Як працює імунна система
Наша імунна система необхідна для нашого виживання. Без імунної системи наш організм був би відкритий для атаки з боку бактерій, вірусів, паразитів тощо. Це наша імунна система, яка підтримує нас здоровими, коли ми дрейфуємо через море патогенів.
Ця величезна мережа клітин і тканин постійно шукає загарбників, і як тільки ворог помічений, здійснюється складна атака.
Імунна система поширюється по всьому тілу і включає багато типів клітин, органів, білків і тканин. Що найважливіше, це може відрізнити нашу тканину від чужорідної тканини - Я від не-Я. Мертві та несправні клітини також розпізнаються та очищаються імунною системою.
Якщо імунна система стикається з патогеном, наприклад, бактерією, вірусом або паразитом, вона здійснює так звану імунну відповідь. Пізніше ми пояснимо, як це працює, але спочатку ми введемо деяких головних героїв імунної системи.
Білі кров’яні клітини
Кредит зображення: Фолькер Брінкманн
Білі кров’яні клітини також називають лейкоцитами. Вони циркулюють в організмі по кровоносних судинах і лімфатичних судинах, паралельних венам і артеріям.
Білі кров’яні клітини постійно патрулюють і шукають збудників хвороб. Коли вони знаходять ціль, вони починають розмножуватися і надсилати сигнали іншим типам клітин, щоб зробити те саме.
Наші білі кров’яні клітини зберігаються в різних місцях тіла, які називаються лімфоїдними органами. Сюди входять такі:
- Тимус - залоза між легенями і трохи нижче шиї.
- Селезінка - орган, що фільтрує кров. Він сидить у верхній лівій частині живота.
- Кістковий мозок - знаходиться в центрі кісток, він також виробляє еритроцити.
- Лімфатичні вузли - маленькі залози, розташовані по всьому тілу, з’єднані лімфатичними судинами.
Існує два основних типи лейкоцитів:
1. Фагоцити
Ці клітини оточують і поглинають патогени і розщеплюють їх, ефективно їх поїдаючи. Існує кілька типів, серед яких:
- Нейтрофіли - це найпоширеніший тип фагоцитів і, як правило, атакують бактерії.
- Моноцити - це найбільший тип і мають кілька ролей.
- Макрофаги - ці патрулі для патогенних мікроорганізмів, а також видаляють мертві та відмираючі клітини.
- Тучні клітини - у них багато роботи, включаючи допомогу в загоєнні ран та захисті від патогенних мікроорганізмів.
2. Лімфоцити
Лімфоцити допомагають тілу запам’ятати попередніх загарбників і впізнати їх, якщо вони повернуться знову атакувати.
Лімфоцити починають своє життя в кістковому мозку. Деякі залишаються в кістковому мозку і перетворюються на В-лімфоцити (В-клітини), інші спрямовуються до тимусу і стають Т-лімфоцитами (Т-клітинами). Ці два типи клітин виконують різні ролі:
- В-лімфоцити - вони виробляють антитіла і допомагають попередити Т-лімфоцити.
- Т-лімфоцити - вони руйнують порушені клітини в організмі та допомагають попередити інші лейкоцити.
Як працює імунна відповідь
Імунна система повинна мати можливість відрізнити себе від не-себе. Це робиться шляхом виявлення білків, які знаходяться на поверхні всіх клітин. Він вчиться ігнорувати власні або власні білки на ранній стадії.
Антиген - це будь-яка речовина, яка може викликати імунну відповідь.
У багатьох випадках антиген - це бактерія, грибок, вірус, токсин або чужорідне тіло.Але це також може бути одна з наших власних клітин, яка несправна або мертва. Спочатку цілий ряд клітин працює разом, щоб визнати антиген загарбником.
Роль В-лімфоцитів
Як тільки лімфоцити групи В виявляють антиген, вони починають виділяти антитіла (антиген - це скорочення від «генераторів антитіл»). Антитіла - це спеціальні білки, які фіксуються на специфічних антигенах.
Кожна В-клітина утворює одне специфічне антитіло. Наприклад, хтось може створити антитіло проти бактерій, що викликають пневмонію, а інший може розпізнати вірус застуди.
Антитіла є частиною великого сімейства хімічних речовин, званих імуноглобулінами, які відіграють безліч ролей в імунній відповіді:
- Імуноглобулін G (IgG) - позначає мікроби, щоб інші клітини могли їх розпізнавати та мати з ними справу.
- IgM - фахівець із знищення бактерій.
- IgA - скупчується в рідинах, таких як сльози та слина, де він захищає ворота в організм.
- IgE - захищає від паразитів, а також винен в алергії.
