Кључна реч
Функције имунолошког система; примарни и секундарни лимфни (или лимфоидни) органи; Бела крвна зрнца; антигени; макрофаги; неутрофили; природни убица; дендритичке ћелије; систем комплемента; интерферони; хуморални имунитет; ћелијски имунитет; антитела; Б лимфоцити; Т лимфоцити; главни комплекс хистокомпатибилности.
старостиГледано у целини, имунолошки систем представља сложену интегрисану мрежу која се састоји од три битне компоненте које доприносе имунитету:
- органа
- ћелије
- хемијски посредници
Прочитајте такође: Природни додаци за јачање имунолошке одбране
- органи који се налазе у различитим деловима тела (слезина, тимус, лимфни чворови, крајници, слепо црево) и лимфна ткива. Разликују се:
- примарни лимфни органи (коштана срж и, у случају Т лимфоцита, тимус) су место где се леукоцити (бела крвна зрнца) развијају и сазревају.
- секундарни лимфни органи хватају антиген и представљају место где се лимфоцити могу састати и ступити у интеракцију са њим; у ствари они показују ретикуларну архитектуру која заробљава страни материјал присутан у крви (слезина), у лимфи (лимфни чворови), у ваздуху ( крајници и аденоиди) и у храни и води (вермиформно слепо црево и Пејерове плоче у цревима).
Продубљивање: тхе лимфни чворови играју веома важну улогу у обради имунолошког одговора, будући да су у стању да заробе и униште бактерије и ћелије малигних тумора које носе лимфне жиле дуж којих су распоређене.
- изоловане ћелије присутне у крви и ткивима: главне се називају бела крвна зрнца или леукоцити, од којих се препознају различите субпопулације (еозинофили, базофили / мастоцити, неутрофили, моноцити / макрофаги, лимфоцити / плазма ћелије и дендритичне ћелије).
- хемикалије које координирају и спроводе имунолошке одговоре: преко ових молекула ћелије имуног система су у стању да међусобно делују размењујући сигнале који међусобно регулишу њихов ниво активности; ову интеракцију дозвољавају специфични рецептори за препознавање и лучење супстанци, опште познатих као цитокини, који делују као регулаторни сигнали.
Врло важна заштитна активност имунолошког система остварује се кроз: а трострука одбрамбена линија који гарантује имунитет, или способност одбране од агресије вируса, бактерија и других патогених ентитета, за сузбијање оштећења или болести.
- Механичке и хемијске баријере
- Урођени или специфични имунитет
- Стечени или одређени имунитет
Кисели пХ зноја, изазван присуством млечне киселине, повезан са малом количином антитела, има „ефикасно антимикробно дејство.
Ензим присутан у сузама, носним секретима и пљувачки, способан да уништи ћелијску мембрану бактерија.
Уље које производе лојне жлезде коже врши заштитно дејство на саму кожу, повећавајући њену непропусност и благи антибактеријски ефекат (појачан киселином пХ зноја).
Вискозна, беличаста супстанца која се излучује из слузокоже дигестивног, респираторног, мокраћног и гениталног система. Штити нас од микроорганизама уграђујући их и маскирајући ћелијске рецепторе са којима ступају у интеракцију ради остваривања своје патогене активности.
У стању је поправити и задржати страна тела, филтрирајући ваздух. Надаље, олакшава избацивање слузи и микроорганизама који су у њој садржани.
Вируси прехладе искоришћавају инхибирајуће дејство хладноће на покретљивост ових цилија како би инфицирали горње дисајне путеве.
Они спречавају пролиферацију патогених сојева бактерија одузимањем њихове исхране, заузимајући могућа места приањања за цревне зидове и производећи активне антибиотске супстанце које инхибирају њихову репликацију.
У нормалним условима у вагини постоји сапрофитна бактеријска флора која, заједно са благо киселим пХ, спречава прекомерни раст патогених клица.
Нормална температура инхибира раст неких патогена, што је још више отежано у присуству грознице, што такође погодује интервенцији имунолошких ћелија.
- Неутрофили
- Базофили
- Еозинофили
- Лимфоцити
- Б лимфоцити
- Хуморални имунитет (антитела)
- Т лимфоцити
- Ћелијски посредовани имунитет
- Б лимфоцити
Напомена: многи текстови укључују физичке и хемијске баријере унутар урођеног имунитета, третирали смо их засебно како бисмо дали бољи преглед имунолошког система.
