Jak funguje imunitní systém

Náš imunitní systém je nezbytný pro naše přežití. Bez imunitního systému by naše těla byla otevřená útokům bakterií, virů, parazitů a dalších. Je to náš imunitní systém, který nás udržuje zdravými, když procházíme mořem patogenů.

Tato rozsáhlá síť buněk a tkání neustále hledá útočníky a jakmile je spatřen nepřítel, dojde k složitému útoku.

Imunitní systém se šíří po celém těle a zahrnuje mnoho typů buněk, orgánů, bílkovin a tkání. Rozhodující je, že dokáže odlišit naši tkáň od cizí tkáně - sebe od sebe. Mrtvé a vadné buňky jsou také rozpoznány a odstraněny imunitním systémem.

Pokud imunitní systém narazí na patogen, například bakterii, virus nebo parazita, vyvolá takzvanou imunitní odpověď. Později vysvětlíme, jak to funguje, ale nejprve si představíme některé z hlavních postav imunitního systému.

bílé krvinky

Bílá krvinka (žlutá), napadající bakterie antraxu (oranžová). Bílá čára ve spodní části je dlouhá 5 mikrometrů.
Obrazový kredit: Volker Brinkmann

Bílé krvinky se také nazývají leukocyty. Cirkulují v těle v cévách a lymfatických cévách, které jsou paralelní s žilami a tepnami.

Bílé krvinky neustále hlídají a hledají patogeny. Když najdou cíl, začnou se množit a vysílat signály do jiných typů buněk, aby učinily totéž.

Naše bílé krvinky jsou uloženy na různých místech těla, které se označují jako lymfoidní orgány. Patří mezi ně následující:

• Brzlík - žláza mezi plícemi a těsně pod krkem.
• Slezina - orgán, který filtruje krev. Sedí v levé horní části břicha.
• Kostní dřeň - nachází se ve středu kostí a produkuje také červené krvinky.
• Lymfatické uzliny - malé žlázy umístěné po celém těle spojené lymfatickými cévami.

Existují dva hlavní typy leukocytů:

1. Fagocyty

Tyto buňky obklopují a absorbují patogeny a rozkládají je a účinně je konzumují. Existuje několik typů, včetně:

• Neutrofily - jedná se o nejběžnější typ fagocytů a mají tendenci napadat bakterie.
• Monocyty - jedná se o největší typ a mají několik rolí.
• Makrofágy - hlídají patogeny a také odstraňují mrtvé a umírající buňky.
• Žírné buňky - mají mnoho zaměstnání, mimo jiné pomáhají léčit rány a bránit se před patogeny.

2. Lymfocyty

Lymfocyty pomáhají tělu zapamatovat si předchozí útočníky a rozpoznat je, pokud se znovu vrátí k útoku.

Lymfocyty začínají svůj život v kostní dřeni. Některé zůstávají v dřeni a vyvinou se z nich B lymfocyty (B buňky), jiné směřují do brzlíku a stanou se T lymfocyty (T buňky). Tyto dva typy buněk mají různé role:

• B lymfocyty - produkují protilátky a pomáhají varovat T lymfocyty.
• T lymfocyty - ničí poškozené buňky v těle a pomáhají varovat ostatní leukocyty.

Jak funguje imunitní odpověď

B lymfocyty vylučují protilátky (na obrázku), které se fixují na antigeny.

Imunitní systém musí být schopen poznat sebe od ne-sebe. Dělá to detekcí proteinů, které se nacházejí na povrchu všech buněk. Učí se ignorovat své vlastní nebo vlastní proteiny v rané fázi.

Antigen je jakákoli látka, která může vyvolat imunitní odpověď.

V mnoha případech je antigenem bakterie, houba, virus, toxin nebo cizí těleso.Může to však být také jedna z našich vlastních buněk, která je vadná nebo mrtvá. Zpočátku řada typů buněk spolupracuje na rozpoznání antigenu jako vetřelce.

Úloha B lymfocytů

Jakmile B lymfocyty spatří antigen, začnou vylučovat protilátky (antigen je zkratka pro „generátory protilátek“). Protilátky jsou speciální proteiny, které se fixují na specifické antigeny.

Každá B buňka vytváří jednu specifickou protilátku. Jeden by například mohl vytvořit protilátku proti bakteriím, které způsobují zápal plic, a jiný by mohl rozpoznat virus běžného nachlazení.

Protilátky jsou součástí velké rodiny chemikálií zvaných imunoglobuliny, které hrají v imunitní odpovědi mnoho rolí:

• Imunoglobulin G (IgG) - označuje mikroby, aby je ostatní buňky mohly rozpoznat a zacházet s nimi.
• IgM - je odborníkem na zabíjení bakterií.
• IgA - se hromadí v tekutinách, jako jsou slzy a sliny, kde chrání brány do těla.
• IgE - chrání před parazity a je také zodpovědný za alergie.
• IgD - zůstává vázán na B lymfocyty a pomáhá jim nastartovat imunitní odpověď.

