Ako sa ľudské telo bráni proti infekcii?

Autor: Martina Paulenová | 14.11.2018 o 17:34 | Karma článku: 1,75 | Prečítané:  555x

Ako sa dokážeme brániť pred baktériami, vírusmi a inými votrelcami, ktorí nás každý deň ohrozujú? Máme vyvinutých niekoľko prefíkaných obranných mechanizmov, vďaka ktorým nekončíme na cintoríne po každej nádche či hnačke.

Ľudské telo je ako pevnosť, ktorá je neustále napádaná nepriateľmi. Tí pri svojom útoku musia prekonať viaceré nástrahy.

1.)Koža a sliznice- hradby našej pevnosti

Ľudské telo je pokryté kožou. Bunky pokožky sú poprikladané tesne jedna k druhej ako tehly v hradobných múroch. Cez toto opevnenie sa len tak hocijaká baktéria nedostane. Samozrejme, problém nastane, keď sa táto prirodzená bariéra poruší, napríklad keď sa porežeme alebo popálime. Vtedy je riziko infekcie oveľa väčšie.

Takisto chránené sú aj prirodzené otvory nášho tela- dýchací, tráviaci a močovopohlavný systém. Tieto chodby vedúce do útrob pevnosti sú vystlané sliznicami, ktoré takisto ako koža predstavujú výbornú mechanickú ochranu. Okrem toho v nich na nepriateľa číha nejedna pasca. Napr. kyslé pH v žalúdku spoľahlivo zabije väčšinu patogénov, sliny a slzy obsahujú antibakteriálne látky a v dýchacích cestách sa tvorí riedky hlien, ktorý aj spolu s baktériami a vírusmi nepretržite z tela „vymetajú“ usilovné riasinkové bunky. Niektoré sliznice sú dokonca obývané dobrými priateľskými baktériami, ktoré nepriateľovi znepríjemňujú prienik.

2.)Nešpecifická imunita - prvá línia prostých neškolených vojakov

Keď sa patogénu podarí preniknúť cez mechanické bariéry, ihneď sa naň vrhnú bojovníci nešpecifickej imunity. Sú to obyčajní nevzdelaní bojaschopní obyvatelia pevnosti, ktorí nerozlišujú s akým nepriateľom práve bojujú-  snažia sa zabiť všetko cudzorodé. Do tejto skupiny patria fagocyty a tzv. NK- bunky.

Fagocytóza je proces pohltenia a zničenia jednej bunky druhou. Medzi fagocyty patria neutrofily, čo sú krátko žijúce biele krvinky, ktoré sa bezstarostne plavia krvou, až kým neobdržia chemický signál z poranených buniek alebo napádajúcich baktérií o potrebe zásahu (táto chemická správa a ich následný presun na miesto určenia sa nazýva chemotaxia). Ďalej do tejto skupiny patria monocyty- takisto biele krvinky, ktoré však v krvi zvyčajne dlho necirkulujú, rýchlo sa usádzajú do rôznych tkanív, čím sú povýšené na makrofágy- veľké požierače. Sú to akýsi dlhovekí obri, ktorí ticho čakajú v tkanivách a keď treba, likvidujú nepriateľov procesom fagocytózy. Niektoré baktérie sú také prefíkané, že si vyvinuli ochranné púzdra- brnenia, vďaka ktorým sú pred fagocytózou chránené. Alebo dokážu po zožratí prežiť v makrofágu, množiť a ukrývať sa v ňom pred ďalšími nástrojmi imunity.

NK-bunky sú miestni kati. Možno aj preto ich všetci nazývajú natural killers alebo prirodzení zabíjači. Nebojujú priamo s nepriateľmi, likvidujú bunky nášho vlastného tela, ktoré už boli napadnuté. 

Do nešpecifickej imunity patria aj ďalšie bunky- napr. eozinofily, ktoré nám pomáhajú bojovať proti parazitom a trombocyty, ktoré sú dôležité pri zástave krvácania a teda znovuvybudovaní ochranného opevnenia.

