytotoksyczne limfocyty T (inaczej komórki-zabójcy T) oraz supersyjne limfocyty T.
Z kolei odporność swoistą można podzielić następująco:
odporność swista
/ \
/ \
dziedziczna nabyta
(wrodzona) (w życiu osobniczym)
/ \
/ \
bierna czynna
/ \ / \
/ \ / \
sztuczna nabyta sztuczna naturalna
Odpornością bierną sztuczną będzie wprowadzenie do organizmu tzw surowicy odpornościowej, czyli surowicy innego osobnika, zawierającej przeciwciała wytworzone w wyniku przebytego schorzenia bądź sztucznego uodpornienia. Surowicę odpornościową podajemy np. świniom chorym na różycę.
Odporność bierną naturalną nabywa płód i noworodki karmione mlekiem matki; przeciwciała matki przechodzą przez łożysko do rozwijającego się ogranizmu lub są dostarczane wraz z mlekiem; noworodek korzysta z przeciwciał do czasu, aż jego organzim zacznie je produkować.
Odporność czynna sztuczna odporność uzyskuje się przez podskórne wprowadzenie osłabionego lub zapitego patogenu, lub tylko jego fragmenty. Limfocyty produkują odpowiednie przeciwciała i są przygotowane na ewentualny atak nieosłabionego patogenu
Odporność czynna naturalną będzie wytworzenie przeciwciał w wyniku naturallnego zetknięcia się organizmu z bakteriami środowiska. Najczęściej odporność taką zyskuje się w czasie trwania choroby. Czasami organizm wytwarza przeciwciała bez zewnętrznych objawów chorobowych. Osobniki, które przebyły chorobę, przez pewien czas może być dawcą surowicy zawierającej przeciwciała przeciw antygenom, które wywołały schorzenie.
Mogłoby się wydawać, że układ odpornościowy jest na tyle rozwinięty i dokładny, że może dziłać samodzielnie. Jednak aby wszystko mogło współgrać układ immunologiczny musi współdziłać z innymi układami.
Podobnie jak układ nerwowy ma zdolność uczenia się, zapamiętywania, reagowania na bodźce zewnętrzne, a ponadto potrafi rozpoznawać struktury obce i własne. Ściśle współpracuje z układem nerwowym i reaguje na wszelkie zaburzenia równowagi sygnalizowane przez gruczoły wydzielania wewnętrznego, tj. układ endokrynny. Jest jednym z najważniejszych systemów integracyjnych organizmu. Wraz z układem nerwowym i endokrynnym tworzy triadę zwaną siecią neuro-hormonalno-odpornościową, decydującą o stanie równowagi organizmu, o naszym zdrowiu; jest wyposażony sam w sobie w bardzo precyzyjne mechanizmy autoregulacyjne, które są nadzorowane przez specjalne komórki i wydzielane przez nie mediatory. Niewątpliwie można go nazwać „drugim mózgiem człowieka”, który swoją złożonością ciągle uczy nas pokory, skłania do badań, czasem odsłania kolejne tajemnice. Niektórzy badacze określają go mianem siódmego zmysłu.
Układ odpornościowy bardzo różni się od innych układów ustroju; składa się z niezwykle zróżnicowanych elementów, często nie stanowiących zwartych struktur. Tworzą go pierwotne ośrodkowe narządy limfoidalne – grasica, szpik kostny: narządy obwodowe – śledziona, węzły chłonne, utkania tkanki chłonnej, występujące w różnych narządach oraz pula komórek luźno rozrzuconych w tkankach, krążących w krwiobiegu i recyrkulujących pomiędzy tkankami, krwią i chłonką. Tę olbrzymią pulę komórek stanowią limfocyty i makrofagi. W reakcjach immunologicznych uczestniczą również granulocyty wielojądrzaste, kwasochłonne, zasadochłonne i komórki NK – naturalne komórki zabijające. Niezwykle ważną rolę pełnią cząsteczki biologicznie czynne, do których między innymi należą białka surowicy, swoiste i nieswoiste mediatory reakcji immunologicznych.
Odporność nie zawsze działa jednakowo. w złych, niekorzystnych warunkach może ona ulec pogorszeniu, przez co patogeny mogą bezkarnie wnikać do organizmu i powodować chorobę. Do czynników obniżających odporność zaliczymy:
-gwałtowne różnice temperatury (szybkie ochłodzenie lub rozgrzanie organizmu, szczególnie odczuwane na przełomie jesieni i zimy oraz zimy i wiosny),
-częste przyjmowanie antybiotyków,
-stres i napięcia nerwowe(np. związane z przewozem zwierząt),
-zmęczenie i brak snu (przemęczony organizm jest bardziej podatny na wszelkie infekcje),
-źle skomponowana dawka paszowa.
Na podstawie teog krótkiego referatu można dowiedzieć się i zrozumieć sens odporności. Można również pokusić się o stwierdzenie, że każdy żywy organizm to pewnego rodzaju fabryka produkująca przeciwciała, a sam układ odpornościowy to żołnierz który broniąc organizm przed najeźdźcami (patogenami) wykorzystuje różne linie obrony( odporność swoistą i nieswoistą).
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz