Mechanizmy obrony organizmu.

Naturalne bariery immunologiczne.

Rola szczepień ochronnych w nabywaniu odporności.

Kontrola środowiska wewnętrznego i zewnętrznego.

- Regulacja nerwowo-hormonalna ( układ nerwowy, układ hormonalny ).

- Regulacja immunologiczna ( układ odpornościowy )

Budowa układu odpornościowego.

Układ immunologiczny nie stanowi wyodrębnionego narządu – jest rozproszony po całym organizmie i współdziała ze wszystkimi tkankami ustroju.

Obejmuje on:

- Narządy limfoidalne.

- Naczynia limfatyczne.

- Leukocyty ( granulocyty i agranulocyty )

- Oraz inne komórki biorące udział w odpowiedzi immunologicznej.

Do głównych narządów układu immunologicznego należy:

Grasica – odgrywa ważną rolę w układzie immunologicznym i hormonalnym, przygotowuje komórki szpiku do ich czynności immunologicznej, m.in. uczy limfocyty T rozpoznawać komórki ‘ swoje ‘ od ‘ obcych ‘. Jako narząd układu dokrewnego wytwarza hormony, które oddziałują na limfocyty T i wydzielanie innych hormonów oraz sama pozostaje pod wpływem hormonów wzrostu, tarczycy czy kory nadnerczy.

Szpik kostny – tu powstają i dojrzewają komórki macierzyste wszystkich komórek krwi ( również limfocyty B ).

Węzły chłonne – miejsce, w którym zbiegają się naczynia limfatyczne z kilku okolic ciała ( np. pachowe, pachwinowe, szyjne ). Tu następuje przesączenie chłonki i ewentualne zatrzymanie mikroorganizmów komórek nowotworowych – jest to miejsce gdzie gromadzą się i rozmnażają limfocyty T i B.

Grudki chłonne – składniki układu limfatycznego w innych narządach organizmu np., w wyrostku robaczkowym, w oskrzelach, w skórze. Tu jak i w migdałkach dochodzi do produkcji przeciwciał przez limfocyt B.

Migdałki – to nagromadzenie grudek chłonnych w błonie śluzowej gardła i nosogardzieli tworzące razem gardłowy pierścień limfatyczny zwany pierścieniem Waldeyera.

Śledziona – tu znajdują się erytrocyty i makrofagi oraz w postaci grudek chłonnych limfocyty B i T. Funkcja śledziony polega na niszczeniu starych erytrocytów i płytek krwi, komórek nowotworowych oraz wytwarzaniu limfocytów i przeciwciał. Rola jej podobna jest do roli węzłów chłonnych z tą jednak różnicą, że tu dochodzi do filtrowania krwi w węzłach chłonki.

W mechanizmie obrony organizmu przed drobnoustrojami bierze udział cała rzesza wyspecjalizowanych komórek.

Około 25% wszystkich krwinek białych stanowią limfocyty. Większość z nich znajduje się w narządach limfatycznych, a tylko pozostała część we krwi. Uczestniczą one w reakcjach odpornościowych. Rozpoznają one obce dla organizmu antygeny i walczą z nimi poprzez wytarzanie specyficznych białek, przeciwciał. Limfocyty są odpowiedzialne za zapamiętanie i rozpoznanie antygenu, z którym organizm miał już wcześniej kontakt.

Limfocyty nie stanowią jednolitej grupy. Należą do nich limfocyty B, które dojrzewają i różnicują się w szpiku kostnym i limfocyty T, które jeszcze jako komórki w pełni niedojrzałe, opuszczają szpik i dojrzewają w grasicy, a następnie osadzają się w obwodowych narządach limfatycznych.

Wśród limfocytów wyróżniamy:

* Limfocyty Tc – cytototoksyczne, zdolne do zabicia innych komórek ( obcych, nowotworowych, zakażonych wirusem )

* Limfocyty Ts – supresorowe, przerywają walkę i uniemożliwiają atakowanie własnych tkanek przez limfocyty.

* Limfocyty Th – pomocnicze, przekazują informacje za pomocą mediatorów do limfocytów cytotoksycznych, aby te zaatakowały ‘ obcych ‘, bądź limfocyty supresorowe, aby zakończyły walkę. Przesyła również rozkaz do limfocytów B, aby te przygotowały się do produkcji przeciwciał.

* LimfocytyB pod wpływem informacji otrzymanych od limfocytów pomocniczych przekształcają się w komórki plazmatyczne i wytwarzają przeciwciała. Część z nich stanowi komórki pamięciowe, dzięki czemu produkcja przeciwciał przy ponownym spotkaniu z intruzem następuje bardzo szybko.

