Imunološki sustav je napravljen za obranu tijela od stranih ili opasnih osvajača. Takvi osvajači uključuju
-
Mikroorganizmi (obično se nazivaju klice, kao što su bakterije, virusi i gljivice)
-
Paraziti (kao što su crvi)
-
Stanice raka
-
Transplantirani organi i tkiva
Da bi obranio tijelo od ovih osvajača, imunološki sustav mora biti u stanju razlikovati
Antigeni su svaka tvar koju imunološki sustav može prepoznati i koja na taj način može stimulirati imunološki odgovor. Ako se antigeni percipiraju kao opasni (na primjer, ako mogu uzrokovati bolest), oni mogu stimulirati imunološki odgovor u tijelu. Antigeni se mogu sadržavati unutar ili na bakterijama, virusima, drugim mikroorganizmima, parazitima ili stanicama raka. Antigeni također mogu postojati sami - na primjer, kao molekula hrane ili pelud.
Normalan imunološki odgovor sastoji se od sljedećeg:
-
Prepoznavanje potencijalno štetnog stranog antigena
-
Aktiviranje i mobiliziranje snaga za obranu od njega
-
Napadanje
-
Kontroliranje i zaustavljanje napada
Ako imunološki sustav neispravno funkcionira i prepozna sebe kao strano, može napadati vlastita tkiva, uzrokujući autoimuni poremećaj, kao što je reumatoidni artritis, Hashimotov tiroiditis ili sistemski eritematozni lupus (lupus).
Poremećaji imunološkog sustava nastaju se kada
Sastojci imunološkog sustava
Imunološki sustav ima mnoge sastojke:
Protutijela (imunoglobulini) su proteini koje proizvode bijele krvne stanice zvane B stanice i koji se čvrsto vežu za antigen napadača, označavajući napadača za napad ili ga izravno neutraliziraju. Tijelo proizvodi tisuće različitih protutijela. Svako protutijelo je specifičan za određeni antigen.
Antigeni
su svaka tvar koju imunološki sustav može prepoznati i koju na taj način može stimulirati imunološki odgovor.
B stanice (B limfociti) su bijele krvne stanice koje proizvode protutijela specifična za antigen koji stimuliraju njihovu proizvodnju.
Bazofili
su bijele krvne stanice koje oslobađaju histamin (tvar koja je uključena u alergijske reakcije) i koje proizvode tvari koje privlače druge bijele krvne stanice (neutrofile i eozinofile) na problematično mjesto.
Stanice su najmanja jedinica živog organizma, sastavljena od jezgre i citoplazme okružene membranom.
|Kemotaksija je postupak korištenja kemijske tvari za privlačenje stanica na određeno mjesto.
Sustav komplementa
se sastoji od skupine proteina koji su uključeni u niz reakcija (nazvana kaskada komplementa) napravljen za obranu tijela - na primjer, ubijanjem bakterija i drugih stranih stanica, čineći strane stanice lakšim za makrofage da identificiraju i ingestiraju i privući makrofagima i neutrofilima na problematično mjesto.
Citokini
su proteini koje izlučuju imune i druge stanice i koji djeluju kao glasnici imunološkog sustava koji pomažu regulirati imunološki odgovor.
Dendritičke stanice
potječu od bijelih krvnih stanica. One se nalaze u tkivima i pomažu T stanicama da prepoznaju strane antigene.
Eozinofili
su bijele krvne stanice koje ubijaju bakterije i druge strane stanice koje su prevelike za gutanje i mogu pomoći imobilizirati i ubijati parazite i pomoći uništiti stanice raka. Eozinofili također sudjeluju u alergijskim reakcijama.
Pomoćne T stanice su bijele krvne stanice koje pomažu B stanicama da proizvode protutijela protiv stranih antigena, pomažu ubilačkim T stanicama da postanu aktivne i stimuliraju makrofage, omogućujući im učinkovitije ingestiranje zaraženih ili abnormalnih stanica.