Одмах треба напоменути да обе врсте имунолошких одговора су блиско повезане и координисане; урођени одговор, на пример, појачан је стеченим антиген-специфичним одговором, што повећава његову "ефикасност. Све у свему" резултујући имунолошки одговор се одвија према следећим основним корацима:
- ФАЗА ПРЕПОЗНАВАЊА АНТИГЕНА: идентификација и идентификација стране супстанце
- ФАЗА АКТИВАЦИЈЕ: саопштавање опасности по друге имунолошке ћелије; регрутовање других актера имунолошког система и координација укупне имунолошке активности
- ЕФЕКТИВНА ФАЗА: напад на нападача уништавањем или сузбијањем патогена.
Концепт антигена: сама функционалност имунолошког система подразумева способност разликовања безопасних ћелија од опасних, при чему се прве штеде, а друге нападају. Тамо разлика између себе (или себе) и не-ја (или не-ја), између безопасних и опасних, дозвољено је препознавањем одређених површинских макромолекула, названих антигени, који имају јединствену и добро дефинисану структуру. На пример, као што смо видели, урођени имунолошки систем је у стању да препозна структуру липополисахарида спољни зид бактерија.
Погледајмо сада неке важне дефиниције.
- Антигени су супстанце препознате као стране (не само) и стога могу изазвати имунолошки одговор и ступити у интеракцију са имунолошким системом.
- Епитоп је специфичан део антигена, који антитело препознаје.
- Хаптен је мали антиген способан да изазове имунолошки одговор само ако је коњугован са носачем.
- Алерген је елемент који је страном организму непатоген, али је ипак способан изазвати алергијске болести код неких појединаца као посљедицу изазивања имунолошког одговора; примјери су гриње, полен и плијесни.
- Аутоантитела су аномална антитела усмерена против себе, или против једне или више супстанци организма; они су основни елемент аутоимуних болести, укључујући реуматоидни артритис, мултиплу склерозу и системски еритематозни лупус.
Присутан од рођења и стога назван урођеним, неспецифичним имунитетом НЕМА никакву меморију према претходним сусретима са патогенима.Даље, НЕ јача се након нових и даљих контаката са истим патогеном.
Чим микроорганизми успеју да савладају механичко-хемијске баријере, неспецифични имунитет се активира БРЗО и помаже у њиховој неутрализацији, блокирајући многе инфекције и спречавајући њихов развој у болест. Ова способност је повезана са присуством:
- с једне стране одређених ћелија, као што су неутрофилни гранулоцити и моноцити;
- с друге стране неке посебне супстанце које они производе и привлаче друге ћелије имуног система.
1) ЋЕЛИЧНИ ФАКТОРИ
ЋЕЛИЈЕ ПРИРОДНОГ ИМУНИТЕТА
- Фагоцити, или макрофаги и неутрофили: остаци фагоцита / патогени.
- Природни убица: Утиче на ћелије заражене вирусом и ћелије рака.
- Дендритичке ћелије: представљају антиген (АПЦ ћелије) активирањем цитотоксичних Т лимфоцита
- Еозинофили: Делују на паразите.
- Базофили: Слично маст ћелијама; укључени у упалне и алергијске реакције.
- Фагоцити: препознају нападаче кроз специфичне површинске рецепторе, уграђују их и уништавају варењем у лизосомима (фагоцитоза); поред тога, лучењем цитокина привлаче друге ћелије имуног система.
Главни фагоцити су ткивни макрофаги и неутрофили.- Макрофаги: обдарени изразитом фагоцитном активношћу, потичу од моноцита који се производе у коштаној сржи и циркулишу у крви. Присутни су у свим ткивима, а посебно концентрирани у онима који су најизложенији могућим инфекцијама, попут плућних алвеола. Неутрофили, с друге стране, циркулишу у крви и продиру само у инфицирана ткива.
Поред фагоцитне активности, као одговор на присуство бактерија, макрофаги луче растворљиве протеине, назване цитокини, хемијски посредници који регрутују друге ћелије имуног система:- Хемотаксини: привлаче друге фагоците, неки стимулишу пролиферацију Б и Т лимфоцита, други изазивају поспаност
- Простагландини: изазивају повећање телесне температуре на ниво који је неподношљив за патогене и који стимулише одбрану: ГРОЗНО.
