Nauki przyrodnicze
MENU
STRONA GŁÓWNA
Przyroda polska
Zdjęcia natury
Fizyka teoretyczna
Biologia teoretyczna
Biochemia
Biologia molekularna
Ornitologia
Rośliny Polski
Botanika
Zoologia
Internetowe ZOO
Związki czynne roślin
Pierwiastki
chemiczne
Chemia nieorg.
Chemia organiczna
Ciekawostki
biologiczne
Ciekawostki
fizyczne
Ciekawostki
chemiczne
Ciekawe książki
Ciekawe strony www
Słownik

INFO
INFO O AUTORZE
KONTAKT

Do działu: BIOLOGIA MOLEKULARNA →

Układ immunologiczny

Układ immunologiczny, czyli odpornościowy, ma za zadanie zidentyfikować i zwalczyć każde obce ciało, które znajdzie się w obrębie organizmu-gospodarza. Tymi obcymi ciałami mogą być: wirusy, bakterie, pierwotniaki, grzyby, prymitywne robaki, a także (niestety) przeszczep od obcego dawcy.
Główne typy komórek układu odpornościowego to: limfocyty T, limfocyty B, komórki NK (ang. natural killers), makrofagi, komórki dendrytyczne i granulocyty: obojętnochłonne (neutrofile), kwasochłonne (eozynofile) i zasadochłonne (bazofile).

Wyróżniamy 2 rodzaje odpowiedzi immunologicznej: niespecyficzną i specyficzną. Ta pierwsza polega na mechanizmach powstałych wcześnie w toku ewolucji i niedopasowanych indywidualnie do każdego obcego ciała, ale mających charakter ogólnych, uniwersalnych rozwiązań. Ich zaletą jest to, że reakcja na intruza jest przy ich pomocy szybka. Stanowią one niejako "pierwszą linię obrony".
Mechanizmy specyficzne są skierowane i dopasowane selektywnie do konkretnego rodzaju intruza. Pełna odpowiedź na obcy antygen z ich strony wymaga dłuższego czasu, ale tylko przy pierwszym z nim kontakcie. Mechanizmy te są młodsze ewolucyjnie, skomplikowane i stwierdza się je tylko u kręgowców.

TYPY ODPOWIEDZI NIESPECYFICZNEJ:
  • niskie pH na powierzchni skóry, które nie sprzyja rozwojowi bakterii
  • wydzielanie przez gruczoły łojowe skóry bakteriobójczych nienasyconych kwasów tłuszczowych
  • ruchy rzęsek na komórkach dróg oddechowych, które mechanicznie usuwają obce ciała
  • obecność bakteriobójczego enzymu - lizozymu w ślinie i łzach
  • obecność zabójczego dla wielu bakterii kwasu solnego w żołądku
  • obecność we krwi komórek żernych: makrofagów i neutrofilów, które potrafią w sposób niespecyficzny pożerać obce ciała
  • obecność we krwi komórek NK potrafiących zabijać wszystkie komórki, które nie mają na swojej powierzchni specjalnych markerów oznaczających, że komórka jest "swoja". Tymi markerami są białka antygenów zgodności tkankowej MHC I.
  • układ dopełniacza (alternatywna droga) - obce antygeny intruzów nie potrafią zatrzymać samoaktywującej się kaskady przemian około 30 białek krwi, która prowadzi do powstania kompleksu białek tworzącego zabójcze dziury w komórkach intruza. Powstające we wspomnianej kaskadzie przemian produkty potrafią także "przywabiać" w miejsce reakcji komórki żerne (szczególnie neutrofile).
TYPY ODPOWIEDZI SPECYFICZNEJ:

Odpowiedź komórkowa - wśród limfocytów T wyróżnia się 2 bardzo ważne grupy: limfocyty pomocnicze (Th) i cytotoksyczne (Tc). Obydwie grupy limfocytów mają na swojej powierzchni białka TCR, a poza tym - charakterystyczne dla limfocytów Th jest białko CD4, a dla limfocytów Tc - białko CD8.
Trzeba tu też nadmienić, że na wszystkich komórkach organizmu występują antygeny zgodności tkankowej z grupy MHC I, a na komórkach dendrytycznych, makrofagach i limfocytach B - antygeny z grupy MHC II.
Pochłonięty np. przez makrofaga intruz jest trawiony i jego antygeny są prezentowane na powierzchni makrofaga w postaci związanej z MHC II. Taki kompleks jest rozpoznawany przez białka TCR i CD4 limfocytu pomocniczego, co indukuje produkcję przezeń całej gamy substancji z grupy limfokin. Limfokiny produkowane przez subpopulację 1 limfocytów Th (Th1) przywabiają w miejsce reakcji makrofagi i neutrofile i wzmagają ich aktywność żerną.
Jeśli natomiast jakakolwiek komórka organizmu zostanie zainfekowana przez obce ciało, to prezentuje ona jego antygeny na swojej powierzchni w kompleksie z białkami MHC I. Kompleks te rozpoznawany jest przez białka TCR i CD8 limfocytu cytotoksycznego. Konsekwencje tego są takie, że limfocyt Tc wydziela enzymy lityczne niszczące zakażoną komórkę, a więc i środowisko namnażania się intruza.

Odpowiedź humoralna - limfocyty B posiadają na swojej powierzchni przeciwciała (każdy limfocyt niesie przeciwciała tylko przeciwko jednemu antygenowi). Po rozpoznaniu antygenu przez przeciwciało, limfocyt B eksponuje go na powierzchni w powiązaniu z MHC II. Kompleks ten rozpoznawany jest przez subpopulację 2 limfocytów pomocniczych (Th2) i to indukuje w nich produkcję limfokin stymulujących podziały i przemiany limfocytu B. Namnaża się on i zamienia w tzw. komórkę plazmatyczną, która wydziela do krwi znaczne ilości przeciwciał przeciw rozpoznanemu antygenowi.
Wolne przeciwciała "oblepiają intruza", co jest sposobem na jego oznakowanie. Komórki żerne mają receptory dla przeciwciał, a oblepiony nimi intruz stanowi precyzyjną informację o tym, kogo pożreć.
Poza tym, podłączone do antygenu przeciwciała potrafią aktywować białka dopełniacza (klasyczna droga) i tak zwaną ADCC - zależną od przeciwciał cytotoksyczność białych krwinek.
ADCC jest między innymi reakcją eozynofilów na obecność robaków pasożytniczych.

Śladem po pierwszym kontakcie z antygenem jest obecność we krwi namnożonych limfocytów B i T pamięci. To dzięki ich obecności, przy powtórnej inwazji intruza do organizmu, odpowiedź immunologiczna jest szybsza i skuteczniejsza. To właśnie limfocytom pamięci szczepionki zawdzięczają swoją skuteczność. Filozofia szczepionki jest taka: podaje się obce ciało, które wywoła reakcję odpornościową (i produkcję limfocytów pamięci), ale będzie tak zmienione, by być zupełnie niegroźne dla organizmu.

Dojrzały układ immunologiczny jest skonstruowany w taki sposób, że potrafi doskonale odróżnić komórki swojego gospodarza od ciał obcych i atakować tylko te ostatnie. Jest tak dlatego, że na wczesnym etapie rozwoju organizmu, wszystkie limfocyty rozpoznające mocno własne antygeny są niszczone (w grasicy i szpiku kostnym). Proces ten to tzw. delecja klonalna. Jeśli przebiegnie ona nieidealnie, to w przyszłości może to skutkować wystąpieniem w organizmie choroby autoimmunologicznej, polegającej na niszczeniu tkanek organizmu przez jego własny system odpornościowy.

MACIEJ PANCZYKOWSKI

 Autor wortalu: Maciej Panczykowski, Copyright © 2003-2018 by Maciej Panczykowski