Question

Omów sposoby walki układu odpornościowego z wirusami, bakteriami i pasożytami wielokomórkowymi?

Answer 1

Układu odpornościowego nie można wyodrębnić anatomicznie jako całości, nie stanowi bowiem spójnego, połączonego systemu tak jak układ pokarmowy czy oddechowy. Wynika to z konieczności ochrony przez układ odpornościowy całego organizmu – wszystkich narządów i układów. W skład tego układu wchodzą wyodrębnione narządy: grasica, śledziona, migdałki, węzły chłonne. Poszczególne narządy wewnętrzne (na przykład jelito, wątroba, mózg czy skóra) dysponują komórkami odpornościowymi.

Podstawową rolę w kształtowaniu odporności odgrywają leukocyty. Krążą one we krwi, limfie, a wiele spośród nich może wnikać do wnętrza różnych narządów. Niektóre leukocyty mają zdolność do fagocytozy, czyli pochłaniania komórek i ich fragmentów. Fagocytami są na przykład makrofagi – duże, amebowate komórki, zdolne do pełzakowatego ruchu. Podobne do makrofagów komórki występują w większości narządów wewnętrznych. Bardzo ważną grupę leukocytów stanowią limfocyty – mniejsze od makrofagów, kuliste komórki. Wśród limfocytów można wyróżnić limfocyty B oraz limfocyty T. Nazwy tych grup limfocytów pochodzą od narządów, w których komórki te się namnażają: T wywodzi się od łacińskiego thymus, czyli grasica (jest to gruczoł występujący w organizmie człowieka); B jest to skrót od bursa Fabricii – narządu występującego tylko u ptaków. Limfocyty B mają zdolność do wytwarzania przeciwciał. Do limfocytów T należą między innymi: limfocyty T pomocnicze, kierujące całą reakcją odpornościową, limfocyty T cytotoksyczne, zdolne do zabijania zakażonych lub nieprawidłowych komórek organizmu, i limfocyty T supresorowe (supresja oznacza hamowanie), których zadaniem jest stopniowe wygaszanie reakcji odpornościowej po zlikwidowaniu czynnika zakaźnego.

Podstawowym zadaniem układu odpornościowego jest rozpoznawanie i unieszkodliwianie ciał obcych zwanych antygenami. Antygenem jest każda cząsteczka obca dla organizmu i dlatego rozpoznawana przez układ odpornościowy. Antygenami są zwykle białka, między innymi cząsteczki występujące na powierzchni komórek bakterii oraz cząsteczki wydzielane przez pasożyty. Układ odpornościowy odróżniana antygeny obce od własnych cząsteczek organizmu. Obce antygeny wywołują reakcję obronną (odpornościową).

Reakcja obronna organizmu, następująca w wyniku kontaktu z obcymi antygenami, jest złożona z kilku etapów, z których każdy wymaga czasu. Dlatego od pierwszego kontaktu z bakterią czy pasożytem wielokomórkowym, z którymi do tej pory organizm nie miał do czynienia, mija około dwóch tygodni do wykształcenia pełnej, skutecznej reakcji odpornościowej. W razie kolejnego kontaktu po pewnym czasie z tym samym antygenem, reakcja jest znacznie szybsza, w organizmie istnieją bowiem tak zwane komórki pamięci, uczulone na poznany wcześniej antygen, w związku z czym rozpoznają go od razu.

W organizmie trwa swoisty wyścig z czasem między czynnikiem zakaźnym, który usiłuje się namnożyć i opanować jak największą część organizmu, a układem odpornościowym, który przygotowuje jak najszybszy kontratak. Pierwszym etapem reakcji organizmu jest pochłonięcie próbek obcych antygenów przez wyspecjalizowane komórki, między innymi makrofagi. Komórki te tną antygen na fragmenty, które wystawiają na swą powierzchnię, by zaprezentować je limfocytom T pomocniczym. Limfocyty T pomocnicze, po rozpoznaniu fragmentów obcych antygenów na powierzchni makrofaga, pobudzają aktywność różnych innych komórek układu odpornościowego, między innymi limfocytów B produkujących przeciwciała. Następują wielokrotne, częste podziały komórek i po krótkim czasie cała armia limfocytów B jest gotowa do działania. Miejscem organizowania reakcji obronnej są przede wszystkim narządy układu limfatycznego – węzły chłonne i śledziona. Dlatego sygnałem informującym o tym, że organizm walczy z zakażeniem, może być powiększenie węzłów chłonnych.

Jednym ze sposobów walki z czynnikami zakaźnymi jest wytwarzanie przez układ odpornościowy, a dokładniej – przez limfocyty B – przeciwciał. Przeciwciała to cząsteczki białek, których kształt jest dopasowany do kształtu konkretnych antygenów. Ponieważ istnieją miliony różnych obcych antygenów, organizm wytwarza miliony odpowiadających im przeciwciał – każdy rodzaj przeciwciała wiąże się z jednym rodzajem antygenu. Niekiedy samo połączenie przeciwciał z antygenami przynosi pozytywny skutek. Na przykład oblepienie przez przeciwciała cząsteczek jadu bakteryjnego uniemożliwia mu zgubne w skutkach działanie. Oblepienie wirusa przez przeciwciała rozpoznające cząsteczki na jego powierzchni uniemożliwia wirusowi przyłączenie się do komórek i ich zainfekowanie. Zazwyczaj jednak przyłączenie się przeciwciał do antygenów stanowi jedynie sygnał dla komórek układu odpornościowego, które rozpoznają antygen dzięki obecności połączonych z nim przeciwciał i go likwidują. Dzieje się tak na przykład z komórkami bakterii, które po oblepieniu przeciwciałami ulegają fagocytozie.

Układ odpornościowy uruchamia różne mechanizmy walki w zależności od tego, z jakim czynnikiem zakaźnym (patogenem) ma do czynienia. Bakterie, które są jednokomórkowe i małe, zazwyczaj nie wnikają do komórek, lecz niszczą je z zewnątrz, między innymi wydzielając jady. Układ odpornościowy walczy z nimi głównie za pomocą przeciwciał oraz komórek fagocytujących.

Wirusy wnikają do wnętrza komórek i tam się namnażają. Układ odpornościowy walczy z nimi przede wszystkim za pomocą limfocytów T cytotoksycznych, które mają zdolność do zabijania komórek organizmu zakażonych wirusami. Przeciwciała, które powstają w toku reakcji odpornościowej, utrudniają nowym cząstkom wirusowym wnikanie do kolejnych komórek, a substancje zwane interferonami wprowadzają zdrowe komórki w stan podwyższonej gotowości przeciw wirusowej.

Duże pasożyty wielokomórkowe są oblepiane przez przeciwciała, a następnie atakowane przez komórki, które mają zdolność uszkadzania powierzchni ciała pasożyta. Niekiedy wokół pasożytów przebywających w narządach wewnętrznych organizm wytwarza wielowarstwowe kapsuły. Pasożyty jelitowe są oblepiane śluzem wydzielanym przez komórki jelita. Reakcja układu odpornościowego nie zawsze jest skuteczna. Niektóre czynniki zakaźne mogą utrzymywać się w organizmie latami. W niektórych wypadkach mogą nawet doprowadzić do śmierci człowieka.