Protilátky se zachytí na antigenu, ale nezabijí ho, pouze ho označí za smrt. Zabíjení je úkolem jiných buněk, jako jsou fagocyty.

Úloha T lymfocytů

Existují odlišné typy T lymfocytů:

Pomocné T buňky (Th buňky) - koordinují imunitní odpověď. Některé komunikují s jinými buňkami a jiné stimulují B buňky k produkci více protilátek. Jiné přitahují více T buněk nebo fagocytů pojídajících buňky.

Zabíjecí T buňky (cytotoxické T lymfocyty) - jak název napovídá, tyto T buňky napadají jiné buňky. Jsou zvláště užitečné pro boj s viry. Fungují tak, že rozpoznávají malé části viru na vnější straně infikovaných buněk a ničí infikované buňky.

Imunita

Vaše pokožka je první vrstvou obrany proti vnějším patogenům.

Imunitní systém každého člověka je jiný, ale zpravidla se během dospělosti zesiluje, protože v této době jsme byli vystaveni více patogenům a vyvinuli jsme větší imunitu.

Proto mají dospívající a dospělí tendenci být nemocní méně často než děti.

Jakmile je protilátka vyrobena, zůstává v těle kopie, takže pokud se stejný antigen objeví znovu, lze s ním rychle zacházet.

To je důvod, proč u některých nemocí, jako jsou například plané neštovice, ji získáte pouze jednou, protože tělo má uloženou protilátku proti plané neštovici, připravenou a čekající na její zničení při příštím příjezdu. Tomu se říká imunita.

U lidí existují tři typy imunity, které se nazývají vrozená, adaptivní a pasivní:

Imunita

Všichni se rodíme s určitou úrovní imunity vůči útočníkům. Lidský imunitní systém, podobně jako u mnoha zvířat, bude útočit na cizí útočníky od prvního dne. Tato vrozená imunita zahrnuje vnější bariéry našeho těla - první linii obrany proti patogenům - jako je kůže a sliznice krku a střev.

Tato odpověď je obecnější a nespecifická. Pokud se patogenu podaří vyhnout se vrozenému imunitnímu systému, nastartuje adaptivní nebo získaná imunita.

Adaptivní (získaná) imunita

Tato ochrana před patogeny se vyvíjí, jak procházíme životem. Protože jsme vystaveni chorobám nebo jsme očkováni, vytváříme knihovnu protilátek proti různým patogenům. Toto se někdy označuje jako imunologická paměť, protože náš imunitní systém si pamatuje předchozí nepřátele.

Pasivní imunita

Tento typ imunity je „vypůjčený“ z jiného zdroje, ale netrvá donekonečna. Například dítě dostává protilátky od matky placentou před narozením a v mateřském mléce po narození. Tato pasivní imunita chrání dítě před některými infekcemi během prvních let jeho života.

Imunizace

Imunizace zavádí do člověka antigeny nebo oslabené patogeny takovým způsobem, že jedinec neochorie, ale stále vytváří protilátky. Protože tělo ukládá kopie protilátek, je chráněno, pokud by se hrozba měla objevit později v životě.

Poruchy imunitního systému

Protože je imunitní systém tak složitý, existuje mnoho potenciálních způsobů, jak se může pokazit. Typy poruch imunity spadají do tří kategorií:

Imunodeficience

Vznikají, když jedna nebo více částí imunitního systému nefunguje. Imunodeficience mohou být způsobeny mnoha způsoby, včetně věku, obezity a alkoholismu. V rozvojových zemích je podvýživa běžnou příčinou. AIDS je příkladem získané imunodeficience.

V některých případech mohou být imunodeficience zděděny, například u chronického granulomatózního onemocnění, kde fagocyty nefungují správně.

Autoimunita

V autoimunitních podmínkách se imunitní systém mylně zaměřuje na zdravé buňky, nikoli na cizí patogeny nebo vadné buňky. V tomto scénáři nemohou rozlišovat sebe od ne-sebe.

Mezi autoimunitní onemocnění patří celiakie, cukrovka 1. typu, revmatoidní artritida a Gravesova choroba.

Přecitlivělost

Při přecitlivělosti imunitní systém reaguje přehnaně způsobem, který poškozuje zdravou tkáň. Příkladem je anafylaktický šok, kdy tělo reaguje na alergen tak silně, že může být život ohrožující.

Ve zkratce

Imunitní systém je neuvěřitelně komplikovaný a naprosto zásadní pro naše přežití. Několik různých systémů a typů buněk pracuje v dokonalé synchronizaci (většinu času) v celém těle, aby potlačilo patogeny a vyčistilo mrtvé buňky.