Okrem toho, vo vnútri pevnosti sú ukryté rôzne chemické látky- pasce, ktoré môžu dopomôcť zneškodneniu votrelcov. Napríklad komplementový systém- čo je skupina bielkovín, ktoré komplikovanými interakciami medzi sebou navzájom zabezpečia rozpad mikróba. Alebo inteferóny, bielkoviny, ktoré sa uvoľňujú z bunky napadnutej vírusom- jej samotnej už síce život nezachránia, ale zťažujú ďalšie rozmnožovanie vírusu.

Niektoré bielkoviny uvoľňované bunkami imunitného systému alebo zo samotných baktérií  vedú k vzniku zápalu s jeho typickými lokálnymi prejavmi- preteplenie, začervenanie, opuch, bolesť a porušená funkcia. Alebo nastavujú termostat v mozgu na vyššiu teplotu, čo sa prejaví horúčkou. A hoci nepríjemná, aj zápalová reakcia je jedným zo spôsobov, ako sa naše telo bráni.

Aby sme si to zhrnuli, nešpecifická imunita je evolučne najstarší, rýchly, ale necielený typ obrany, ktorý nerozlišuje s akým patogénom práve bojuje, nemá schopnosť si ho zapamätať a pri ďalšom útoku zdokonaľovať svoju reakciu. Patria do nej imunitné bunky- najmä fagocyty a NK-bunky a antimikrobiálne a prozápalové bielkoviny.

3.)Špecifická imunita- generáli, študované hlavy celej obrannej misie

Inak je to u imunity špecifickej. Podieľajú sa na nej lymfocyty, najinteligentnejší bojovníci v celej pevnosti. Už od svojho vzniku sa zúčastňujú rôznych výcvikov a školení, čoho následkom každý z nich vie dobre reagovať na jeden určitý typ nepriateľa. Pri stretnutí s ním ho nielenže zničí, ešte si aj zapamätá, že s daným votrelcom už bojoval a pri prípadnom ďalšom stretnutí vie postupovať oveľa efektívnejšie a rýchlejšie.

Lymfocyty sú druhom bielych krviniek (leukocytov), ktoré podobne ako iné krvné bunky vznikajú v kostnej dreni. Časť z nich v kostnej dreni zostáva aj počas celého svojho vývoja. Nazývajú sa B-lymfocyty (B ako bone marrow). Ostatné, T-lymfocyty sa presúvajú do thymu, orgánu uloženom v hrudníku (T ako thymus). Existujú dve skupiny T-lymfocytov: Tc- (cytotoxické) lymfocyty a Th-lymfocyty (helperi). Kým smú lymfocyty vyplávať do krvného riečiska, musia zdokonaliť svoje schopnosti a funkcie. Ako takýto lymfocytárny výcvik prebieha? Prostredníctvom komplikovaných genetických udalostí sa vytvárajú rôzne druhy lymfocytárnych receptorov (príjmačov), pričom každý dokáže reagovať len s jedným konkrétnym antigénom (t.j. časť  batérie, vírusu alebo inej bunky, na ktorú dokáže imunitný systém reagovať). Vzniká tak až 10na8 rôznych lymfocytov, každý schopný spojiť sa jedným unikátnym typom antigénu (a teda bojovať s jedným unikátnym nepriateľom). V ďalšom kroku sa overuje, či receptor daného lymfocytu nereaguje s antigénmi vlastného tela, čo by mohlo byť nebezpečné (deje sa to napríklad pri autoimunitných ochoreniach). Všetci takíto uchádzači sú zo štúdia vyradení.

