ODPORNOŚĆ ORGANIZMU

ODPORNOŚĆ

ORGANIZMU

Dr Bogumiła Braczkowska

Michał Braczkowski

ŚAM, Wyższa Szkoła Planowania

Strategicznego

Katowice 2005

IMMUNOLOGIA

jest nauką o odporności.

Określenie to pochodzi od łacińckiego

słowa

immunis

– odporny, wolny od

obciążeń i greckiego logos, czyli nauka

Przedmiotem jej badań są zachodzące, przy

udziale określonych komórek i związków

chemicznych procesy prowadzące do

utrzymania całości organizmu w równowadze

wobec powstających wewnątrz lub wnikających

z zewnątrz substancji obcych i do zapobiegania

uszkodzeniu tkanek przez te substancje

•

Zainteresowania immunologii dotyczą więc

procesów fizjologicznych, które leżą u podstaw

niezbędnej ochrony organizmu wobec ciągłych zmian

środowiska

•

Przedmiotem badań immunologii są również

patologiczne procesy zachodzące w układzie

odpornościowym, których konsekwencją są

uszkodzenia własnych tkanek lub komórek i rozwój

tzw. chorób immunologicznych, jak zespoły

autoagresyjne, np. Toczeń rumieniowaty, lub takie

zachwiania czynności immunologicznej, które mogą

powodować lub przyspieszać rozwój innych chorób, w

tym nawet nowotworów

ODPORNOŚĆ

jest najogólniej stanem organizmu

polegającym na wytworzeniu systemu zdolnego

do rozpoznawania i unieczynniania obcych dla

ustroju czynników

Pierwszą właściwą definicję odporności sformułował w 1958

roku Zilber, jasno precyzując sformułowania oddzielające ją

od oporności i obronności. Według niego odporność jest to

niewrażliwość ustroju na działanie zarazków lub ich jadów,

uwarunkowana całokształtem odziedziczonych oraz

indywidualnie nabytych przystosowań, które przeciwstawiają

się wtargnięciu i rozmnażaniu się w organizmie

drobnoustrojów oraz niweczą działanie wydzielanych przez

nie jadów lub innych produktów metabolizmu

Kilka lat później rozszerzone pojęcie

odporności, uwzględniające stany od

całkowitej niewrażliwości aż do łagodnych

zachorowań podał Fleck. Zdaniem tego autora

odpornością nazywamy taki stan organizmu,

w którym, w warunkach gdy inne organizmy

chorują z powodu zakażenia, nie ulega om

zakażeniu albo jeśli się zakazi to nie choruje

(zakażenie bezobjawowe) lub choruje dużo

łagodniej

Obecnie uznawana, najpop-

rawniejsza definicja podaje:

odpornością nazywamy stan

ustroju uwarunkowany

całokształtem procesów

skierowanych na

przywrócenie integralności

środowiska wewnętrznego,

tzw. homeostazy organizmu,

naruszonej przez substancje

natury antygenowej

Wyróżniamy dwa podstawo-

we rodzaje odporności:

- odporność naturalną

- odporność nabytą

ODPORNOŚĆ NATURALNA

(zwana inaczej

wrodzoną bądź nieswoistą)

