Imunski sistem: definicija, vloga in kako deluje pri zaščiti pred okužbami
Imunski sistem je skupek tkiv, ki se skupaj upirajo okužbam. Imunski mehanizmi pomagajo organizmu prepoznati patogen in nevtralizirati njegovo nevarnost.
Imunski sistem lahko zazna in prepozna veliko različnih povzročiteljev bolezni. Primeri so virusi, bakterije in paraziti. Imunski sistem lahko zazna razliko med telesu lastnimi zdravimi celicami ali tkivi in "tujimi" celicami. Odkrivanje nezdravega vsiljivca je zapleteno, saj se lahko vsiljivci razvijejo in prilagodijo tako, da jih imunski sistem ne zazna več.
Ko odkrije tujo celico ali beljakovino, imunski sistem ustvari protitelesa za boj proti vsiljivcem in pošlje posebne celice ("fagocite"), da jih pojedo.
Glavne sestavine imunskega sistema
- Organi in tkiva: kostni mozeg, timus, bezgavke, vranica in sluznice, kjer nastajajo in delujejo imunske celice.
- Celice: fagociti (npr. makrofagi, nevtrifili), limfociti B in T, celice NK in dendritične celice.
- Raztopine in proteini: protitelesa (imunoglobulini), komplemenarni sistem in citokini, ki posredujejo komunikacijo med celicami.
Kako imunski sistem deluje pri zaščiti pred okužbami
Imunski odgovor poteka v dveh glavnih fazah:
- Vrodeni (nespecifični) imunski sistem: je prva linija obrambe in deluje hitro. Vključuje fizične barierе (koža, sluznice), celične obrambne mehanizme (fagociti, celice NK) in vnetni odziv, ki pritegne imunske celice na mesto okužbe.
- Pridobljeni (specifični) imunski sistem: odzove se počasneje ob prvem stiku, vendar je zelo specifičen. Limfociti B tvorijo protitelesa, ki lahko nevtralizirajo toksine ali preprečijo vstop virusov v celice. Limfociti T pomagajo uničevati okužene celice in koordinirajo imunski odgovor.
Vloga protiteles in fagocitov
Protitelesa se vežejo na specifične molekule na površini patogenov (antigene). To lahko povzroči:
- nevtralizacijo patogena (onemogočijo, da patogen okuži celice),
- opsonizacijo (označijo patogen za fagocitozo),
- aktivacijo komplemenčnega sistema, ki lahko povzroči razpad bakterijskih membran.
Fagociti ("fagocite") pa prepoznajo in pojejo (fagocitoza) tuje delce, bakterije ali uničene celice ter jih razgradijo v prebavnih mehurčkih.
Imunski spomin in cepljenje
Po preboleli okužbi ali cepljenju nastanejo spominske B- in T-celice. Te celice omogočijo hitrejši in močnejši odgovor ob ponovni izpostavitvi istemu patogenu. Cepljenje izkorišča ta mehanizem — telesu predstavi varno obliko antigena, da vzpostavi spomin brez razvoja težje bolezni.
Kako patogeni obidejo imunski sistem
- sprememba površinskih beljakovin (antigenska variabilnost),
- skrivanje v gostiteljskih celicah (npr. virusi, ki se razmnožujejo znotraj celic),
- tvorba biofilmov (pri nekaterih bakterijah),
- proizvodnja snovi, ki zavirajo imunske odzive ali uničujejo imunske celice.
Dejavniki, ki vplivajo na delovanje imunskega sistema
- starost (pri dojenčkih in starejših je imunski sistem manj učinkovit),
- hranjenje in prehrana (pomanjkanje ključnih vitaminov in mineralov oslabi imunski odziv),
- stres, spanec in telesna aktivnost,
- kronične bolezni, nekatere medicinske terapije (npr. imunosupresivi) in kajenje.