Po vyškolení sa lymfocyty dostávajú do obehu a netrpezlivo čakajú, kedy budú môcť svoje teoretické vedomosti vyskúšať v praxi. Ani sa nenazdáme a je tu útok nebezpečného kmeňa baktérií. Podarilo sa im prekonať mechanickú obrannú bariéru, časť z nich už zahynula v boji s fagocytmi a NK- bunkami alebo skonala v pasci antimikrobiálnych bielkovín. Na to, aby sa svojej úlohy ujali lymfocyty, potrebuje ešte vo väčšine prípadov dôležitú rolu zohrať starý známy makrofág- člen nešpecifickej imunity. Po tom, čo baktériu zožral pomocou fagocytózy, uteká jej špecifickú časť (antigén) ukázať lymfocytom. Hľadá tých, ktorí na svojom povrchu nesú receptor schopný spojiť sa práve s týmto antigénom. Zohráva rolu antigén- prezentujúcej bunky. Počas svojho hľadania natrafí na Th-lymfocyt – tzv. helpera alebo pomocníka.Tento lymfocyt mu ochotne pomôže s pátraním po ďalších lymfocytoch- bojovníkoch zo skupiny B-lymfocytov a Tc-lymfocytov obsahujúcich hľadaný kľúčový receptor (a teda vyškolených na špecifickú reakciu práve naň). Keď takýto lymfocyt nájde, začne sa ten rýchlo množiť a vytvárať celú armádu rovnakých lymfocytov schopných bojovať s práve útočiacim votrelcom. Tento dej sa nazýva klonálna selekcia a proliferácia.   

Do priameho boja sa následne zapájajú dve skupiny lymfocytov- Tc-lymfocyty (cytotoxické) a B-lymfocyty.

Cytotoxické T-lymfocyty zabíjajú bunky už napadnuté patogénom tak, že pomocou bielkoviny perforínu vytvárajú diery do bunkovej membrány. Bunka sa tak preplní mimobunkovou tekutinou, že praskne a zaniká.

B- lymfocyty sa po nabudení Th-lymfocytom množia do dvoch veľkých skupín. Prvé sú plazmatické bunky, ktoré dokážu produkovať protilátky (t.j. imunoglobulíny), ktoré viacerými spôsobmi ničia nepriateľa. Druhou skupinou sú pamäťové bunky, ktorých úlohou je zapamätať si všetky špeciality stratégie boja útočiaceho patogéna. Vďaka nim je reakcia imunitného systému, v prípade že sa tá istá infekcia v budúcnosti zopakuje, oveľa rýchlejšia, silnejšia a dlhšia. Pre porovnanie, primárna imunitná odpoveď (pri prvom stretnutí s určitým mikróbom) trvá v priemere 10-17 dní, pri sekundárnej imunitnej odpovedi nastupuje v plnej sile už za 2-7 dní. A niekedy, napr. pri ovčích kiahňach, je taká silná, že na to isté ochorenie dvakrát neochorieme.

Špecifická imunita je teda fylogeneticky mladší typ imunity, má pomalší nástup, je antigén-špecifická a má schopnosť pamätať si. Patria do nej B- a T- lymfocyty.

Zhrnutie

Na záver ešte rýchle zhrnutie. Do obranného (imunitného) systému patria mechanické bariéry zťažujúce vstup patogéna do organizmu, nešpecifická imunita zložená z buniek (najmä fagocytov a NK-buniek) a špeciálnych bielkovín a najdokonalejšia špecifická imunita založená na lymfocytoch a protilátkach. Viac o protilátkach produkovaných B-lymfocytmi si povieme v ďalšom článku.

(zdroje: Biologie- Neil A. Campbell, Jane B. Reece, Atlas fyziologie človeka- Stefan Silbernagl, Agamemnon Despopoulos)                                                                                                                               

Páčil sa Vám tento článok? Pridajte si blogera medzi obľúbených a my Vám pošleme email keď napíše ďalší článok
Pridaj k obľúbeným

Hlavné správy

DOMOV

Kompromitujúce nahrávky už znervóznili viacerých

Niektoré nahrávky nie sú dodnes objasnené.

DOMOV

Kľúčová postava Gorily reportérom SME: Nemôžete sa pýtať

Malchárek je v akciovke so Siekelom.


Už ste čítali?