Rolą układu odpornościowego - zbioru struktur i procesów zachodzących w ciele - jest ochrona przed chorobami lub innymi potencjalnie szkodliwymi ciałami obcymi. Przy prawidłowym funkcjonowaniu układ odpornościowy identyfikuje różnorodne zagrożenia, w tym wirusy, bakterie i pasożyty, i odróżnia je od zdrowej tkanki organizmu, zgodnie z instrukcjami Merck.
Odporność wrodzona vs. adaptacyjna
Układ odpornościowy można ogólnie podzielić na kategorie: odporność wrodzona i odporność adaptacyjna.
Wrodzona odporność to układ odpornościowy, z którym się urodziłeś, i składa się głównie z barier na ciele i wewnątrz ciała, które chronią przed zagranicznymi zagrożeniami, zgodnie z National Library of Medicine (NLM). Składniki odporności wrodzonej obejmują skórę, kwas żołądkowy, enzymy występujące w łzach i olejkach skórnych, śluz i odruch kaszlowy. Istnieją również chemiczne składniki odporności wrodzonej, w tym substancje zwane interferonem i interleukiną-1.
Odporność wrodzona jest niespecyficzna, co oznacza, że nie chroni przed konkretnymi zagrożeniami.
Według NLM odporność adaptacyjna lub nabyta atakuje określone zagrożenia dla organizmu. Według The Biology Project z The University of Arizona odporność na adaptację jest bardziej złożona niż odporność wrodzona. W odporności adaptacyjnej zagrożenie musi zostać przetworzone i rozpoznane przez organizm, a następnie układ odpornościowy wytwarza przeciwciała specjalnie zaprojektowane do tego zagrożenia. Po zneutralizowaniu zagrożenia adaptacyjny układ odpornościowy „zapamiętuje” je, co sprawia, że przyszłe reakcje na ten sam zarodek są bardziej skuteczne.
Główne komponenty
Węzły chłonne: Małe struktury w kształcie fasoli, które produkują i przechowują komórki, które zwalczają infekcje i choroby i są częścią układu limfatycznego - który składa się ze szpiku kostnego, śledziony, grasicy i węzłów chłonnych, zgodnie z „Praktycznym przewodnikiem po medycynie klinicznej” z uniwersytetu Kalifornii San Diego (UCSD). Węzły chłonne zawierają również limfę, przezroczysty płyn, który przenosi te komórki do różnych części ciała. Kiedy ciało walczy z infekcją, węzły chłonne mogą się powiększać i odczuwać ból.
Śledziona: Największy narząd limfatyczny w ciele, który znajduje się po lewej stronie, pod żebrami i nad żołądkiem, zawiera białe krwinki, które zwalczają infekcje lub choroby. Według National Institutes of Health (NIH) śledziona pomaga również kontrolować ilość krwi w ciele i usuwa stare lub uszkodzone komórki krwi.
Szpik kostny: Żółta tkanka pośrodku kości wytwarza białe krwinki. Ta gąbczasta tkanka wewnątrz niektórych kości, takich jak kości bioder i ud, zawiera niedojrzałe komórki, zwane komórkami macierzystymi, zgodnie z NIH. Komórki macierzyste, zwłaszcza embrionalne komórki macierzyste, które pochodzą z jaj zapłodnionych in vitro (poza ciałem), są cenione za ich elastyczność w przekształcaniu się w dowolną komórkę ludzką.
Limfocyty: Te małe białe krwinki odgrywają dużą rolę w obronie organizmu przed chorobami, zgodnie z Mayo Clinic. Dwa rodzaje limfocytów to komórki B, które wytwarzają przeciwciała atakujące bakterie i toksyny oraz komórki T, które pomagają niszczyć zainfekowane lub rakowe komórki. Komórki T zabójcy to podgrupa komórek T, które zabijają komórki zainfekowane wirusami i innymi patogenami lub w inny sposób uszkodzone. Pomocnicze komórki T pomagają określić, jakie odpowiedzi immunologiczne organizm wywołuje na określony patogen.
Grasica: W tym małym narządzie dojrzewają komórki T. Ta często pomijana część układu odpornościowego, która znajduje się pod mostkiem (i ma kształt liścia tymianku, stąd nazwa), może wyzwalać lub utrzymywać produkcję przeciwciał, które mogą powodować osłabienie mięśni, powiedziała Mayo Clinic. Co ciekawe, grasica jest nieco duża u niemowląt, rośnie aż do okresu dojrzewania, a następnie zaczyna powoli kurczyć się i zastępuje się tłuszczem z wiekiem, zgodnie z National Institute of Neurological Disorders and Stroke.
Leukocyty: Te zwalczające choroby białe krwinki identyfikują i eliminują patogeny i stanowią drugie ramię wrodzonego układu odpornościowego. Według Mayo Clinic wysoka liczba białych krwinek jest określana jako leukocytoza. Wrodzone leukocyty obejmują fagocyty (makrofagi, neutrofile i komórki dendrytyczne), komórki tuczne, eozynofile i bazofile.
Choroby układu odpornościowego
Jeśli choroby związane z układem odpornościowym są zdefiniowane bardzo szeroko, choroby alergiczne, takie jak alergiczny nieżyt nosa, astma i wyprysk, występują bardzo często. Jednak według Dr. Matthew Lau, szefa oddziału alergologii i immunologii w Kaiser Permanente Hawaii, te faktycznie reprezentują hiper-odpowiedź na zewnętrzne alergeny. Astma i alergie obejmują również układ odpornościowy. Zwykle nieszkodliwy materiał, taki jak pyłek trawy, cząstki jedzenia, pleśń lub sierść zwierząt domowych, jest mylony z poważnym zagrożeniem i atakowany.