Oprócz limfocytów w obronie organizmu biorą udział komórki odpornościowe, które za pomocą swoich enzymów są odpowiedzialne za niszczenie i usuwanie bakterii, wirusów i martwych komórek. Najważniejsze z nich to:

* Monocyty – są to największe leukocyty. Rola ich polega głównie na fagocytozie i zabiciu mikroorganizmów oraz innych obcych komórek. Niektóre z nich uczestniczą w wytwarzaniu interferonu –specjalnego białka, który uruchamia w komórce różnorodne mechanizmy obronne o właściwościach m.in. przeciwwirusowych.

* Granulocyty obojętnochłonne ( neutrofile ), jest to najliczniejsza grupa granulocytów. Migrują one do tkanek, zwłaszcza do miejsc objętych procesem chorobowym, gdzie pochłaniają patogeny, fagocytują je, a następnie giną.

* Granulocyty kwasochłonne ( eozynofile ), stanowią 1-4% krwinek białych. Odgrywają rolę w reakcjach alergicznych i zwalczaniu pasożytów.

* Granulocyty zasadochłonne ( bazofile ), stanowią niewielki procent granulocytów. Nie fagocytują, lecz wydzielają ze swoich ziarnistości substancje prowadzące m.in. do zmian w przepuszczalności naczyń, a w efekcie do obrzęku i zaczerwienienia uszkodzonej tkanki.

Odporność organizmu.

Antygeny – to rozmaite białka, glikoproteiny, lipidy i sacharydy komórek i drobnoustrojów oraz substancje organiczne i nieorganiczne abiotycznego pochodzenia.

Organizacja układu odpornościowego człowieka.

1. Linia obrony.

Odporność nieswoista ( wrodzona, niespecyficzna ) – różnorodne, wytwarzane przez organizm zapory obronne, zabezpieczające przed wniknięciem do organizmu obcych antygenów. Stanowią pierwszą linię obrony organizmu. Uruchamiane są one bardzo szybko. W mechanizmach tych biorą udział także enzymy i białka uwalniane lub aktywowane przez komórki układu odpornościowego jak lizozym, tzw. układ dopełniacza, czy interferon.

Niektóre fizjologiczne mechanizmy obronne stanowiące pierwszą linię obronną ssaków w tym człowieka.

- Wydzielanie kwasu mlekowego ( przez gruczoły potowe ) nadającego skórze odczyn kwaśny.

- Występowanie w pochwie bakterii mlekowych wydzielających kwas mlekowy przyczyniający się do obniżenia pH w ty narządzie.

- Wydzielanie przez gruczoły ścian żołądka kwasu solnego.

- Wydzielanie lizozymu ( enzym ) występującego m. in. we łzach, pocie i innych wydzielinach, niszczącego u niektórych bakterii ścianę komórkową.

- Wytwarzanie przeciwbakteryjnych i przeciwgrzybicznych związków przez symbiotyczne bakterie przewodu pokarmowego.

- Reakcje odruchowe, np. kaszel, kichanie, torsje oczyszczające drogi oddechowe i pokarmowe.

Druga linia obrony ( komórki posiadające zdolność fagocytozy ).

- Makrofagi, granulocyty( neutrofile i eozynofile wykazujące właściwości fagocytozy, m.in. bakterii i drożdży.

3 linia obrony – odporność swoista.

Jest ona nabyta i specyficzna. Powstaje po kontakcie z danym antygenem i jest skierowana tylko na ten konkretny antygen. Mechanizmy swoiste są młodsze filogenetycznie i do ich wytworzenia potrzeba czasu ( są za to znacznie silniejsze ze względu na specyficzność ).

Typy reakcji odpornościowych.

* Odpowiedź humoralna ( przy użyciu przeciwciał ), polega na wytworzeniu oraz uwolnieniu przez limfocyty B swoistych przeciwciał pod wpływem konkretnego pojawiającego się w organizmie antygenu.

* Odpowiedź komórkowa ( z wykorzystaniem komórek zdolnych do niszczenia antygenów bez fagocytozy, np. limfocytów cytotoksycznych, NK oraz komórek zdolnych do fagocytozy – makrofagów, neutrofili i eozynofilii ). Odpowiadają za nią przede wszystkim agresywne limfocyty zwalczające ( bez pochłonięcia ) komórki zainfekowane wirusem, zmienione nowotworowo lub należące do przeszczepu rozpoznanego jako obcy.

Przeciwciała są tzw. immunoglobulinami, czyli immunogennymi globulinami ( globuliny tworzą grupę globularnych białek, stanowiących większość białek ustrojowych ), które posiadają określoną swoistość, co oznacza, że ich struktura ‘ odpowiada’ strukturze określonego antygenu.

Są różne immunoglobuliny. Należą w zależności od budowy do różnych klas. Najwięcej immunoglobulin należy do klasy gamma, są to immunoglobuliny gamma (IgG). Poza nimi są też immunoglobuliny alfa (IgA), immunoglobuliny mi (IgM), immunoglobuliny delta (IgD), oraz immunoglobuliny epsilon (IgE).

