Przez dwa wykłady będziemy mówić o układzie odpornościowym. Układy limfatyczny i odpornościowy stanowią jedną wielką całość której celem jest ochrona nas wszystkich przed środowiskiem. Nasze organizmy wykształciły niesamowicie skuteczne i skomplikowane mechanizmy obronne przeciwko drobnoustrojom. Układ limfatyczny jest pierwszą linią obrony. Przede wszystkim musimy sobie zdać sprawę z jednej rzeczy, żeby móc walczyć z obcym musimy go rozpoznać. Cała zabawa polega na rozróżnieniu swojego od obcego, komórka musi zmacać receptorami np. bakterie i rozpoznać cudze antygeny. Każdy z nas ma całą gamę receptorów głównie glikoproteidów które identyfikują nasze komórki przeciwko którym nasz układ odpornościowy nie działa w sytuacji fizjologicznej. Są dwa rodzaje odporności:
Wrodzona (niespecyficzna) – nasz organizm od początku umie ochronić się przed wtargnięciem – bariery fizyczne, chemiczne i czynniki uwalniane z atakowanych komórek (przed wszystkim wyściółek uk. Pokarmowego i oddechowego). Fizyczne bariery to przede wszystkim skóra ze wielowarstwowym, zrogowaciałym nabłonkiem, błony śluzowe z nabłonkiem pokrytym migawkami chroniący przed wnikaniem drobnoustrojów do płuc. Wszystko co zostało usunięte z płuc spotyka trzecią barierę – kwas solny w żołądku. Ten ostatni równie dobrze może niszczyć nasze komórki ale żołądek błyskawicznie się regeneruje a na dodatek jest silnie pokryty śluzem. Poszczególne komórki wytwarzają wiele białek ochronnych takich jak białka grupy dopełniacza. Inną ochroną jest ślina w której znajdują się czynniki odkażające co tłumaczy odruch ssania palca zranionego.
Ssanie palca zdrowego, i eksponowanie się na drobnoustroje jest bardzo zdrowe dla dziecka gdyż pomaga to w wykształceniu Odporności Nabytej (specyficznej) – nasze komórki od dziecka uczą się rozpoznawać komórki obce poprzez wytwarzanie pamięci komórkowej. Najważniejsze są limfocyty, mamy ich dwie klasy:
Limfocyty B – produkują przeciwciała przekształciwszy się w komórki plazmatyczne.
Limfocyty T – odpowiedzialne są za odpowiedź cytotoksyczną czyli bezpośrednio zwalczają wszelkie komórki obce dla naszego organizmu.
Cała taka „armia” uzupełniona jest o makrofagi i granulocyty. Powstają one wszystkie w szpiku kostnym. Cały układ limfatyczny dzieli się na części centralne i obwodowe. Centralne to szpik kostny i grasica gdzie wszystkie klasy kom. Immunologicznych powstają. Część z tych komórek (przede wszystkim lim. B) uczą się w szpiku rozpoznawać swoje komórki co chroni przed patologicznym działaniem autoimmunologicznym. Część z tych komórek wypływa zaś do krwioobiegu i dostaje się do grasicy, te dojrzewają tam i różnicują się na kilka klas limfocytów cytotoksycznych, supresorowych czy pomocniczych w zależności od tego jakie receptory wykształcą. Jeżeli już wykształcimy aktywne limfocyty B i krążą one z krwia i limfą i oddziaływają z antygenami z limfy bądź lokują się w śledzionie gdzie reagują z antygenami krwi. Tak więc dwa „posterunki” to węzły chłonne dla limfy i śledziona dla krwi.