Inne zaburzenia regulacji układu odpornościowego obejmują choroby autoimmunologiczne, takie jak toczeń i reumatoidalne zapalenie stawów.
„Wreszcie niektóre mniej powszechne choroby związane z zaburzeniami układu odpornościowego to niedobory przeciwciał i stany komórkowe, które mogą pojawić się wrodzone”, powiedział Lau dla Live Science.
Według NIH zaburzenia układu odpornościowego mogą powodować choroby autoimmunologiczne, choroby zapalne i raka.
Według University of Rochester Medical Center niedobór odporności występuje, gdy układ odpornościowy nie jest tak silny jak normalnie, co powoduje nawracające i zagrażające życiu infekcje. U ludzi niedobór odporności może być wynikiem choroby genetycznej, takiej jak ciężki złożony niedobór odporności, stanów nabytych, takich jak HIV / AIDS, lub poprzez zastosowanie leków immunosupresyjnych.
Według University of Rochester Medical Center na przeciwległym końcu spektrum autoimmunizacja wynika z nadaktywnego układu odpornościowego atakującego normalne tkanki tak, jakby były ciałami obcymi. Typowe choroby autoimmunologiczne obejmują zapalenie tarczycy Hashimoto, reumatoidalne zapalenie stawów, cukrzycę typu 1 i toczeń rumieniowaty układowy. Inną chorobą uważaną za zaburzenie autoimmunologiczne jest miastenia (wyraźna my-us-THEE-nee-uH GREY-vis).
Diagnoza i leczenie chorób układu odpornościowego
Jak zauważyła klinika Mayo, mimo że objawy chorób immunologicznych są różne, gorączka i zmęczenie są częstymi objawami nieprawidłowego funkcjonowania układu odpornościowego.
Lau powiedział, że w większości przypadków niedobory odporności są diagnozowane za pomocą badań krwi, które mierzą poziom elementów odpornościowych lub ich funkcjonalną aktywność.
Warunki alergiczne można oceniać za pomocą badań krwi lub alergicznych testów skórnych w celu ustalenia, które alergeny wywołują objawy.
W stanach nadaktywnych lub autoimmunologicznych bardzo pomocne mogą być leki zmniejszające odpowiedź immunologiczną, takie jak kortykosteroidy lub inne immunosupresyjne środki.
„W niektórych stanach niedoboru odporności leczenie może polegać na zastąpieniu brakujących elementów lub niedoborów”, powiedział Lau. „Mogą to być infuzje przeciwciał w celu zwalczania infekcji”.
Lau powiedział, że leczenie może również obejmować przeciwciała monoklonalne. Przeciwciało monoklonalne jest rodzajem białka wytwarzanego w laboratorium, które może wiązać się z substancjami w organizmie. Można je wykorzystać do regulacji części odpowiedzi immunologicznej, które powodują zapalenie, powiedział Lau. Według National Cancer Institute, przeciwciała monoklonalne są stosowane w leczeniu raka. Mogą przenosić leki, toksyny lub substancje radioaktywne bezpośrednio do komórek rakowych.
Kamienie milowe w historii immunologii
1718: Lady Mary Wortley Montagu, żona ambasadora Wielkiej Brytanii w Konstantynopolu, zaobserwowała pozytywne skutki wariolacji - celowe zakażenie chorobą ospy - na rodzimą populację i wykonała tę technikę na własnych dzieciach.
1796: Edward Jenner jako pierwszy zademonstrował szczepionkę przeciw ospie.
1840: Jakob Henle przedstawił pierwszą nowoczesną propozycję teorii chorób zarazków.
1857-1870: Rola drobnoustrojów w fermentacji została potwierdzona przez Louisa Pasteura.
1880-1881: Opracowano teorię, że wirulencję bakteryjną można stosować jako szczepionkę. Pasteur zastosował tę teorię w praktyce, eksperymentując ze szczepionkami przeciwko cholerze kurczaka i wąglikowi. 5 maja 1881 r. Pasteur zaszczepił 24 owce, jedną kozę i sześć krów pięcioma kroplami żywych atenuowanych bakterii wąglika.
1885: 9-letni Joseph Meister, Pasteur wstrzyknął mu atenuowaną szczepionkę przeciw wściekliźnie po ugryzieniu przez wściekłego psa. Jest pierwszym znanym człowiekiem, który przeżył wściekliznę.
1886: Amerykański mikrobiolog Theobold Smith wykazał, że zabite ciepłem kultury bakterii Bacera z kurczaka były skuteczne w ochronie przed cholerą.
1903: Maurice Arthus opisał lokalizującą reakcję alergiczną, która jest obecnie znana jako odpowiedź Arthusa.
1949: John Enders, Thomas Weller i Frederick Robbins eksperymentowali ze wzrostem wirusa polio w hodowli tkankowej, neutralizacją surowicami odpornościowymi oraz demonstracją osłabienia neurowirulencji za pomocą powtarzalnych pasaży.
1951: Opracowano szczepionkę przeciwko żółtej gorączce.
1983: Francuski wirusolog Luc Montagnier odkrył HIV (ludzki wirus niedoboru odporności).
1986: Szczepionka przeciwko wirusowemu zapaleniu wątroby typu B została wyprodukowana przez inżynierię genetyczną.
2005: Ian Frazer opracował szczepionkę przeciwko wirusowi brodawczaka ludzkiego.
Dodatkowe zasoby:
