Activitatea sistemului imunitar este asociată cu antrenamentul constant, care formează imunitatea înnăscută și dobândită. Cum diferă și cum funcționează.
Fiecare persoană se naște cu imunitate înnăscută. Ea implică macrofage, neutrofile și sistemul complement, care reacționează la toate substanțele străine într-un mod similar și, prin urmare, recunoașterea antigenului are loc la diferiți oameni în același mod.
Așa cum indică și numele, imunitatea dobândită se dobândește de-a lungul vieții. La naștere, sistemul său imunitar nu a fost încă în contact cu lumea exterioară și nu are o „memorie” a diverșilor antigeni. Ea învață să răspundă la fiecare nou antigen pe care îl întâlnește o persoană și să-l amintească, astfel încât imunitatea dobândită este foarte specifică.
Sistemul imunitar păstrează o amintire a fiecărui antigen, indiferent dacă intră în organism prin plămâni (prin respirație), intestine (cu alimente) sau piele. Acest lucru este posibil datorită faptului că limfocitele trăiesc mult timp. Când aceste celule întâlnesc un antigen a doua oară, ele lansează un răspuns rapid, viguros, specific la acesta. Prin urmare, varicela sau rujeola nu apar la oameni mai mult de o dată în viață, iar vaccinările pot preveni cu succes bolile. De exemplu, pentru a preveni poliomielita, o persoană este vaccinată cu o formă slăbită a virusului care provoacă boala. Dacă o persoană este expusă ulterior la virusul poliomielitei activ, sistemul imunitar găsește virusul în memoria sa și activează rapid mecanismele de apărare adecvate. Ca rezultat, anticorpii specifici neutralizează virusul înainte ca acesta să aibă șansa de a se replica și de a deteriora sistemul nervos.
Imunitatea înnăscută și dobândită sunt interdependente. Se influențează reciproc direct sau prin intermediul citokinelor (mediatori). În cazuri rare, un anumit stimul provoacă un răspuns. Cel mai adesea există mai multe răspunsuri care se pot întări reciproc și, uneori, se pot afla în contradicție reciprocă. În orice caz, toate răspunsurile se dezvoltă după schema: recunoaștere – mobilizare – atac.
Recunoaștere
Înainte ca sistemul imunitar să poată răspunde la un antigen, trebuie să-l recunoască. Acest lucru se întâmplă într-un proces numit „prelucrare antigenă”. Principalele celule care procesează antigenul sunt macrofagele, dar și alte celule, inclusiv limfocitele B, pot îndeplini această funcție.
Celulele care procesează antigenul captează obiectul străin și îl rup în fragmente mici, care se combină cu molecule ale complexului major de histocompatibilitate și se atașează la suprafața celulelor. Apoi, partea din complexul major de histocompatibilitate care poartă fragmentul de antigen se leagă de o moleculă specială de pe suprafața limfocitelor T – receptorul de limfocite T (receptor de celule T). Ar trebui să se potrivească ca o cheie a unui încuietor.
Mobilizare
Odată ce celula de procesare a antigenului și limfocitul T recunosc antigenul, reacțiile încep să mobilizeze sistemul imunitar. După ce a absorbit antigenul, celula care îl reprezintă secretă citokine, în special interleukina-1, interleukina-8 sau interleukina-12.
Interleukina-1 mobilizează alte limfocite T, interleukina-12 – ucigași naturali, stimulând producția lor de interferon, iar interleukina-8 atrage neutrofilele în locul în care se găsește antigenul. Acest proces de mișcare a celulelor sub influența substanțelor chimice se numește chimiotaxie.
Limfocitele T care vin în contact cu antigenul produc citokine care ajută la mobilizarea altor limfocite, sporind răspunsul imun. Citokinele pot activa, de asemenea, apărarea nespecifică, participând astfel la imunitatea înnăscută și adaptativă.
Atacul
Majoritatea componentelor sistemului imunitar sunt concepute pentru a distruge sau elimina agenții patogeni din organism. Acest lucru este realizat de macrofage, neutrofile și ucigași naturali.
Dacă un agent străin nu poate fi neutralizat complet, organismul îl izolează cu ajutorul unui granulom – un focar limitat de inflamație. Un exemplu de infecție pe care organismul nu o poate eradica complet este bacteria care provoacă tuberculoza. De regulă, persoanele cu sănătate bună care sunt expuse la acestea nu dezvoltă tuberculoză, dar unele bacterii trăiesc într-un granulom pentru o lungă perioadă de timp, de obicei în plămâni. Dacă sistemul imunitar este slăbit (acest lucru se poate întâmpla chiar și după 50 sau 60 de ani), pereții granulomului se descompun și bacteriile încep să se înmulțească.
Corpul luptă cu agenții patogeni în moduri diferite. Cu cele dintre ele care rămân în afara celulelor organismului, sistemul imunitar face față relativ ușor: facilitează absorbția lor de către macrofage și alte celule, mobilizând mecanismele de apărare. Acest mecanism depinde dacă microbii au o capsulă sau nu. Cu aceiași agenți străini care pătrund în interiorul celulelor, organismul luptă într-un mod cu totul special.
