Układ odpornościowy, zwany również systemem immunologicznym, ma ogromne znaczenie dla prawidłowego funkcjonowania organizmu. Posiada on zdolność rozpoznania, neutralizacji oraz eliminacji obcych komórek.
Układ odpornościowy działa poprzez wywołanie odpowiedzi immunologicznej, która chroni zarówno przed zagrożeniami pochodzącymi z zewnątrz jak i z wewnątrz organizmu. Do zagrożeń zewnętrznych zaliczyć można m.in. infekcje wirusowe, bakteryjne i pierwotniakowe. Do wewnętrznych należą natomiast nieprawidłowe podziały komórkowe powodujące powstanie nowotworów, a także obce antygenowo przeszczepy tkanek i narządów.
W odpowiedzi immunologicznej istnieją dwa mechanizmy: nieswoisty i swoisty. Mechanizm nieswoisty określa się jako niespecyficzny i wrodzony, natomiast swoisty jako specyficzny i nabyty. Mechanizm nieswoisty jest starszy filogenetycznie i mniej precyzyjny, czyli nie jest wyspecjalizowany przeciwko konkretnemu rodzaju patogenu. Działa on jednak szybko, stanowiąc pierwszą linię obrony. Mechanizm swoisty jest młodszy filogenetycznie. Działa on precyzyjnie przeciwko określonemu drobnoustrojowi. Zajmuje to jednak więcej czasu ze względu na rozbudowaną, ale bardziej sprawną obronę za pośrednictwem komórek bardziej wyspecjalizowanych. Na każdym etapie odpowiedzi immunologicznej mechanizmy te uzupełniają się i współpracują ze sobą.
Układ immunologiczny poprzez działanie odporności wrodzonej chroni organizm przed patogenami dzięki wytworzeniu barier zabezpieczających przed ich przedostaniem się do organizmu. Bariery anatomiczne, takie jak skóra czy błony śluzowe, wyścielające układ oddechowy, pokarmowy, moczowy i rozrodczy zapewniają ochronę mechaniczną. Działanie prewencyjne skóry polega m.in. na złuszczaniu komórek naskórka, co utrudnia kolonizację tej tkanki przez drobnoustroje. Błony śluzowe natomiast wyścielone są nabłonkiem, który stanowi barierę niepozwalającą przedostać się drobnoustrojom do wnętrza organizmu. Bariery fizjologiczne polegają na wystąpieniu odruchów, takich jak kaszel, wymioty czy biegunka, a także na łzawieniu oczu. Do barier chemicznych zaliczamy niskie pH w żołądku i pochwie oraz obecność substancji bakteriobójczych, takich jak lizozym czy laktoferyna. Bariera biologiczna to flory bakteryjne, które rezydują w układzie pokarmowym czy moczowo-płciowym. Flora ta wypiera inne mikroorganizmy chcące zadomowić się w organizmie.
Gdy bariery zawiodą i patogeny przedostaną się jednak do organizmu, główną rolę odgrywa system odpornościowy. Rozpoznaje on antygeny obecne na drobnoustrojach lub wytwarzane przez nie cząsteczki. Dodatkowo bariera immunologiczna obejmuje aktywację odpowiednich typów komórek układu i ich reakcje prowadzące do zniszczenia patogenów. Do tych komórek zaliczyć można fagocyty nazywane również komórkami żernymi. Są to przede wszystkim neutrofile, monocyty oraz makrofagi. Komórki te wykrywają wroga za pomocą receptorów, a następnie pochłaniają go i trawią. W procesie zwanym fagocytozą biorą udział również komórki tuczne. Są to komórki, które podczas infekcji wydzielają cytokiny informujące komórki fagocytujące o kontakcie z patogenem. Do cytokin zaliczyć można interferon, odpowiedzialny za zwalczanie wirusów oraz histaminę, która powoduje rozszerzenie naczyń krwionośnych. Rozszerzenie naczyń powoduje, że zainfekowane miejsce jest lepiej ukrwione i inne komórki układu odpornościowego mogą tam dotrzeć szybciej. Ważną rolę w odpowiedzi nieswoistej odgrywa także układ dopełniacza, zwany układem komplementu. Jego nazwa związana jest z uzupełnieniem roli przeciwciał. Układ dopełniacza obejmuje grupę ponad sześćdziesięciu białek. Białka te aktywowane są w reakcji łańcuchowej i doprowadzają do zniszczenia komórek bakteryjnych, pasożytniczych czy nowotworowych przez uszkodzenie ich błony komórkowej. Działa on również poprzez chemotaksję polegającą na przemieszczaniu się komórek żernych do miejsca infekcji, co ułatwia fagocytozę.