- Неутрофилни гранулоцити или леукоцити (полиморфни) са језгром (ПМН): то су крвне ћелије способне да изађу из крвних судова како би мигрирале у ткива у којима је дошло до инфекције и захватиле их, уништавајући их, микроорганизме, остатке и ћелије рака. Они су способни да делују чак и у стања умиру на месту инфекције, формирајући гној.
- Макрофаги: обдарени изразитом фагоцитном активношћу, потичу од моноцита који се производе у коштаној сржи и циркулишу у крви. Присутни су у свим ткивима, а посебно концентрирани у онима који су најизложенији могућим инфекцијама, попут плућних алвеола. Неутрофили, с друге стране, циркулишу у крви и продиру само у инфицирана ткива.
- НК лимфоцити - Синоними: природне ћелије убице (НК): овако се дефинишу Т лимфоцити који, када се активирају, емитују супстанце способне да неутралишу ћелије заражене вирусом и ћелије тумора. Стимулисани одређеним цитокинима, лимфоцити са природним убицама изазивају да ћелије заражене вирусом или абнормалне ћелије „почине самоубиство“ механизмом познатим као апоптоза.
НК лимфоцити такође имају способност лучења различитих антивирусних цитокина, укључујући интерфероне.
За разлику од других врста лимфоцита (Б и Т), карактеристичних за стечени имунолошки одговор, НК лимфоцити не препознају специфично антиген (немају специфичне рецепторе) и стога су део урођеног имунитета. - Дендритичке ћелије: за разлику од макрофага и неутрофила, нису у стању да фагоцитизирају антиген, али га хватају и излажу на својој површини након интеракције са њим (из тог разлога припадају групи АПЦ ћелија, представљајући "антиген") На овај начин, екстернализовани антиген препознају ћелије „убице“, цитотоксични Т лимфоцити који иницирају специфичан имунолошки одговор. Није изненађујуће што су дендритичке ћелије концентрисане на нивоу оних ткива која делују као баријера са спољним окружењем, као што су кожа и унутрашња слузница носа, плућа, желуца и црева.
НАПОМЕНА: након што су одиграли улогу "стражара" (пресрели антигене и изложили их на њиховој површини), дендритичке ћелије мигрирају у лимфне чворове где се састају Т лимфоцити.
МОЛИМ ОБРАТИТЕ ПАЖЊУ:
Ћелије урођеног имунитета конститутивно изражавају више рецептора на својој површини, од којих свака препознаје више од једне добро дефинисане микробне структуре, па отуда и њихова способност за вишеструко неспецифично препознавање.
2) ХУМОРАЛНИ ФАКТОРИ
- Систем комплемента: протеини плазме које производи јетра, нормално присутни у неактивном облику; слични су гласницима који синхронизују комуникацију између различитих компоненти имуног система. Цитокини циркулишу у крви и узастопно се активирају, каскадним механизмом (активирање једног покреће активирање других), у присуству одговарајућих стимулуса.
Када се активирају, цитокини покрећу низ ензимских ланчаних реакција због којих одређене компоненте имунолошког система стичу одређене карактеристике. На пример, они привлаче фагоците и Б и Т лимфоците на место инфекције путем механизма који се назива хемотаксија. Систем комплемента такође има унутрашњу способност да оштети мембране патогена изазивајући поре на њима које доводе до лизе. Коначно, комплемент покрива бактеријске ћелије које их "означавају" (опсонизација) као патоген, олакшавајући деловање фагоцита (макрофага и неутрофила) који их препознају и уништавају.
Опсонини су макромолекуле које, ако покривају микроорганизам, енормно повећавају ефикасност фагоцитозе јер их препознају рецептори изражени на мембрани фагоцита. Поред опсонина који потичу од активације комплемента (најпознатији је Ц3б) најснажнији системи опсонизације представљају специфична антитела која покривају микроорганизам и која су препозната по Фц рецептору фагоцита. Антитела (или имуноглобулини) представљају хуморални одбрамбени механизам стеченог имунитета.