Do kontaktu komórek dendrycznych z antygenami dochodzi w nabłonkach i tkance łącznej większości narządów, skąd antygeny są transportowane naczyniami limfatycznymi doprowadzającymi do węzłów chłonnych, gdzie są prezentowane limfocytom T.

Pamięć immunologiczna – to silniejsze i szybsze reagowanie na każdy następny kontakt z określonym antygenem.

Wykorzystuje się pamięć immunologiczną w szczepieniach ochronnych. Mamy różnego rodzaju szczepienia. Za pomocą szczepień ochronnych można wytwarzać odporność, można uodparniać organizm na potencjalne antygeny. Jest to czynna forma nabywania odporności ale na drodze sztucznej, bo wprowadzamy poprzez iniekcje albo przez uszkodzenie skóry antygen do naszego organizmu. Różnego rodzaju wykorzystywane są szczepionki albo są one sztucznie przygotowane i zawierają toksyny albo osłabione bądź zabite drobnoustroje – atenuowane – czyli pozbawione swojej zjadliwości, można też przygotować autoszczepionkę czyli preparat, który sztucznie jest przygotowany ze szczepów drobnoustrojów, najpierw pobranych od pacjenta a potem podane po to tylko żeby doszło do wywołania tej reakcji odpornościowej. Czasami jest tak, że nie ma czasu na to żeby zastosować szczepienie ochronne bo antygen rozwija się bardzo szybko i może spowodować bardzo duże zagrożenia w organizmie, łącznie z zagrożeniem życia wówczas podaje się gotowy, sztucznie przygotowany preparat w postaci surowicy. W skład surowicy wchodzą gotowe przeciwciała. Surowica ma za zadanie również nabycie odporności ale już nie w sposób czynny tylko w sposób bierny bo dostajemy gotowe przeciwciała wytworzone w innym organizmie.

Szczepienia ochronne.

* Szczepienia ochronne – sztuczna i czynna forma uodpornienia organizmu na potencjalne antygeny.

* Szczepionka – sztucznie przygotowana substancja zawierająca toksyny lub osłabione bądź zabite drobnoustroje chorobotwórcze.

* Autoszczepionka – sztucznie przygotowany preparat przygotowany ze szczepów drobnoustrojów pobranych od pacjenta.

* Surowica – Sztucznie przygotowany preparat, w skład którego wchodzą gotowe przeciwciała.

Szczepienia ochronne – uodparnianie przeciw chorobom zakaźnym przy użyciu szczepionek, wprowadzanych do ustroju najczęściej podskórnie lub, jak w przypadku choroby Heinego-Medina, doustnie.

Szczepienia ochronne wywołują odporność czynną ( w płynach i tkankach ustroju powstają pod wpływem ich działania immunoglobuliny) trwającą od kilku miesięcy do kilku lat, pozostają komórki pamięci immunologicznej.

Każdy organizm inaczej reaguje na szczepionkę, więc po szczepieniach występują niekiedy tzw. odczyny poszczepienne miejscowe ( zaczerwienienie, obrzęk i bolesność w miejscu wstrzyknięcia i jego okolicy ) oraz ogólne ( wysoka gorączka, ogólne osłabienie, bóle głowy czasami może przejść choroba w sposób poronny, najgorszym przypadkiem jest wstrząs anafilaktyczny )

Szczepienia ochronne dzieli się na podstawowe i powtórne. Podstawowe wykonuje się w pierwszym roku życia dziecka. Należą do nich szczepienia przeciw gruźlicy oraz błonicy, krztuścowi ( kokluszowi ) i tężcowi ( szczepionka skojarzona Di-Te-Per ) chorobie Heinego-Medina, odrze oraz w pewnych szczególnych wypadkach przeciw wirusowemu zapaleniu wątroby typu B.

Szczepienia powtórne odbywają się w następnych latach do 18 roku życia. Stosuje się też szczepienia przeciw wirusom grypy, nagminnego zapalenia przyusznic ( świnki ), przeciw wściekliźnie. V Sprawdza się próbę kulinową przeciwko gruźlicy i ewentualnie się doszczepia. Co roku jest podawany terminarz szczepień, który jest zatwierdzony przez ministerstwo zdrowia. Mamy ruchy antyszczepionkowe, które zdecydowanie szerzą modę na nieszczepienie.

Jak wykazują badania te odczyny poszczepienne nie są takie bardzo duże, nie są one przede wszystkim wywołane przez antygeny ale przez dodatki do szczepionek to są tzw. adiuwanty, wszelkiego rodzaju konserwanty, bo taka szczepionka musi przez kilka lat funkcjonować. Bardzo często dodaje się środki chemiczne, które wspomagają działanie szczepionki, ona wtedy szybciej reaguje w organizmie, szybciej wywołuje reakcję pierwotną, jest ona większa aniżeli bez adiuwantów. W gruncie rzeczy te adiuwanty, czyli dodatki do szczepionek są przyczyną tych wszystkich odczynów poszczepiennych.