Odporność nabyta stanowi drugą linię obrony i jest skierowana przeciwko konkretnym zagrożeniom. Związane jest to z obecnością wyspecjalizowanych komórek – limfocytów, które rozpoznają i likwidują antygeny. Limfocytów w naszym organizmie jest około 1 x 1012. Komórki te podzielono na limfocyty T oraz limfocyty B. Wśród limfocytów T można wyróżnić kilka subpopulacji: cytotoksyczne (Tc), pomocnicze (Th) i regulatorowe (Treg). Limfocyty cytotoksyczne zabijają komórki docelowe, pomocnicze wspomagają odpowiedź immunologiczną, a regulatorowe hamują ją.
W odporności nabytej wyróżnia się dwa zasadnicze typy odpowiedzi: humoralną i komórkową.
W odpowiedzi typu humoralnego biorą udział przeciwciała, czyli immunoglobuliny. Powstają one w wyniku aktywacji, proliferacji i różnicowania limfocytów B w komórki plazmatyczne, wytwarzające przeciwciała. Do tego zjawiska dochodzi po kontakcie limfocytu B z antygenem i kooperacji z limfocytami T. Przeciwciała również są wytwarzane przez same limfocyty B.
W odpowiedzi typu komórkowego z antygenem reagują limfocyty T pomocnicze oraz cytotoksyczne. Te pierwsze wydzielają cytokiny aktywujące makrofagi i granulocyty posiadające właściwości żerne. Limfocyty cytotoksyczne mają zdolność zabijania komórek docelowych, przeszczepionych albo własnych (zakażonych wirusami lub nowotworowych).
W odpowiedzi immunologicznej, po kontakcie z antygenem, wyróżnia się dwa etapy: indukcji i efektorowy. W pierwszym etapie limfocyty łącza się z antygenem i różnicują się w komórki efektorowe. Liczba limfocytów wzrasta wtedy 10000 razy. W drugim etapie komórki efektorowe odpowiadają na antygen. Limfocyty B odpowiadają poprzez uwolnienie przeciwciał, a limfocyty T poprzez wydzielanie cytokin i właściwości cytotoksyczne.
Układ odpornościowy posiada zdolność uczenia się, zapamiętywania oraz oceny bodźców. Określa on ich potencjalną szkodliwość, a następnie wytwarza odpowiednią reakcję. Przy pierwszym kontakcie z antygenem rozwija się odpowiedź pierwotna. Powtórne zetkniecie się organizmu z tym samym antygenem powoduje szybszą i silniejszą reakcję odpornościową, mającą na celu zwalczenie patogenu. Jest to odpowiedź wtórna. Związana jest ona z akceleracją uzyskania wysokiej liczby przeciwciał. Zjawisko to wykorzystywane jest w szczepieniach ochronnych przeciwko chorobom zakaźnym.
Układ immunologiczny składa się z narządów i naczyń limfatycznych. Dodatkowo krążą w nim komórki odpowiedzialne za reakcje odpornościowe, a także wydzielane przez nie związki takie, jak cytokiny czy przeciwciała. Narządami układu odpornościowego są grasica, szpik, grudki limfatyczne, migdałki, wyrostek robaczkowy, węzły limfatyczne i śledziona. Grasica oraz szpik kostny odgrywają rolę w dojrzewaniu limfocytów. W pozostałych narządach limfatycznych limfocyty jedynie stacjonują.
Grasica jest to gruczoł znajdujący się za mostkiem. W tym narządzie powstają i dojrzewają limfocyty T. Tutaj odbywa się także selekcja limfocytów, która polega na eliminacji tych komórek, które rozpoznają własne antygeny. Właściwie działające limfocyty gromadzone są w obszarach grasiczozależnych, m.in. w śledzionie czy węzłach chłonnych. W grasicy wytwarzane są również mediatory typowe dla układu odpornościowego. Najważniejsza dla dojrzewania limfocytów T w grasicy jest interleukina 7.
