Nasza obrona, czyli czym jest układ odpornościowy 

Żyjemy w środowisku w którym w każdej sekundzie jesteśmy narażeni na działanie patogenów, takich jak wirusy, bakterie, czy grzyby. Jednak te kontakty rzadko kończą się chorobą, a wiele chorób przechodzimy tylko raz w życiu. Wszystko to zawdzięczamy istnieniu układu odpornościowego nazywanego też układem immunologicznym.  

Gdy mówimy o naszej ochronie często, zupełnie słusznie, używamy określeń związanych z armią, wojną i obroną. Sprawnie działający układ odpornościowy broni nas przed atakiem i rozpoznaje zagrożenia ze strony patogenów oraz eliminuje czynniki szkodliwe. Wszystkie te działania składają się na prawidłowe rozpoznanie zagrożeń i powstanie odpowiedzi immunologicznej ponieważ nasz wróg – patogen na swojej powierzchni posiada swoiste białka lub polisacharydy, które nazywamy antygenami. Dzięki istnieniu antygenów mikroorganizmy, które wniknęły podstępnie do naszego ciała wraz z powietrzem, pokarmem, wodą lub przez uszkodzoną skórę są rozpoznawane jako obce, a tym samym wrogie. Struktura układu odpornościowego trochę przypomina armię oraz inne służby istniejące po to, aby bronić i utrzymywać porządek. I podobnie jak te służby nie skupiają się w jednym miejscu, bo przecież zagrożenie może pojawić się z różnych stron. 

Do dyspozycji mamy dwie linie obrony - odpowiedź immunologiczną nieswoistą o charakterze wrodzonym oraz odpowiedź swoistą, tzw. adaptacyjną, nabywaną w trakcie życia. Odporność nieswoista towarzyszy nam oczywiście już od narodzin i składają się na nią naturalne bariery ochronne i komórki żerne (fagocytujące) oraz komórki NK. Na pierwszej linii zaporą jest nieuszkodzona skóra, błony śluzowe przewodu pokarmowego oraz dróg oddechowych (śluz i rzęski są bardzo skuteczne), niskie pH potu (pH około 5,5) i soku żołądkowego (pH około 1-2). Przed patogenami chronią nas również łzy i ślina ponieważ zawierają lizozym o działaniu bakteriobójczym, fizjologiczne odruchy obronne – kaszel, kichanie lub wymioty. We krwi są to białka biorące udział w reakcjach odpornościowych np. układ dopełniacza i interferony. Patogeny które pokonały bariery fizyczne i chemiczne trafią na następną linię obrony. Komórki posiadające umiejętność fagocytozy: makrofagi, granulocyty obojętnochłonne i kwasochłonne oraz cytotoksyczne komórki NK (natural killer). Oczywiście to nie są jedyne możliwości jakie posiada nasz system obronny. Przez całe życie towarzyszy nam odporność swoista (nabyta), a ona skierowana jest przeciwko konkretnym czynnikom chorobotwórczym. Musimy pamiętać, że jej uruchomienie wymaga czasu. Właśnie w tej obronie biorą udział limfocyty są to jedyne komórki, poza układem nerwowym, które potrafią się uczyć i zapamiętywać. Wśród limfocytów wyróżniamy: limfocyty B – wytwarzające niesamowitą broń – przeciwciała (nazywane też immunoglobulinami) oraz limfocyty T. Przeciwciała swoją budową trochę przypominają literą Y z końcami ramion rozpoznającymi antygen. Jeden rodzaj przeciwciała idealne pasuje i wiąże się tylko z jednym antygenem. Jednak same przeciwciała nie niszczą wroga, one go oznaczają, wiążąc antygen, dzięki czemu do akcji mogą wkroczyć komórki takie jak limfocyty Tc (cytotoksyczne) lub białka układu dopełniacza. Układ dopełniacza to grupa wielu białek wspomagająca fagocytozę i toczącą się reakcję zapalną, eliminuje zmodyfikowane lub uszkodzone komórki gospodarza może przeprowadzać również lizę komórek bakteryjnych i wirusów. W tej wojnie pojawili się już specjalne siły taktyczne limfocyt T. Są niezwykłe z kilku powodów: dojrzewają w grasicy i potrafią po odebraniu sygnałów z pierwszej linii obrony nadzorować dalszą walkę. Wśród limfocytów T wyróżniamy trzy klasy. Limfocyty Tc – rozpoznają obcą komórkę  i samodzielnie potrafią ją zniszczyć. Limfocyty Th (pomocnicze) pobudzają limfocyty B i makrofagi do działania, czyli raczej dowódcy, a nie oddziały pomocnicze. Limfocyty Ts (supresorowe) hamują nadmierną reakcję obronną organizmu i dlatego większość z nas toleruje antygeny np. pokarmowe.

Niesamowite jest współdziałanie tych wszystkich elementów istniejących, aby jak najskuteczniej chronić nas przed zagrożeniami. Kiedy pojawi się bakteria lub wirus makrofagi pochłaniają je i trawią, ale też umieszczają fragmenty antygenów zniszczonego wroga na swojej powierzchni. Wtedy do akcji może wkroczyć limfocyt Th. Rozpoznaje zagrożenie i pobudza makrofagi do namnażania się. Bakterie, wirusy lub grzyby przecież trzeba niszczyć nadal i na pewno jest ich więcej. Sam limfocyt Th łączy się z limfocytem B i wytwarza kolejne substancje które powodują namnażanie się tych ostatnich. Nowe limfocyty B produkują przeciwciała przygotowane na to konkretne zagrożenia. Ale niektóre z nich staną się „komórkami pamięci”. To one po pierwszym kontakcie z patogenem zapamiętają zagrożenie i sposób walki z nim. Przy ponownym kontakcie odpowiedź będzie szybka i efektywniejsza. 

Odporność nabywamy na różne sposoby. Tworzymy przeciwciała i jeśli uda nami się pokonać chorobę, to mogą one pozostać z nami na długo. Tak się dzieje po wtargnięciu do naszego ciała np. wirusa ospy wietrznej. Możemy też kontrolować sytuację, kiedy w szczepionce podajemy zabite, lub osłabione drobnoustroje układ odpornościowy wytwarza przeciwciała, ale w czasie gdy jesteśmy zdrowi i nie walczymy z objawami choroby. Przygotowujemy organizm, aby poradził sobie z zagrożeniem i kiedy pojawi się zjadliwy drobnoustrój jesteśmy gotowi.  W czasie ciąży, przez łożysko lub w czasie karmienia wraz z mlekiem matka przekazuje dziecku przeciwciała wytworzone przez jej organizm. Ta ochrona jest bezcenna, jednak po pewnym czasie niestety słabnie. Poziom przeciwciał i tych po zachorowaniu i tych po szczepieniu po pewnym czasie spada i bez ponownego kontaktu z patogenem odporność może wygasać. W wypadku szczepień możliwe jest podanie „dawki przypominającej” zapobiegającej wygasaniu odporności. Szczepienia pozwalają na to, aby w kontrolowanych warunkach nasz układ odpornościowy nauczył się jak walczyć z zagrożeniami które ciągle czyhają na nas w środowisku, w którym żyjemy. 

dr Beata Gajewska

adiunkt w Katedrze i Zakładzie Biochemii Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego, wykładowczyni Uniwersytetu Otwartego UW