Histokompatibilnost (doslovno, kompatibilnost tkiva) je određena antigenima ljudskih leukocita (molekulama samoidentifikacije). Histokompatibilnost se koristi za određivanje da li će primatelj prihvatiti presađeno tkivo ili organ.
Antigeni ljudskih leukocita (HLA, prema engl. human leukocyte antigens) su skupina identifikacijskih molekula smještene na površini svih stanica u kombinaciji koja je gotovo jedinstvena za svaku osobu, omogućujući time tijelu da se razlikuje sebe od stranog. Ova skupina identifikacijskih molekula se također naziva glavni kompleks histokompatibilnosti.
Imunološki kompleks je protutijelo vezano na antigen.
Imunološki odgovor je reakcija imunološkog sustava na antigen.
Imunoglobulin je drugo ime za protutijela.
Interleukin je vrsta glasnika (citokin) koje luče neke bijele krvne stanice kako bi utjecale na druge bijele krvne stanice.
Ubilačke (citotoksične) T stanice su T stanice koje se vežu na zaražene stanice i stanice raka i ubijaju ih.
Leukocit je drugo ime za bijelu krvnu stanicu, kao što je monocit, neutrofil, eozinofil, bazofil ili limfocit (B stanica ili T stanica).
Limfociti
su bijele krvne stanice odgovorne za stečeni (specifični) imunitet, uključujući proizvodnju protutijela (od strane B stanica), razlikovanju sebe od stranog (od strane T stanica) i ubijanju zaraženih stanica i stanica raka (od strane ubilačke T stanica).
Makrofagi
su velike stanice koje se razvijaju iz bijelih krvnih stanica koje se nazivaju monociti. Gutaju bakterije i druge strane stanice i pomažu T stanicama da prepoznaju mikroorganizme i druge strane tvari. Makrofagi su normalno prisutni u plućima, koži, jetri i drugim tkivima.
Glavni kompleks histokompatibilnost (MHC, prema engl. major histocompatibility complex) je sinonim za antigene ljudskih leukocita.
Mastociti su stanice u tkivima koje oslobađaju histamin i druge tvari uključene u upalne i alergijske reakcije.
Molekula je skupina atoma kemijski spojeni da tvore jedinstvenu tvar.
Prirodne stanice ubojice su vrsta bijelih krvnih stanica koje mogu prepoznati i ubiti abnormalne stanice, kao što su određene zaražene stanice i stanice raka, bez da prvo moraju saznati da su stanice abnormalne.
Neutrofili
su bijele krvne stanice koje gutaju i ubijaju bakterije i druge strane stanice.
Fagociti su vrsta stanice koja unosi i ubija ili uništava napadajuće mikroorganizme, druge stanice i fragmente stanica. Fagociti uključuju neutrofile i makrofage.
Fagocitoza je postupak staničnog zahvaćanja i gutanja napadajučeg mikroorganizma, druge stanice ili fragmenta stanice.
Receptor je molekula na površini stanice ili unutar stanice koja može identificirati specifične molekule, koje se točno uklapaju u nju - kao što se ključ uklapa u svoju bravu.
Regulativne (supresorske) T stanice su bijele krvne stanice koje pomažu okončati imunološki odgovor.
T stanice (T limfociti) su bijele krvne stanice koje su uključene u stečeni imunitet. Postoje tri vrste: pomoćne, ubilačke (citotoksične) i regulatorne.
Linije obrane
Tijelo ima niz obrana. Obrane uključuju
Fizičke prepreke
Prva linija obrane od napadača je mehanička ili fizička prepreka:
Dokle god su te prepreke neprekinute, mnogi osvajači ne mogu ući u tijelo. Ako je barijera slomljena - na primjer, ako velike opekline oštete kožu - povećava se rizik od infekcije.