Czasami jest taka sytuacja, że nie ma czasu na wykonywanie szczepień, kiedy organizm nie może dostatecznie szybko uruchomić mechanizmu odporności czynnej, wtedy od razu podaje się gotowe surowice odpornościowe, które zawierają przeciwciała wyprodukowane w innym organizmie, gotowe przeciwciała np. różnego rodzaju surowice przeciw tężcowe, przeciw jadowe żeby nie doszło do bardzo przykrych następstw.

* Surowice odpornościowe zawierają gotowe przeciwciała. Są podawane kiedy organizm nie może dostatecznie szybko uruchomić mechanizmów odporności czynnej.

Nabywanie odporności.

Różne rodzaje odporności swoistej.

Czynna – naturalna ( przebyte choroby i zakażenia ) / sztuczna ( szczepienia ochronne ).

Bierna – naturalna ( przeciwciała matki przekazywane przez łożysko matki ) / sztuczna ( surowice odpornościowe np. przeciwtężcowa, przeciwjadowa ).

Nabyć możemy tylko odporność swoistą bo odporność nieswoistą zdobywamy przychodząc na świat. Możemy ją nabyć w sposób czynny czyli wytworzyć na drodze naturalnej poprzez przebycie choroby albo na drodze sztucznej podając dany antygen lub jego fragment w postaci szczepień ochronnych. Jedna i druga odporność – ta wytworzona na drodze naturalnej albo sztucznej jest odpornością czynną, bo my sami uruchamiamy mechanizm odpornościowy. Drugi sposób na zdobywanie odporności swoistej to odporność bierna, nabywana w sposób bierny czyli otrzymujemy gotowe przeciwciała wytworzone w innym organizmie – sami ich nie wytwarzamy. Mamy dwie drogi nabywania odporności biernej: naturalna to przeciwciała matki przekazywane przez łożysko matki w trakcie rozwoju prenatalnego i w czasie karmienia piersią, matka razem z pokarmem przekazuje dziecku gotowe przeciwciała. Druga droga sztuczna to surowice odpornościowe, wtedy kiedy nie ma czasu na uruchomienie mechanizmów odpornościowych i trzeba je podać w sposób gotowy.

Kontrola układu immunologicznego.

Kontrola wewnętrzna.

Układ immunologiczny wykazuje dużą niezależność od innych układów i jest wyposażony w liczne wbudowane własne mechanizmy kontrolujące przebieg reakcji immunologicznej. Autokontrola jest konieczna, zważywszy, jaką bronią dysponuje. Namnożone w dużej liczbie cytotoksyczne limfocyty, obładowane śmiercionośnymi cytokinami muszą być poddane kontroli, w przeciwnym razie mogłyby skierować swoje niszczycielskie działanie przeciw zdrowym komórkom organizmu.

Aktywne komórki immunokompetentne, które stają się zbyteczne są uśmiercane w wyniku indukcji w nich apoptozy.

Kontrola zewnętrzna

Hormony.

Oprócz mechanizmów własnych układ immunologiczny jest poddawany wpływom innych układów integracyjnych: dokrewnego i nerwowego. Są hormony, które mogą bezpośrednio wpływać na funkcje immunologiczne. Na przykład glikokortykoidy, hormony kory nadnercza, hamują namnażanie się limfocytów i produkcję cytokin. Hormon wzrostu – przeciwnie – zwiększa namnażanie limfocytów, zwiększa ilość tkanki limfatycznej . Zarówno estrogeny, jak i androgeny mają wpływ na układ immunologiczny, zmienny, w zależności od bieżących potrzeb organizmu. Tyroksyna, hormon produkowany przez tarczycę, potęguje odporność humoralną.

Układ nerwowy ( neuropsychoimmunologia )

Regulacja nerwowa układu immunologicznego zachodzi przede wszystkim za pośrednictwem układu autonomicznego, którego włókna docierają do węzłów chłonnych.

Czy wyższe pietra układu nerwowego mają wpływ na układ immunologiczny?

Kora mózgowa może wpływać na funkcjonowanie odporności. Znane są określone stany psychiczne, w których odporność zmniejsza się albo zwiększa np. stres może mieć korzystny lub negatywny wpływ na odporność )

Choroby układu odpornościowego:

- Niedobory odpornościowe.

- Zespół nabytego niedoboru odporności ( AIDS )

- Choroby autoimmunologiczne ( autoagresja ) np. cukrzyca insulinozależna, reumatoidalne zapalenie stawów.

- Zjawiska nadwrażliwości ( alergia, atopia )