W szpiku mamy komórki zrębu gdzie znajdują się komórki macierzyste szpiku. Różnicują się one co polega na aktywacji/deaktywacji konkretnych genów konstruujących m.in. receptory i antygeny. Rodzaj tej otoczki decyduje czy będzie to limfocyt B czy też inne białe ciałko które potem w grasicy przejdzie dalsze różnicowanie. Jeżeli na różnicujących się komórkach pojawi się receptor interleukiny -7 produkowanej przez szpik komórka nieodwracalnie wchodzi w różnicowanie się na limfocyt B. Dalsze różnicowanie zachodzi pod wpływem białek MHC(HLA)1. Jeżeli limfocyt tworzy receptory podobne w strukturze do przeciwciał zaczyna on dotykać i produkować pamięć komórkową o komórkach „własnych”. Szpik kostny niszczy komórki które aktywują się przedwcześnie i mogą atakować własne komórki. W ten sposób na obwód wychodzą limfocyty B nie potrafiące ulec pełnej aktywacji. Nazywa się to klonalna delecja. Na obwodzie, w przypadku kontaktu z jakimkolwiek antygenem, limfocyty B jako jedyne nie muszą mieć prezentowanego antygenu i łącząc się z nim przechodzą ekspansję klonalną co powoduje powstanie miliona kopii takiego limfocytu który aktywuje odpowiedź immunologiczną. Część z tych komórek nie przekształci się w plazmocyty produkujące przeciwciała ale pozostanie w organizmie jako pamięć komórkowa. Komórka plazmatyczna po aktywacji produkuje immunoglobuliny w tępie kilku tysięcy na sekundę. Przeciwciało składa się z trzech części. Dwie pozwalają na powiązanie antygenu z przeciwciałem. Trzeci zaś, receptory Fc, są bardzo konserwatywne ewolucyjnie i służą do wiazania komórek naszych do przeciwciała. Rozróżniamy wiele typów przeciwciał. Każda komórka limfocytarna ma receptor dla konkretnych działek FC immunoglobuliny.
Po wniknięciu drobnoustroju, komórki kontaktujące się z nim wydziela hemokiny. Zmieniają one morfologie krwinki białej. Neutrofil zmieniając kształt wyszukuje najwyższy gradient hemokinowy i „ściga” bakterię. Po połknięciu tej bakterii neutrofil wraz z nią ginie. Makrofagi robią dokładnie to samo, chemotaktycznie szukają antygenu, wchłaniają go a potem zamknąwszy go w lizosomie tną na kawałki i przyłączają je do białek zgodności tkankowej po czym prezentuje je na błonie komórkowej. Wirusy prezentują się za pomocą białka MHC-1 powoduje to przyłączenie limfocytów cytotoksycznych. W przeciwieństwie do pomocniczych limfocytów T przyłączających się do prezentacji za pomocą białka MHC-2, limfocyty cytotoksyczne posiadają receptor CD4 zaś te drugie CD8. Jeśli limfocyt pomocniczy połączy się z receptorem makrofaga, następuje jego proliferacja i wydzielanie czynników chemotaktycznych. Następnie ściąga to limfocyty B które przekształcają się w plazmocyty i produkują przeciwciała. Jeśli makrofag zaprezentuje zaś na MHC-12 i przyłączy się limfocyt cytotoksyczny, nastąpi ich proliferacja i aktywacja która prowadzi do wydzielenia multum enzymów i przede wszystkim perforyny produkującej w pobliskich komórkach kanały jonowe powodujące ich zniszczenie. Limfocyt T chroni się za pomocą otoczki z perforyny. Dalej Limfocyty mogą aktywować receptory FAS apoptyczne co powoduje sumarycznie szybkie zniszczenie zarażonych wirusami komórek.
Komórki NK – naturalni zabójcy – nie mają one receptora. Szukają kogoś kogo mogą zabić. Mają one przede wszystkim receptory dla fragmentu FC przeciwciała a także ligand FAS wbudowany w błonę. Komórki nowotworowe są regularnie niszczone przez komórki NK, po oznaczeniu przeciwciałami, taka komórka NK może rozpoznać nowotwór i uwalnia cytotoksyczne związki niszczące błyskaswicznie nowotwór. Zabójca zabija i idzie dalej ^^ zaś ich populacja jest stosunkowo wysoka.
MHC-1 -> prezentacja wirusa co powoduje zabicie przez limfocyty T cytotoksyczne zabicie zarażonej komórki
MHC-2 -> prezentacja innych antygenów co powoduje adsorpcje limfocytu T pomocniczego który proliferując wytwarza związki chemotaktyczne „wzywające” limfocyty B i aktywujące je do produkcji przeciwciał.
Wszystko to co nas odróżnia jako ludzi znajduje się na chromosomie 6 gdzie znajduja się geny dla białek grupy dopełniacza. MHC klasy 1 i 2 różnią się konstrukcją białkową, i oba produkowane są na siateczce komórki. Jeżeli w trakcie tej wędrówki bakteria zostaje połknięta wewnątrz makrofaga, kawałki tej komórki pochłoniętej dołączają się do MHC i zostają wbudowane na błonie co nazywa się „prezentowaniem antygenu”. Jest to czynnik konieczny do uruchomienia limfocytu cytotoksycznego. Jeśli prezentacja sprzężona jest z MHC-1 nastąpi zniszczenie limfocytu B zaś jeśli z typem 2 to nastapi jego aktywacja.↩
Charakterystyczne jest to że prezentacja MHC-1 jest możliwa przez WSZYSTKIE komórki ustroju.↩