Osim toga, barijere se brane izlučevinama koje sadrže enzime koji mogu uništiti bakterije. Primjeri su znoj, suze u očima, sluz u dišnom i probavnom traktu i sekreti u vagini.
Bijele krvne stanice
Sljedeća linija obrane uključuje bijele krvne stanice (leukocite) koje putuju kroz krvotok i tkiva, traže i napadaju mikroorganizme i druge napadače.
Ova obrana ima dva dijela:
Urođeni imunitet
Stečeni imunitet
Urođeni (prirodni) imunitet: urođeno znači nešto s čime se osoba rađa. Dakle urođeni imunitet ne zahtijeva prethodni susret s mikroorganizmom ili drugim napadačem da djeluje učinkovito. On se odmah odazove na osvajače, bez potrebe da ih nauči prepoznati. Uključeno je nekoliko vrsta bijelih krvnih stanica:
Stečeni (adaptivni ili specifični) imunitet: u stečenom imunitetu bijele krvne stanice nazvane limfociti (B stanice i T stanice) susretnu osvajača, nauče kako ga napadati i zapamte tog određenog napadača kako bi ga mogli još učinkovitije napadati sljedeći put kad ga nađu. Stečeni imunitet treba vrijeme da se razvija imunitetnakon početnog susreta s novim osvajačem jer se limfociti moraju prilagoditi. Međutim, nakon toga, odgovor je brz. B stanice i T stanice zajedno rade na uništavanju napadača. Da bi mogle prepoznati napdača, T stanice trebaju pomoć od stanica nazvane stanice koje prezentiraju antigen (poput dendritične stanice - vidi sliku Kako T stanice prepoznaju antigene). Ove stanice gutaju napadača i razbijaju ga na fragmente.
Molekule
Urođeni imunitet i stečeni imunitet međusobno djeluju, utječu jedni na druge izravno ili preko molekula koje privlače ili aktiviraju druge stanice imunološkog sustava - kao dio korak mobilizacije u obrani. Te molekule uključuju
Te se tvari ne nalaze u stanicama, nego se otapaju u tjelesnoj tekućini, kao što je plazma (tekući dio krvi).
Neke od tih molekula, uključujući neke citokine, potiču upalu.
Upala nastaje zato što te molekule privlače stanice imunološkog sustava na zahvaćeno tkivo. Da bi pomoglo da ove stanice dođu do tkiva, tijelo šalje više krvi u tkivo. Da bi se krv prenijela u tkivo, krvne žile se šire i postaju poroznije, dopuštajući više tekućine i stanica da napuste krvne žile i uđu u tkivo. Upala iz tog razloga ima tendenciju da uzrokuje crvenilo, toplinu i oticanje. Svrha upale je zadržati infekciju tako da se ne širi. Zatim druge tvari proizvedene od strane imunološkog sustava pomažu u rješavanju upale i zacijeljenju oštećena tkiva. Iako upala može biti dosadna, ukazuje na to da imunološki sustav radi svoj posao. Međutim, prekomjerna ili dugotrajna (kronična) upala može biti štetna.
Limfoidni organi
Imunološki sustav uključuje nekoliko organa pored stanica raspršenih po cijelom tijelu. Ovi organi su klasificirani kao primarni ili sekundarni limfoidni organi.
Primarni limfoidni organi su mjesta na kojima se proizvode i/ili množe bijele krvne stanice:
Koštana srž proizvodi sve različite vrste bijelih krvnih stanica, uključujući neutrofile, eozinofile, bazofile, monocite, B stanice i stanice koje se razvijaju u T stanice (prekursore T stanica).
U timusu, T stanice se umnožavaju i izvježbaju prepoznati strane antigene i zanemariti vlastite antigene tijela. T stanice su bitne za stečeni imunitet.
Kada je potrebno za obranu tijela, bijele krvne stanice se mobiliziraju, uglavnom iz koštane srži. Zatim se kreću u krvotok i putuju do mjesta gdje im je potrebno.