МОЛИМ ОБРАТИТЕ ПАЖЊУ: активација комплемента је механизам заједнички и за урођени и за стечени имунитет. У ствари, постоје три различита пута активације комплемента: 1) класични пут, посредована антителима (специфичан имунитет); 2) алтернативни пут, који активирају директно неки протеини ћелијске мембране микроба (урођени имунитет); 3) пут лектина (користи манозу као место везивања за мембране патогена).
- Интерферонски систем (ИФН): цитокини које производе НК лимфоцити и други типови ћелија, тако названи по својој способности да ометају репродукцију вируса. Интерферони олакшавају интервенцију ћелија које учествују у имунолошкој одбрани и инфламаторној реакцији.
Постоје различите врсте интерферона (ИФН-α ИФН-β ИФН-γ), које производе неки Т лимфоцити након препознавања антигена. Интерферони су активни против вируса, али их не нападају директно, већ стимулишу друге ћелије да им се одупру; посебно:- делују на ћелије које још нису инфициране изазивајући стање отпорности на вирусни напад (интерферон алфа и интерферон бета);
- помажу у активирању ћелија природних убица (НК);
- стимулишу макрофаге да убијају туморске ћелије или ћелије заражене вирусима (гама интерферон);
- инхибирају раст неких ћелија рака.
- Интерлеукини: делују као хемијски преносници кратког домета, делујући посебно између суседних ћелија:
- Фактори некрозе тумора: луче их макрофаги и Т лимфоцити као одговор на дејство интерлеукина ИЛ-1 и ИЛ-6; омогућавају да се подигне телесна температура, прошире крвни судови и повећа брзина катаболизма.
Упала је карактеристична реакција урођеног имунитета, веома важна за борбу против инфекције у оштећеном ткиву:
- привлачи супстанце и имунолошке ћелије на место инфекције;
- производи физичку баријеру која одлаже ширење инфекције;
- када се инфекција реши, промовише процесе поправке оштећеног ткива.
Упални одговор покреће такозвана дегранулација мастоцита, ћелија присутних у везивном ткиву које након увреде ослобађају хистамин и друге хемикалије, које повећавају проток крви и пропустљивост капилара и стимулишу интервенцију белих крвних зрнаца . Типични симптоми упале су црвенило, бол, топлина и оток упаљеног подручја.
НАПОМЕНА: Осим инфекција, упални одговор може бити изазван и убодима, опекотинама, повредама и другим надражајима који оштећују ткива.
Главни ћелијски актери имуног система укључени у упалу су неутрофили и макрофаги.
, посебно према неким врло специфичним молекулима (антигенима) патогена.
Стечени имунитет јача се даљим контактима са истим патогеном (појављивање у меморији извршеног препознавања).
Стечени имунитет интервенише само када друге одбрамбене линије нису успеле да се ефикасно супротставе патогену. Он преклапа урођени имунитет јачањем имунолошког одговора: упални цитокини привлаче лимфоците на место имунолошке реакције, а потоњи ослобађају сопствене цитокине појачавање специфичног упалног одговора.
Постоје две врсте стеченог имунолошког одговора:
- хуморални (или посредовани антителима) имунитет: посредују га Б лимфоцити који се претварају у плазма ћелије које синтетишу и луче антитела
- ћелијски посредовани (или ћелијски посредовани): посредовани углавном Т лимфоцитима који директно нападају инвазивни антиген (интервенција помоћних и цитотоксичних Т лимфоцита)
Стечени хуморални имунитет се такође може поделити на активан (сам организам производи антитела као одговор на изложеност патогенима) и пасиван (антитела се добијају од другог организма, на пример од мајке током феталног живота или вакцинацијом).
1) ХУМОРАЛНИ ФАКТОРИ
- Имуноглобулини (антитела): неки микроорганизми су развили трикове да промене своје површинске маркере, постајући „невидљиви“ за очи фагоцита и губећи способност активирања комплемента. За борбу против ових патогена, имунолошки систем производи специфична антитела против њих, означавајући их као опасне за очи фагоцита (опсонизација). Антитела прекривају антигене олакшавајући њихово препознавање и фагоцитозу од стране имуних ћелија. Функција антитела је стога претварање непрепознатљивих честица у „храну“ за фагоците.
Антитела су део глобулина (протеина глобуларне плазме) присутних у крви и називају се имуноглобулини. Они су каталогизирани у 5 класа, и то: ИгА, ИгД, ИгЕ, ИгГ и ИгМ. Антитела такође могу везати и инактивирати неке бактеријске токсине и помоћи у подстицању упале активирањем комплемента и мастоцита.
Имуногени антигени су молекули способни да стимулишу синтезу антитела; посебно, сви ови молекули имају мали део који се може везати за његово специфично антитело. Овај део, назван епитоп, генерално се разликује од антигена до антигена. Из тога следи да свако антитело препознаје и осетљиво је само на један или више специфичних епитопа, а не и на цео антиген.
2) ЋЕЛИЧНИ ФАКТОРИ
Ћелије које су углавном укључене у успостављање стеченог имунитета су ћелије које представљају антиген (тзв. АПЦ, ћелије које представљају антиген) и лимфоцити.
ЛИМФОЦИТИ
- Б и Т лимфоцити: Б лимфоцити настају и сазревају у коштаној сржи, док Т лимфоцити потичу из коштане сржи, али мигрирају и сазревају у тимусу. Као што смо видели, ови органи се називају примарни лимфоидни органи и, осим производње, они су одговорни и за сазревање ових лимфоцита.
Током свог развоја, сваки лимфоцит синтетизује неку врсту мембранског рецептора који се може везати само за одређени антиген. Веза између антигена и рецептора стога доводи до активације лимфоцита, који у том тренутку почиње да се више пута дели; на овај начин се формирају лимфоцити са рецепторима идентичним оном који је препознао антиген: ти лимфоцити се зову КЛОНИ и процес са којим се формирају назива се КЛОНАЛНА СЕЛЕКЦИЈА.
НАПОМЕНА: као резултат активације лимфоцита, формирају се обе ЕФЕКТИВНЕ ЋЕЛИЈЕ, које ће активно учествовати у имунолошком одговору, и МЕМОРИЈСКЕ ЋЕЛИЈЕ, које имају задатак да препознају антиген у случају накнадне инвазије.- ЕФИКАСНЕ ЋЕЛИЈЕ: спремне да се суоче са непријатељем и униште га
- МЕМОРИЈСКЕ ЋЕЛИЈЕ: не нападају страног агента већ улазе у стање мировања спремне да интервенишу у накнадном нападу ИСТОГ ИСТОГ АНТИГЕНА
Б лимфоцити експримирају имуногобулине (антитела, Аб), док Т лимфоцити изражавају рецепторе; оба делују као мембрански рецептори. - Б ЛИМФОЦИТИ: они директно препознају антиген кроз површинска антитела; када се активирају, делимично се размножавају и сазревају у специјализованим ћелијама које луче антитела (назване плазма ћелије, праве „фабрике антитела“), а делимично у ћелијама меморије (које имају исту функцију као претходни, али су дуговечнији и из тог разлога настављају да циркулишу много дуже од плазма ћелија, понекад чак и током читавог живота организма). Као што смо видели, меморијске ћелије обезбеђују брзу производњу антитела ако се одређени патоген поново појави по други пут.
Сваки Б лимфоцит експримира на својој мембрани нешто попут 150.000 идентичних и специфичних антитела (рецептора) за исти антиген. Везивање антиген-антитело је изузетно специфично: постоји антитело за сваки могући антиген. Зрела плазма ћелија може произвести до 30.000 молекула антитела у секунди.
МОЛИМ ОБРАТИТЕ ПАЖЊУ: активација Б лимфоцита захтева стимулацију Т помоћних лимфоцита. Б лимфоцити препознају антиген у природном облику, док лимфоцити Т препознају помоћни ћелијски обрађени антиген (АПЦ)
- Т ЛИМФОЦИТИ: директно ступају у интеракцију са ћелијама нашег тела које су заражене или измењене. Они доприносе уклањању антигена:
- директно, цитотоксично деловање према ћелијама инфицираним вирусом;
- индиректно, активирањем Б лимфоцита или макрофага.