jest stanem

niewrażliwości ustroju na pewne

zakażenia właściwe dla danego gatunku,

uwarunkowanym genetycznie i

niezależnym od uprzedniej ekspozycji na

dany czynnik zakaźny, a ujawniającym się

w chwili pierwszego zetknięcia z nim. Ten

rodzaj odporności jest wiec cechą

konstytucyjną, istniejącą już w chwili

narodzin

•

Odporność nieswoistą warunkują

następujące mechanizmy

: fagocytoza,

bariera śluzówkowa i skórna, układ

dopełniacza i properdyny oraz pewne

szczególne substancje biologiczne

wytwarzane przez ustrój, jak np. niektóre

układy enzymatyczne

•

Natężenie odporności wrodzonej jest

duże, z tego też powodu zalicza się ją do

odporności bezwzględnej, której nie da się

przełamać nawet znaczącą liczbą

drobnoustrojów

Pierwszymi zaobserwowanymi

przykładami odporności nieswoistej były

niewrażliwości pewnych gatunków na

choroby występujące u innych gatunków,

wcześnie stwierdzono odporność

człowieka na dżumę bydła rogatego, kur

na laseczki wąglika, żab na tężec,

zwierząt na rzeżączkę lub też myszy na

zakażenia spowodowane przez

Salmonella gallinarum albo Salmonella

schottmuelleri

Przy obniżeniu lub zniszczeniu

odporności naturalnej, np. przez silne

napromienienie jonizujące, mogą

wystąpić zakażenia śmiertelne

wywołane przez drobnoustroje,

względnie mało chorobotwórcze lub

nie powodujące żadnych chorób u

danych gatunków przy nie

zaburzonej odporności wrodzonej

ODPORNOŚĆ NABYTA (I)

(zwana

inaczej swoistą)

powstaje w wyniku

kontaktu z czynnikiem szkodliwym lub

obcym dla ustroju i rozwija się w ciągu

całego życia

Ten typ odporności jest cechą

osobniczą, uzyskaną bądź w okresie

życia płodowego bądź po urodzeniu

ODPORNOŚĆ NABYTA (II)

Reakcje prowadzące do wytworzenia

odporności nabytej są wywoływane

przez wyspecjalizowany układ

komórkowy i mają charakter swoisty,

tzn. ściśle związany z określonym

czynnikiem szkodliwym

ODPORNOŚĆ NABYTA (III)

Wyróżniamy następujące sposoby

nabywania odporności swoistej:

- odporność nabyta biernie w sposób

naturalny i sztuczny,

- odporność nabyta czynnie w sposób

naturalny i sztuczny

- oraz odporność śródzakaźna

Odporność nabyta biernie

w sposób naturalny

polega na przechodzeniu przeciwciał matki do

płodu albo przez łożysko podczas ciąży, albo u

noworodków z mlekiem przez przewód

pokarmowy, gdyż błona jelit w tym okresie życia

przepuszcza przeciwciała do krwi

Przechodzenie przeciwciał do płodu ma duże

znaczenie dla odporności noworodka, który w tym

okresie życia nie wytwarza jeszcze własnych

przeciwciał, a pozbawiony własnych środków

ochrony byłby narażony na zakażenia śmiertelne

Przeniesione przeciwciała matki utrzymują się w

krążeniu dziecka przez okres kilku miesięcy, aż do

chwili, gdy zaczyna ono samo wytwarzać czynniki

wyrównujące straty odpornościowego białka

matki

Odporność nabyta biernie

w sposób

sztuczny

polega na wprowadzeniu

surowicy odpornościowej, zawierającej

przeciwciała wytworzone przez innego

osobnika tego samego lub innego

gatunku (surowice odpornościowe

homologiczne lub heterologiczne)

Odporność nabyta biernie w sposób

sztuczny

Ten sposób wywoływania odporności sztucznej

jest szeroko wykorzystywany w praktyce, zarówno

dla zapobiegania, np. stosowanie surowic

przeciwtężcowych, przeciwbłonniczych lub

preparatów immunoglobulin w profilaktyce chorób

zakaźnych, jak i w leczeniu chorób zakaźnych

wywołanych przez zarazki wytwarzające silne

jady

Rodzaj tak nabytej odporności jest krótkotrwały,

gdyż przeciwciała, jako obce białka są stosunkowo

szybko usuwane z ustroju

Odporność nabyta

czynnie w sposób

naturalny

powstaje po przebyciu choroby zakaźnej lub

częstych zakażeń bezobjawowych

Trwałość tego typu odporności jest na ogół duża,

zaczyna się wykształcać już podczas początków

choroby doprowadzając do wyzdrowienia

Po przebyciu niektórych chorób zakaźnych, np.