Limfni sustav: Pomoć u obrani od infekcijeLimfni sustav je bitni dio imunološkog sustava, uz timus, koštanu srž, slezenu, tonzile, crvuljak i Peyerove ploče u tankom crijevu. Limfni sustav je mreža limfnih čvorova povezani limfnim žilama. Ovaj sustav prenosi limfu u cijelom tijelu. Limfa se skupi iz tekućine koja proviri kroz tanke stijenke kapilara u tjelesna tkiva. Ova tekućina sadrži kisik, proteine i druge hranjive tvari koje hrane tkiva. Dio te tekućine ponovno ulazi u kapilare, a dio ulazi u limfne žile (postaje limfa). Male limfne žile povezuju se s većim i na kraju formiraju torakalni kanal. Torakalni kanal je najveća limfna žila. Spaja se s subklavijskom venom i tako vraća limfu u krvotok. Limfa također prenosi strane tvari (kao što su bakterije), stanice raka i mrtve ili oštećene stanice koje mogu biti prisutne u tkivima u limfnim žilama i do limfnih čvorova za odlaganje. Limfni sustav sadrži mnogo bijelih krvnih stanica. Sve tvari koje transportira limfa prolaze kroz barem jedan limfni čvor, gdje se strane tvari mogu filtrirati i uništiti prije nego što se tekućina vrati u krvotok. U limfnim čvorovima, bijele krvne stanice mogu se sakupljati, međusobno djelovati jedno s drugim i s antigenima te izazvati imunološki odgovor na strane tvari. Limfni čvorovi sadrže mrežicu tkiva koja je čvrsto upakirana s B stanicama, T stanicama, dendritičkim stanicama i makrofagima. Štetni mikroorganizmi se filtriraju kroz mrežu, zatim ih identificiraju i napadaju B stanice i T stanice. Limfni čvorovi su često skupljeni u područjima gdje se limfne žile odvajaju, kao što su vrat, pazuha i prepone. | |
Sekundarni limfoidni organi uključuju
Ti organi zarobljavaju mikroorganizme i druge strane tvari i osiguravaju mjesto za zrele stanice imunološkog sustava da sakupljaju, međusobno djeluju jedno s drugim i s stranim tvarima i izazovu specifičan imunološki odgovor.
Limfni čvorovi su strateški smješteni u tijelu i povezani su širokom mrežom limfnih žila - limfni sustav. Limfni sustav prenosi mikroorganizme, druge strane tvari, stanice raka i mrtve ili oštećene stanice iz tkiva u limfne čvorove, gdje se te tvari i stanice filtriraju i uništavaju. Zatim se filtrirana limfa vraća u krvotok.
Limfni čvorovi su jedno od prvih mjesta u koje sestanice raka mogu širiti. Stoga liječnici često pregledaju limfne čvorove kako bi utvrdili da li se rak proširio. Stanice raka u limfnom čvoru mogu uzrokovati oteklinu čvora. Limfni čvorovi također mogu oteknuti nakon infekcije jer se imunološki odgovori na infekcije stvaraju u limfnim čvorovima. Ponekad limfni čvorovi oteknu jer bakterije koje se prenose u limfnom čvoru nisu ubijeni i izazovu infekciju u limfnom čvoru (limfadenitis).
Plan akcije
Uspješan imunološki odgovor na osvajače zahtijeva
Prepoznavanje
Da bi mogao uništiti napadače, imunološki sustav ih prvo mora prepoznati. Odnosno, imunološki sustav mora biti u stanju razlikovati ono što nije sebe (strano) od onog što je sebe. Imunološki sustav može učiniti ovu razliku jer sve stanice imaju identifikacijske molekule na svojoj površini. Mikroorganizmi se prepoznaju jer su identifikacijske molekule na njihovoj površini strane.
