Imūnā atbilde un ķermeņa atpazīšana
Imūnsistēma ir viens no organisma sarežģītākajiem un svarīgākajiem aizsardzības mehānismiem, kas aizsargā organismu no patogēnu, piemēram, baktēriju, vīrusu, parazītu un sēnīšu, uzbrukumiem. Imūnreakcija attiecas uz virkni dinamisku procesu, kuros iesaistīti dažāda veida šūnas un molekulas, lai atpazītu un iznīcinātu svešķermeņus, kas nonāk organismā. Šajā rakstā tiks padziļināti aplūkots, kā imūnsistēma atpazīst organisma pašaizsardzības sistēmas, kā tā reaģē uz draudiem un daži šī mehānisma galvenie aspekti.
Ievads Es un nevis Es
Viena no imūnsistēmas galvenajām funkcijām ir spēja atšķirt savas šūnas (“paššūnas”) no svešām šūnām (“nesavējām”). Šī spēja ir ļoti svarīga, lai imūnsistēma varētu iznīcināt patogēnus, nekaitējot veselajām šūnām. Šī atpazīšana galvenokārt tiek panākta, izmantojot molekulas, ko sauc par galveno histosaderības kompleksu (MHC), kas atrodas gandrīz visu ķermeņa šūnu virsmā.
MHC prezentē T šūnām olbaltumvielu fragmentus, kas pazīstami kā peptīdi, un šīs šūnas ir adaptīvās imūnsistēmas galvenā sastāvdaļa. Ir divas galvenās MHC klases: I klases MHC ir atrodami gandrīz visās kodolīgajās šūnās un prezentē peptīdus no intracelulāriem proteīniem, savukārt II klases MHC ir atrodami antigēnus prezentējošajās šūnās (dendrītiskajās šūnās, makrofāgos un B šūnās) un prezentē peptīdus no proteīniem, kas uzņemti no ārpuses. T šūnas atpazīst peptīdus, ko pārnēsā šīs MHC: ja peptīds ir no organisma šūnām, T šūna neaktivizēs imūnreakciju. Tomēr, ja peptīds ir no patogēna, T šūna tiks aktivizēta un turpinās imūnreakciju.
Iedzimtā un adaptīvā imunitāte
Imūnsistēma ir iedalīta divās galvenajās daļās: iedzimtā imunitāte un adaptīvā imunitāte. Iedzimtā imunitāte ir pirmā aizsardzības līnija, un tās reakcija mēdz būt ātrāka, bet mazāk specifiska vai tai piemīt "atmiņa". Iedzimtās imunitātes galvenās sastāvdaļas ir āda, gļotāda, fagocīti (piemēram, makrofāgi un neitrofili), dabiskās killeršūnas (NK šūnas) un dažādi plazmas proteīni, piemēram, komplements.
No otras puses, adaptīvo imunitāti var saprast kā otro aizsardzības līniju, kas sākotnēji reaģē lēnāk, bet ir daudz specifiskāka un tai piemīt spēja "atcerēties" patogēnus, izmantojot imunoloģisko atmiņu. Adaptīvās imūnsistēmas galvenās sastāvdaļas ir T šūnas un B šūnas. B šūnas ir atbildīgas par antivielu ražošanu specifiski pret antigēniem, savukārt T šūnas tiek iedalītas palīgšūnās T šūnās un citotoksiskajās T šūnās, katra no tām darbojas, lai palīdzētu aktivizēt citas šūnas un iznīcināt inficētās šūnas.
Imūnās atbildes posmi
Imūnreakcija ietver vairākus posmus, kas paredzēti patogēnu identificēšanai un iznīcināšanai. Pirmais posms, kas pazīstams kā "imūnā uzraudzība", ir process, kurā imūnsistēmas šūnas nepārtraukti uzrauga patogēnu klātbūtni. Kad patogēns nonāk organismā, sākas noteikšanas un atpazīšanas process.
1. Noteikšana un atpazīšana: Dendritiskās šūnas un makrofāgi pēc patogēnu noteikšanas, izmantojot specifiskus receptorus, piemēram, Toll-līdzīgos receptorus (TLR), fagocitē un apstrādā patogēnus. Pēc tam tie, izmantojot MHC molekulas, prezentē patogēnu fragmentus T šūnām.
2. Aktivācija: MHC prezentētos antigēnus atpazīst receptori uz atbilstošajām T šūnām. T šūnas, kas ir atpazinušas antigēnu, tiek aktivizētas, izraisot to proliferāciju un diferenciāciju efektora šūnās, kas var veikt patogēnu uzbrukumu. B šūnas tiek aktivizētas arī, mijiedarbojoties ar T šūnām un saistītajiem antigēniem, stimulējot šim antigēnam specifisku antivielu veidošanos.
3. Efektors: Citotoksiskās T šūnas iznīcina inficētās šūnas, izmantojot dažādus mehānismus, tostarp atbrīvojot granulas, kas satur perforīnu un granzīmus, kas izraisa apoptozi mērķa šūnās. Tikmēr B šūnu ražotās antivielas uzbrūk patogēniem ārpus šūnas un iezīmē tos iznīcināšanai ar citu imūnsistēmas komponentu, piemēram, makrofāgu, vai komplementa ceļa palīdzību.
4. Imunoloģiskā atmiņa: Pēc infekcijas izzušanas dažas no aktivizētajām T šūnām un B šūnām pārvēršas atmiņas šūnās. Šīs atmiņas šūnas saglabājas organismā un reaģēs ātrāk un efektīvāk, ja tas pats patogēns atkārtoti nonāk organismā.
Imūnsistēmas līdzsvars
Imūnsistēma ir ļoti efektīva un izšķiroši svarīga izdzīvošanai, taču tās nelīdzsvarotība var izraisīt dažādas veselības problēmas. Imūndeficīts, gan iegūts, gan iedzimts, noved pie vājinātas spējas cīnīties ar infekcijām. Turpretī pārmērīga vai nekontrolēta imūnreakcija var izraisīt autoimūnas slimības, kad imūnsistēma uzbrūk organisma šūnām, kā tas notiek multiplās sklerozes vai reimatoīdā artrīta gadījumā.
Citi imūnsistēmas traucējumi ir alerģijas, kuru gadījumā imūnreakcija uz nekaitīgiem antigēniem, piemēram, ziedputekšņiem vai noteiktiem pārtikas produktiem, kļūst hiperaktīva. Šī stāvokļa ārstēšanai nepieciešama atbilstoša medicīniska iejaukšanās, lai atjaunotu imūnsistēmas normālu darbību.
Pennutup
Imūnsistēma un tās mehānismi atšķirt "pašu" un "svešu" imūnsistēmu ir vieni no cilvēka fizioloģijas kritiskākajiem aspektiem. Laba imūnsistēmas veselība ir ļoti svarīga ne tikai infekcijas slimību profilaksei, bet arī līdzsvara uzturēšanai organismā, lai novērstu autoimūnas slimības vai alerģijas. Dziļāka izpratne par imūnsistēmu turpina attīstīties, bruģējot ceļu daudziem medicīniskiem jauninājumiem imunoterapijā un vakcinācijā, piedāvājot jaunu cerību sarežģītu slimību, kas saistītas ar imūnsistēmu, ārstēšanā.