odry, ospy, płonicy odporność na nie utrzymuje

się przez całe życie

Odporność nabyta

czynnie w sposób

sztuczny (I)

powstaje po immunizacji szczepionkami

mogącymi zawierać:

- początkowo próbowano wykorzystywać nawet

drobnoustroje żywe w pełni zjadliwe ale używane

w dawce niedostatecznej do wywołania choroby,

ten sposób uodparniania nie jest już w ogóle

stosowany

- zarazek żywy o małej zjadliwości (atenuowany)

lub zmodyfikowany przez zmianę jego

powinowactwa

do tkanek, np. szczepionki przeciwgruźlicze BCG,

przeciw dżumie, ospie, żółtej febrze, porażeniu

dziecięcemu

Odporność nabyta czynnie w sposób

sztuczny

(II)

powstaje po immunizacji szczepionkami mogącymi

zawierać:

zarazek zabity ogrzewaniem lub związkami

chemicznymi, np. szczepionki przeciw durowi

brzusznemu i durom rzekomym, durowi

plamistemu, krztuścowi

- metabolity bakterii, np. anatoksyny, powstałe po

reakcji egzotoksyn bakteryjnych z formaliną. Są to

jedne ze szczepionek bardziej skutecznych i

bezpiecznych, np. anatoksyny przeciwtężcowe

Odporność nabyta czynnie w sposób

sztuczny

(III)

- wyciąg uzyskany z komórek bakteryjnych po

dokonanej ekstrakcji

- mieszaninę żywego zarazka i homologicznej

surowicy odpornościowej, np. szczepionka

przeciw różycy świń stosowana w praktyce

weterynaryjnej

Ponadto, zwłaszcza w przewlekle przebiegających

zakażeniach o tendencji nawrotnej, np. w

czyraczności, stosuje się w celach leczniczych

autoszczepionki, przygotowane z drobnoustrojów

wyizolowanych od chorego

Odporność śródzakaźna (I)

(zwana

inaczej niesterylną lub symbiotyczną) jest

uznawana za osobną formę niewrażliwości

nabytej



Ten rodzaj odporności swoistej polega na

dodatkowym zakażeniu tym samym zarazkiem,

jednak z przebiegiem nietypowym, dającym

zakażenie bezobjawowe w czasie utrzymywania

się w ustroju już danej infekcji. Dzieje się tak, np.

w przebiegu kiły, gruźlicy, zimnicy, gorączki

wołyńskiej i niektórych chorób wirusowych

Odporność śródzakaźna (II)

Odporność symbiotyczna jest

uwarunkowana nie przebyciem

zakażenia, ale właśnie jego trwaniem

w ustroju

Z chwilą ustąpienia infekcji, w

momencie gdy następuje całkowite

wyeliminowanie drobnoustrojów,

odporność symiotyczna zanika

Odporność nabyta,

która stanowi

podstawę obrony ustroju ludzkiego przed

inwazją czynników szkodliwych z

zewnątrz, bądź też wewnątrzpochodnych,

składa się z dwóch zasadniczych typów:

odporności humoralnej i komórkowej

ODPORNOŚĆ HUMORALNA

oparta jest na

wytwarzaniu przeciwciał skierowanych

przeciwko określonym czynnikom

szkodliwym, czyli antygenom. Jest to tzw.