U ljudima najvažnije molekule samoidentifikacije se nazivaju
HLA molekule se nazivaju antigeni jer ako su presađene, kao u transplantaciji bubrega ili kože, oni mogu izazvati imunološki odgovor kod druge osobe (normalno ne izazivaju imunološki odgovor kod osobe koja ih ima). Svaka osoba ima gotovo jedinstvenu kombinaciju HLA-ova. Imunološki sustav svake osobe obično prepoznaje ovu jedinstvenu kombinaciju kao sebe. Stanica s molekulama na svojoj površini koji nisu identični onima na vlastitim stanicama tijela identificirana je kao strana. Imunološki sustav tada napada tu stanicu. Takva stanica može biti stanica iz transplantiranog tkiva ili jedna od tjelesnih stanica koja je zaraženo napadajućim mikroorganizmom ili je promijenjeno rakom. (HLA molekule su ono što liječnici pokušavaju uskladiti kada osoba treba transplantaciju organa.)
Neke bijele krvne stanice - B stanice (B limfociti) - mogu izravno prepoznati napadače. Ali drugi - T stanice (T limfociti) - trebaju pomoć od stanica koje se nazivaju stanice koje prezentiraju antigen:
Stanice koje predstavljaju antigen gutaju napadača i razbijaju ga na fragmente.
Stanica koja predstavlja antigen zatim spaja fragmente antigena od napadača s vlastitim HLA molekulama u stanice.
Spoj fragmenata antigena i HLA molekula je premještena na površinu stanice.
T stanica s odgovarajućim receptorom na svojoj površini se može priključiti na dio HLA molekule koja predstavlja fragment antigena, kako se ključ uklapa u bravu.
T stanica se tada aktivira i počinje se boriti protiv napadača koji imaju taj antigen.
Kako T stanice prepoznaju antigeneT stanice su dio sustava imunološkog nadzora. Putuju kroz krvotok i limfni sustav. Kada dođu do limfnih čvorova ili nekog drugog sekundarnog limfoidnog organa, traže strane tvari (antigene) u tijelu. Međutim, prije nego što u potpunosti mogu prepoznati i odazvati na strani antigen, antigen se mora obraditi i predstaviti T stanici drugom bijelom krvnom stanicom, koja se naziva stanica koja predstavlja antigen. Stanice koje predstavljaju antigen ukljuluju dendritične stanice (koje su najučinkovitije), makrofage i B stanice.  |
Aktivacija i mobilizacija
Bijele krvne stanice se aktiviraju kada prepoznaju napadače. Na primjer, kada stanica koja prestavlja antigen predstavlja fragmente antigena vezanih za HLA T stanici, T stanica se veže na fragmente i aktivira se. B stanice se mogu aktivirati izravno napadačem. Kada se aktiviraju, bijele krvne stanice gutaju ili ubijaju napadača ili oboje. Obično je potrebno više od jedne vrste bijelih krvnih stanica kako bi se ubio napadač.
Imunološke stanice, kao što su makrofagi i aktivirane T stanice, oslobađaju tvari koje privlače druge imunološke stanice na problematično mjesto, te na taj način mobiliziraju obranu. Osvajač sam može osloboditi tvari koje privlače imunološke stanice.
Regulacija
Imunološki odgovor se mora regulirati kako bi se spriječilo veliko oštećenje tijela, kao što se događa u autoimunim poremećajima. Regulativne (supresorske) T stanice pomažu u kontroli odgovora izlučivanjem citokina (kemijski glasnici imunološkog sustava) koji inhibiraju imunološke odgovore. Ove stanice sprječavaju nastavak imunološkog odgovora unedogled.
Rezolucija
Rezolucija uključuje ograničavanje napadača i njegovo uklanjanje iz tijela. Nakon uklanjanje napadača, većina bijelih krvnih stanica se samouništava i proguta. One koje su pošteđene se nazivaju memorijske stanice. Tijelo zadržava memorijske stanice, koje su dio stečenog imuniteta, kako bi se sjećalo određenih napadača i snažnije im odazvalo pri sljedećem susretu.