Microorganisme extracelulare care au o capsulă
Unele bacterii au o capsulă care le protejează peretele celular și le împiedică să fie recunoscute de macrofage. Aceste bacterii includ streptococi, care provoacă, în special, amigdalita streptococică. Pentru a dezvolta un răspuns imun, limfocitele B trebuie să sintetizeze anticorpi împotriva substanțelor capsulei. De asemenea, anticorpii neutralizează toxinele pe care le produc anumite bacterii.
Anticorpii sintetizați sunt atașați capsulelor. Complexul dintre un anticorp și o bacterie se numește complex imunitar. Se leagă de un receptor de pe un macrofag. Acest lucru facilitează absorbția întregului complex de către macrofage, unde bacteriile sunt digerate. Complexul imunitar activează, de asemenea, proteinele sistemului complement, care se atașează de acesta și facilitează astfel detectarea și absorbția ulterioară a acestuia de către macrofag.
Microorganisme extracelulare care nu au capsulă
Unele bacterii au doar un perete celular care nu este protejat de o capsulă. Acestea includ E. coli (Escherichia coli), care provoacă toxiinfecții alimentare și boli inflamatorii ale tractului urinar. Când bacteriile neîncapsulate invadează organismul, macrofagele, ucigașii naturali, citokinele și sistemul complementului intră în joc.
Macrofagele au receptori care recunosc moleculele de pe suprafața unor astfel de bacterii. După ce aceste molecule și receptori se combină, macrofagul captează bacteria. Acest proces se numește fagocitoză. În timpul fagocitozei, macrofagul eliberează citokine care atrag neutrofilele. Neutrofilele captează și distrug și mai multe bacterii. Unele citokine produse de macrofage activează celulele ucigașe naturale, care, ca urmare, dobândesc capacitatea de a ucide bacteriile pe cont propriu sau ajută neutrofilele și macrofagele să facă acest lucru mai eficient.
Bacteriile neîncapsulate activează și sistemul complementului. O parte din proteinele sale este direct implicată în distrugerea bacteriilor, în timp ce cealaltă parte atrage neutrofilele, care se ocupă de bacteriile rămase.
Microorganisme intracelulare
Unele microorganisme, cum ar fi Mycobacterium tuberculosis, trebuie să intre în celulele corpului pentru a provoca boli. Prin urmare, nu au protecție împotriva absorbției de către celulele sistemului imunitar. În interiorul celulei, astfel de microorganisme sunt înconjurate de o structură protectoare numită veziculă (vacuola). Veziculele se pot conecta cu alte vezicule din citoplasmă, cum ar fi cele care conțin molecule majore de complex de histocompatibilitate.
Atunci când veziculele se unesc, complexul major de histocompatibilitate captează unele fragmente bacteriene. Când apare pe suprafața celulei, limfocitele T își recunosc moleculele și reacționează la fragmentele de antigen prin eliberarea de citokine. Citokinele activează macrofagele. Această activare duce la producerea de noi substanțe care permit macrofagelor să distrugă microorganismele din interiorul celulei.
Virușii sunt un alt exemplu de microorganisme care sunt active numai în interiorul celulelor. Cu toate acestea, virusurile sunt procesate nu în vezicule, ci în structuri speciale – proteazomi. Aceste structuri descompun virusul în fragmente, care sunt apoi transportate într-o altă structură numită reticul endoplasmatic – o „fabrică” pentru sinteza diferitelor substanțe. În reticulul endoplasmatic se formează și moleculele de clasa I ale complexului major de histocompatibilitate.După asamblarea lor este finalizată, culeg fragmente de virus și se atașează cu ele la suprafața celulei.
Unele limfocite T recunosc aceste molecule, care acum conțin fragmente virale, și se leagă de ele. După legare, un semnal transmis de la membrana celulară în celulă activează limfocitele T specifice unui anumit antigen și majoritatea se transformă în celule T-killer. Cu toate acestea, spre deosebire de celulele ucigașe naturale, celulele T ucigașe distrug doar celulele afectate de virusul care a stimulat activarea acestora. De exemplu, celulele T ucigașe luptă împotriva virusului gripal. De obicei, este nevoie de 7 până la 10 zile pentru ca oamenii să treacă peste această boală, deoarece acesta este cât timp durează producția de celule T ucigașe care sunt active împotriva acestui tip de virus gripal.
Limfocitele T fac parte din sistemul imunitar. Ele ajută la identificarea antigenelor – substanțe care sunt străine organismului. Cu toate acestea, pentru aceasta, antigenul trebuie procesat și „prezentat” limfocitului T într-o formă specială prin care să poată detecta „străinul”.
1. Antigenul care circulă în organism are o formă prin care limfocitul T nu îl poate recunoaște.
2. O celulă de procesare a antigenului, cum ar fi un macrofag, captează antigenul.
3. Enzimele din celula de procesare a antigenului descompun antigenul în fragmente.
4. Unele fragmente de antigen se leagă de moleculele complexului major de histocompatibilitate și se atașează la suprafața celulei.
5. Receptorul situat pe suprafața limfocitelor T (receptorul celulelor T) recunoaște fragmentul de antigen asociat cu molecula complexului major de histocompatibilitate și se leagă de acesta.