- ТХЕ Т помоћни лимфоцити они управљају регулацијом свих имунолошких одговора ослобађањем цитокина који помажу цитотоксичним Б лимфоцитима и Т лимфоцитима. Стога имају ФУНКЦИЈУ КООРДИНАЦИЈЕ:
- имају ЦД4 мембранске рецепторе;
- препознати антигене које представља МХЦ ИИ;
- индукују диференцијацију Б лимфоцита у плазма ћелије (потоње производе антитела);
- регулишу активност цитотоксичних Т лимфоцита;
- активирати макрофаге;
- излучују цитокине (интерлеукине);
- постоји неколико подтипова помоћних Т лимфоцита; на пример, Тх1 су важни у контроли унутарћелијских патогених бактерија активацијом макрофага.
- ТХЕ цитотоксични Т лимфоцити (ТЦ) (ЦД8 +) управљају ћелијски посредованим имунолошким одговором и врше „токсично дејство против њихових специфичних циљних ћелија (заражене ћелије и ћелије рака). Они стога имају функцију УНИШТАВАЊА СТРАНИХ ЋЕЛИЈА:
- представљају мембрански молекул ЦД8;
- препознати антигене које представља МХЦ И;
- селективно циљају на ћелије заражене вирусом и канцером;
- регулише Т Хелпер.
Када је инфекција поражена, активност Б и Т лимфоцита је блокирана захваљујући дејству других лимфоцита Т који се називају супресори који, заправо, потискују имунолошки одговор: међутим, овај процес није сасвим јасан и тренутно је извор неколико студија
НАПОМЕНА: Б лимфоцити препознају антигене у растворљивој фази, док се Т лимфоцити не могу везати за антигене осим ако на својим ћелијским мембранама показују протеинске секвенце МХЦ класе И. Т лимфоцити стога препознају антигене представљене „АПЦ -овима“ (ћелије које представљају антиген).
Алати стеченог имунолошког система за препознавање специфичних антигена су дакле три:
- Имуноглобулини или антитела
- Т -ћелијски рецептори
- Главни комплекс хистокомпатибилности и протеини МХЦ на АПЦ (ћелије које представљају антиген).
Молекуларни комплекси (фрагменти молекула антигена + МХЦ ИИ) изложени су на површини неких ћелија, које се стога називају ћелијама које представљају антиген (АПЦ). АПЦ ћелије (дендритичне ћелије, макрофаги и Б лимфоцити) могу се упоредити са једним од шатлова који присутни на површини ћелије протеински фрагменти изведени дигестијом протеина интернализованих фагоцитима у комбинацији са главним комплексом хистокомпатибилности класе 2.
У овом тренутку потребно је прецизирати да постоје две врсте молекула МХЦ:
- Молекули МХЦ класе И налазе се на површини скоро све ћелије са језгром и осигурати да ћелије „абнормалног“ тела препознају рецептори ЦД8 цитотоксичних Т лимфоцита; стога је могуће "избећи масакр", односно спречавање напада цитотоксичних лимфоцита на здраве ћелије организма. На пример, природни лимфоцити убице препознају како не-ја ћелије са ниском експресијом МХЦ-И (туморске ћелије), док цитотоксични Т лимфоцити нападају само ћелије које имају комплексе вирусних антигена-МХЦ-И.
- Молекули МХЦ класе ИИ, с друге стране, налазе се само на АПЦ ћелијама имуног система, углавном на макрофаги, Б лимфоцити и дендритичне ћелије. Изложба МХЦ класе ИИ егзогени пептиди (изведени из варења антигена) и препознати су по ЦД4 рецепторима Т -помоћних лимфоцита.
Пептиди изложени на ћелијској површини захваљујући МХЦ се преносе на скрининг ћелија имунолошког система, који интервенишу само ако препознају ове комплексе као "не себе".
Након излагања комплекса антиген-МХЦ, ћелије мигрирају кроз лимфне судове до лимфних чворова, где активирају друге протагонисте имунолошког система; посебно:
- Ако цитотоксична Т ћелија наиђе на циљну ћелију која излаже фрагменте антигена на свом МХЦ-И (ћелије са језгром тумора или заражене вирусом), она је убија како би спречила репродукцију;
- Ако помоћна Т ћелија наиђе на циљну ћелију која излаже егзогене фрагменте антигена на свом МХЦ-ИИ (фагоцити и дендритичне ћелије), она лучи цитокине повећавајући имунолошки одговор (нпр. Активирањем макрофага или Б лимфоцита који представља антиген).