- IgD - залишається зв’язаним з лімфоцитами групи В, допомагаючи їм розпочати імунну відповідь.
Антитіла блокують антиген, але вони не вбивають його, а лише позначають на смерть. Вбивство - робота інших клітин, таких як фагоцити.
Роль Т-лімфоцитів
Існують різні типи Т-лімфоцитів:
Т-клітини-помічники (Th-клітини) - вони координують імунну відповідь. Деякі спілкуються з іншими клітинами, а деякі стимулюють В-клітини виробляти більше антитіл. Інші залучають більше Т-клітин або фагоцитів, що харчуються клітинами.
Т-клітини-вбивці (цитотоксичні Т-лімфоцити) - як випливає з назви, ці Т-клітини атакують інші клітини. Вони особливо корисні для боротьби з вірусами. Вони працюють, розпізнаючи невеликі частини вірусу зовні інфікованих клітин і знищуючи інфіковані клітини.
Імунітет
Імунна система у всіх різна, але, як правило, вона стає сильнішою у зрілому віці, оскільки до цього часу ми зазнали більшої кількості патогенів та виробили більше імунітету.
Ось чому підлітки та дорослі хворіють рідше, ніж діти.
Як тільки антитіло продукується, його копія залишається в організмі, щоб, якщо той самий антиген з’явиться знову, з ним можна було впоратися швидше.
Ось чому при деяких захворюваннях, таких як вітряна віспа, ви отримуєте її лише один раз, оскільки в організмі зберігаються антитіла до вітряної віспи, які готові та чекають знищення наступного разу, коли вони з’являться. Це називається імунітетом.
Існує три типи імунітету у людей, які називаються вродженим, адаптивним та пасивним:
Вроджений імунітет
Ми всі народжені з певним рівнем імунітету до загарбників. Імунна система людини, подібно до системи багатьох тварин, атакуватиме іноземних загарбників з першого дня. Цей вроджений імунітет включає зовнішні бар’єри нашого організму - першу лінію захисту від патогенних мікроорганізмів - такі, як шкіра та слизова оболонка горла та кишечника.
Ця відповідь є більш загальною та неспецифічною. Якщо патогену вдається ухилитися від вродженої імунної системи, починається адаптивний або набутий імунітет.
Адаптивний (набутий) імунітет
Цей захист від патогенних мікроорганізмів розвивається в процесі життя. Оскільки ми піддаємось хворобам або робимо щеплення, ми створюємо бібліотеку антитіл до різних патогенів. Це іноді називають імунологічною пам’яттю, оскільки наша імунна система пам’ятає попередніх ворогів.
Пасивний імунітет
Цей тип імунітету «запозичений» з іншого джерела, але він не триває безкінечно. Наприклад, дитина отримує антитіла від матері через плаценту до народження та в грудне молоко після народження. Цей пасивний імунітет захищає дитину від деяких інфекцій протягом перших років життя.
Щеплення
Імунізація вводить людині антигени або ослаблені патогени таким чином, що людина не хворіє, але все одно виробляє антитіла. Оскільки організм зберігає копії антитіл, він захищений, якщо загроза з’явиться пізніше в житті.
Порушення імунної системи
Оскільки імунна система настільки складна, існує багато можливих шляхів, за допомогою яких вона може піти не так. Види імунного розладу поділяються на три категорії:
Імунодефіцити
Вони виникають, коли одна або кілька ланок імунної системи не функціонують. Імунодефіцити можуть бути викликані різними способами, включаючи вік, ожиріння та алкоголізм. У країнах, що розвиваються, недоїдання є загальною причиною. СНІД - приклад набутого імунодефіциту.
У деяких випадках імунодефіцити можуть передаватися у спадок, наприклад, при хронічній гранулематозній хворобі, де фагоцити не функціонують належним чином.
Аутоімунітет
В аутоімунних станах імунна система помилково націлена на здорові клітини, а не на чужорідні патогени або дефектні клітини. У цьому сценарії вони не можуть відрізнити себе від не-себе.
До аутоімунних захворювань належать целіакія, діабет 1 типу, ревматоїдний артрит та хвороба Грейвса.
Підвищена чутливість
При гіперчутливості імунна система надмірно реагує таким чином, що пошкоджує здорові тканини. Прикладом є анафілактичний шок, коли організм реагує на алерген настільки сильно, що може загрожувати життю.
Коротко
Імунна система неймовірно складна і надзвичайно важлива для нашого виживання. Кілька різних систем і типів клітин працюють у ідеальному синхроні (більшість випадків) у всьому тілі, щоб боротися з патогенами та очищати мертві клітини.