Rozwój grasicy rozpoczyna się już w życiu płodowym, tak że w momencie urodzenia zakres działania limfocytów T jest już właściwie ustalony. Wraz z wiekiem tkanka limfatyczna w grasicy stopniowo zanika. Dzieje się tak pod wpływem działania hormonów płciowych.
Szpik jest miękką, silnie ukrwioną tkanką wypełniającą wnętrze kości. Spełnia on funkcje krwiotwórcze poprzez wytwarzanie erytrocytów, granulocytów, monocytów oraz płytek krwi. W szpiku powstają również limfocyty B, które następnie przechodzą do krwi i uczestniczą w procesach odpornościowych.
Szpik kostny występuje w dwóch formach: czerwonej i żółtej. Szpik kostny czerwony jest miejscem produkcji i odnowy elementów morfotycznych krwi. Szpik żółty składa się głównie z komórek tłuszczowych i nie produkuje komórek krwi.
Szpik kostny powstaje pod koniec życia płodowego. Do około 7 roku życia występuje on tylko w formie czerwonej. Dzięki temu możliwe jest wytworzenie odpowiedniej liczby komórek krwi, niezbędnych dla rozwijającego się organizmu. Wraz z wiekem szpik czerwony zastępowany jest szpikiem żółtym. U osoby dorosłej szpik czerwony występuje w kościach płaskich czyli w mostku, żebrach, trzonach kręgów, kościach czaszki, łopatkach i w kościach miednicy. Obecny jest on także w nasadach kości długich. U dorosłego człowieka szpik waży ok. 5% wagi całego ciała.
Nieprawidłowe funkcjonowanie układu odpornościowego wiąże się z rozwojem różnego typu schorzeń.
Jeśli reakcja układu immunologicznego jest zbyt słaba doprowadza to do różnego typu infekcji, m.in. nawracających infekcji grzybiczych czy dwóch lub więcej, zapaleń płuc w ciągu roku. Spowodowane jest to brakiem wystarczającej liczby komórek odpowiedzialnych za rekcje obronne.
Nadmierne działanie układu immunologicznego może doprowadzić do rozwoju alergii. Polega ona na traktowaniu przez organizm nieszkodliwych antygenów jako zagrożenie i mobilizuje komórki układu odpornościowego do walki. Zbyt szybka reakcja na antygen może wywołać wstrząs anafilaktyczny, podczas którego dochodzi do spadku ciśnienia krwi, co prowadzić może nawet do śmierci.
Jeśli układ odpornościowy działa przeciwko organizmowi, doprowadza to do powstania chorób autoimmunologicznych. W tym przypadku układ rozpoznaje tkanki własnego ciała jako wrogów. Przykładami takich chorób są:
• celiakia, w której w efekcie nietolerancji glutenu dochodzi do niszczenia kosmków jelitowych,
• cukrzyca typu I, gdzie niszczone są wyspy ß trzustki, produkujące insulinę,
• choroba Hashimoto i Gravesa-Basedowa, które niszczą tarczycę.
Dodatkowo umieszcza się w tej grupie:
• stwardnienie rozsiane, uszkadzające neurony w ośrodkowym układzie nerwowym,
• reumatoidalne zapalenie stawów uszkadzające tkanki łączne i powodujące zapalenia stawów,
• łuszczycę, uszkadzającą komórki skóry.
Głównym zadaniem układu immunologicznego jest obrona przeciwko mikroorganizmom wywołującym choroby. Czy jest możliwa ingerencja w ten proces i wzmocnienie działania układu? Wybranie zdrowego stylu życia może nie tylko poprawić funkcjonowanie całego organizmu, ale również wpływać korzystnie na układ odpornościowy. Oto kilka zasad zdrowego stylu życia, które warto przestrzegać:
• Wysypiaj się
• Unikaj stresów
• Jeśli pijesz alkohol, pij go z umiarem
• Nie pal
• Unikaj infekcji poprzez częste mycie rąk oraz prawidłową obróbkę termiczną mięsa
• Jedz owoce i warzywa
• Ćwicz regularnie
• Utrzymaj prawidłową wagę