Kako podpreti imunski sistem
- uravnotežena prehrana (sadje, zelenjava, beljakovine in dovolj mikrohranil),
- zadosten spanec in obvladovanje stresa,
- redna zmerna telesna dejavnost,
- cepljenja po priporočilih zdravstvenih strokovnjakov,
- higiena (umivanje rok) in pravočasno iskanje zdravniške pomoči pri hudih ali dolgotrajnih simptomih okužb.
Imunski sistem je kompleksen in prilagodljiv obrambni mehanizem. Razumevanje njegovega delovanja pomaga bolje preprečevati okužbe in skrbeti za zdravje.
Ilja Mečnikov, eden od utemeljiteljev imunologije
Fotografija posameznega nevtrofilca (v rumeni barvi), ki vpija bakterije antraksa (v oranžni barvi), s skenirnim elektronskim mikroskopom.
Prirojeni imunski sistem
Celo preprosti enocelični organizmi, kot so bakterije, imajo encimske sisteme, ki ščitijo pred virusnimi okužbami. Drugi osnovni imunski mehanizmi so se pojavili pri starodavnih oblikah življenja in so ostali v njihovih sodobnih potomcih, kot so rastline in žuželke. Ti mehanizmi vključujejo protimikrobne peptide (imenovane defenzini), fagocitozo in sistem komplementa. To so prirojeni imunski sistem, ki gostitelja na nespecifičen način brani pred okužbami. Najpreprostejši prirojeni sistem je celična stena ali pregrada na zunanji strani, ki preprečuje vstop vsiljivcem. Koža na primer preprečuje vstop večini zunanjih bakterij.
Adaptivni imunski sistem
Vretenčarji, vključno z ljudmi, imajo veliko bolj izpopolnjene obrambne mehanizme. Vrojeni imunski sistem je prisoten pri vseh metazoah, prilagodljivi imunski sistem pa le pri vretenčarjih.
Adaptivni imunski odziv daje imunskemu sistemu vretenčarjev sposobnost prepoznavanja in pomnjenja določenih patogenov. Ob vsakem srečanju s patogenom sistem izvede močnejše napade. Prilagodljiv je zato, ker se telesni imunski sistem pripravi na prihodnje izzive.
Tipičen imunski sistem vretenčarjev sestavljajo številne vrste beljakovin, celic, organov in tkiv, ki delujejo v zapleteni in nenehno spreminjajoči se mreži. Ta pridobljena imunost ustvarja nekakšen "imunološki spomin".
Osnova cepljenja je proces pridobljene imunosti. Primarni odziv se lahko razvije v 2 dneh do 2 tednih. Ko telo pridobi odpornost proti določenemu patogenu, se imunski odziv, če se okužba s tem patogenom ponovi, imenuje sekundarni odziv.
Avtoimunske motnje
Pri nekaterih organizmih ima imunski sistem znotraj sebe lastne težave, ki jih imenujemo motnje. Te povzročijo druge bolezni, vključno z avtoimunskimi boleznimi, vnetnimi boleznimi in morda celo rakom. Bolezni zaradi imunske pomanjkljivosti se pojavijo, kadar je imunski sistem manj aktiven od običajnega. Imunodeficienca je lahko posledica genetske (dedne) bolezni ali okužbe, kot je sindrom pridobljene imunske pomanjkljivosti (AIDS), ki ga povzroča retrovirus HIV, ali drugih vzrokov.
Avtoimunske bolezni pa so posledica imunskega sistema, ki napade normalna tkiva, kot da so tujki. Pogoste avtoimunske bolezni so Hashimotov tiroiditis, revmatoidni artritis, sladkorna bolezen tipa 1 in lupus eritematozus.
Imunologija je študija vseh vidikov imunskega sistema. Je zelo pomemben za zdravje in bolezni.
Zgodovina imunologije
Imunologija je znanstveni del medicine, ki preučuje vzroke za odpornost proti boleznim. Ljudje že več stoletij opažajo, da tisti, ki okrevajo po nekaterih nalezljivih boleznih, ne zbolijo drugič.