odporność (odpowiedź) typu wczesnego,

której przykładem może być niewrażliwość

na powtórne zakażenie durem brzusznym

lub błonicą po przechorowaniu lub po

szczepieniu ochronnym. W odpowiedzi tego

typu biorą udział limfocyty B wytwarzające

przeciwciała

Schemat humoralnego typu

odpowiedzi immunologicznej po

wniknięciu przeciwciała

Limfocyty T stymulują limfocyty B do

szybkiego namnażania się

Różnicowanie się licznych limfocytów B w
komórki

plazmatyczne

pamięci

Wydzielanie specyficznych
przeciwciał i ich transport we
krwi

Wiązanie antygenów przez
przeciwciała w nieaktywne
kompleksy

Fagocytoza antygenów

Komórki pamięci pozostają
przez wiele lat w organizmie

Szybka reakcja humoralna po
ponownym kontakcie z
antygenem

Przyciąganie makrofagów w rejon
odpowiedzi immunologicznej

ODPORNOŚĆ KOMÓRKOWA

czyli

odporność (odpowiedź) typu późnego, jest

rodzajem reakcji immunologicznej, w

której pośredniczą uczulone komórki –

limfocyty T grasicznozależne. Wynikiem

ich interakcji z innymi typami komórek

(przede wszystkim z makrofagami) jest

wytwarzanie przez te limfocyty substancji

o działaniu cytotoksycznym

Odpowiedź typu

późnego

odgrywa

znaczącą rolę w

odporności

przeciwgruźliczej,

przeciwwirusowej,

przeciwgrzybiczej,

przeciwpasożytniczej

przeciwnowotworowj

i w reakcji odrzucania

przeszczepów

ANTYGENY

są

związkami

wielkoczą-

steczkowymi

powodującymi

po wniknięciu do

ustoju

powstawanie

specyficznych,

wiążących się z

nimi przeciwciał

lub uczulonych

przeciw nim

komórek

Antygeny

- są związkami posiadającymi

następujące własności:

→

antygenowość

– zdolność swoistego łączenia

się z immunoglobulinami (zarówno wolnymi,

jak i stanowiącymi receptory limfocytów B) i

receptorami limfocytów T

→

immunogenność

– zdolność do wywołania

przeciw sobie swoistej odpowiedzi

immunologicznej

HAPTEN

(inaczej

antygen resztkowy) jest

związkiem

posiadającym

antygenowość ale

wykazującym brak

immunogenności. Jest

więc niewielką, nie-

immunogenną

cząsteczką wiążącą się

swoiście z

przeciwciałem. Hapten

w pewnych

przypadkach ułatwia

bądź wogóle umożliwia

wiązanie się antygenu z

powierzchnią komórek

PRZECIWCIAŁA

są

białkami wytwarza-

nymi w odpowiedzi

na antygen i reagu-

jącymi z nim specy-

ficznie. Dla białek

biorących udział w

humoralnej reakcji

odpornościowej, a

więc odgrywających

tam rolę przeciwciał

używa się nazwy

immunoglobuliny

Budowa i właściwości

przeciwciał

Przeciwciała

(Immmunoglobuliny) –

substancje białkowe

wytwarzane w

limfocytach

B i plazmocytach.

osiadają zdolność swoistego

łączenia się z antygenem i są

najważniejszymi cząsteczkami

układu odpornościowego

Budowa Przeciwciał

Cztery podstawowe podjednostki:

- cztery łańcuchy polipeptydowe -

( dwie identyczne pary łańcuchów lekkich

(L)

i łańcuchów ciężkich (H)

-połączone kowalencyjnie mostkami

dwusiarczkowymi oraz wiązaniami

niekowalencyjnymi

Łańcuchy lekkie i ciężkie zbudowane

są z dwóch części:

- V (zmiennej)- zawierają miejsca

wiążące

antygen

- C (stałej)- determinowane są przez

naturę

antygenu

POWINOWACTWO

Siła wiązania pojedynczego

determinantu antygenowego przez

miejsce wiążące antygen w

cząsteczce przeciwciała

Im silniejsze wiązanie, tym mniejsza

możliwość dysocjacji antygenu od

przeciwciała

Różne przeciwciała przeciwko jednemu

determinantowi antygenowemu mogą

różnić się stopniem powinowactwa do

tego antygenu

Przeciwciała wytwarzane podczas

odpowiedzi wtórnej przez limfocyty,

dzięki pamięci immunologiczej mają

większe powinowactwo, niż

wyprodukowane podczas odpowiedzi

pierwotnej

Document Outline