V 18. stoletju je Pierre Louis Maupertuis izvajal poskuse s škorpijonovim strupom in ugotovil, da so nekateri psi in miši odporni proti temu strupu. To in druga opazovanja pridobljene imunosti so vodila Louisa Pasteurja (1822-1895) k razvoju cepljenja in teorije klic bolezni. Pasteurjeva teorija je bila v neposrednem nasprotju s sodobnimi teorijami bolezni, kot je bila teorija miazme. Šele dokazi, ki jih je Robert Koch (1843-1910) objavil leta 1891 in za katere je leta 1905 prejel Nobelovo nagrado, so potrdili, da so mikroorganizmi povzročitelji nalezljivih bolezni. Virusi so bili kot človeški patogeni potrjeni leta 1901, ko je Walter Reed (1851-1902) odkril virus rumene mrzlice.
Ob koncu 19. stoletja je imunologija s hitrim razvojem močno napredovala pri preučevanju humoralne imunosti in celične imunosti. Posebej pomembno je bilo delo Paula Ehrlicha (1854-1915), ki je predlagal teorijo stranskih verig za razlago specifičnosti reakcije antigen-protitelo. Nobelovo nagrado za leto 1908 sta skupaj prejela Ehrlich in utemeljitelj celične imunologije Ilja Mečnikov (1845-1916).
Evolucija
Imunski sistem je izredno star in morda izvira iz enocelularnih evkariontov, ki so morali razlikovati med tem, kaj je hrana in kaj je del njih samih.
"Genomska analiza rastlin in živali dokazuje, da je v času, ko so se predniki rastlin in živali razlikovali, obstajal prefinjen mehanizem obrambe gostitelja. Ta sistem, ki je skupen rastlinam in živalim, je pot Toll za aktivacijo delovanja genov NFκB ... Potrebna zaporedja DNK najdemo pri nevretenčarjih, vretenčarjih in rastlinah".
Sorodna stran
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je imunski sistem?
O: Imunski sistem je skupek tkiv, ki sodelujejo pri odpornosti proti okužbam ter pomagajo organizmu prepoznati in nevtralizirati nevarnosti povzročiteljev bolezni, kot so virusi, bakterije in paraziti.
V: Kako imunski sistem zazna tuje celice ali beljakovine?
O: Imunski sistem lahko zazna razliko med telesu lastnimi zdravimi celicami ali tkivi in "tujimi" celicami. Nezdrave vsiljivce lahko prepozna tako, da zazna spremembe v njihovi strukturi ali sestavi.
V: Kako se imunski sistem odzove na tuje celice ali beljakovine?
O: Ko odkrije tujo celico ali beljakovino, imunski sistem ustvari protitelesa, ki se borijo proti njej, in pošlje posebne celice ("fagocite"), da jo pojedo.
V: Kateri so primeri povzročiteljev bolezni, ki jih lahko zazna imunski sistem?
O: Primeri povzročiteljev bolezni, ki jih lahko zazna imunski sistem, so virusi, bakterije in paraziti.
V: Zakaj imunski sistem težko zazna nezdrave vsiljivce?
O: Imunski sistem težko zazna nezdrave vsiljivce, ker se lahko razvijejo in prilagodijo tako, da se ne razlikujejo več od zdravih celic ali tkiv.
V: Kaj se zgodi, ko imunski sistem prepozna vsiljivca?
O: Ko imunski sistem prepozna vsiljivca, ustvari protitelesa, da bi se ga znebil, in pošlje posebne fagocite, da ga porabijo.
V: Kako fagociti pomagajo pri zaščiti pred okužbami?
O: Fagociti so specializirane celice, ki jih pošlje imunski sistem in delujejo kot majhni liki Pac-Mana - "pojedo" vse tuje vsiljivce, na katere naletijo, da bi se zaščitili pred okužbo.
