Czy wiesz, że w twoim organizmie żyje armia, której wyspecjalizowane jednostki sprawdzają każdego dnia swoje rewiry? Gdy tylko znajdą wroga, ruszają do walki! To limfocyty bronią twojego organizmu przed szkodliwymi czynnikami pochodzącymi ze środowiska wewnętrznego i zewnętrznego.

R1BGiALvwxXyH1

Ilustracja przedstawia atak niebieskich, kulistych limfocytów na rozpłaszczoną, beżową, owłosioną komórkę nowotworową.

1. System odpornościowy organizmu

Organizm człowieka codziennie jest narażony na działanie czynników szkodliwych dla zdrowia. Aby móc przetrwać w środowisku, wykorzystuje mechanizmy, które pozwalają zwalczać infekcje.

Podstawowym zadaniem układu odpornościowego jest odróżnienie wroga od swoich własnych komórek. Komórki posiadają na powierzchni specjalne, unikalne białka – antygeny, które działają jak karty identyfikacyjne. Dzięki nim układ odpornościowy identyfikuje bakterie, grzyby, wirusy, toksyny i zanieczyszczenia jako obce i stara się je zniszczyć.

R64UqamFWmQkJ1

Schemat w formie szafirowych kół przedstawia czynniki, na które reaguje układ odpornościowy (zielone koło ze strzałkami). Czynniki to od góry w prawo: bakterie, wirusy, grzyby, pasożyty, obce białka, toksyny, skażenia chemiczne. Toksyny mogą być wytwarzane przez bakterie, grzyby, rośliny i zwierzęta.

2. Odporność nieswoista

Organizm dysponuje 2 systemami obrony – nieswoistym i swoistym. Odporność nieswoistaodporność nieswoistaOdporność nieswoista jest wrodzonym systemem zabezpieczeń, który zapobiega wnikaniu do organizmu czynników szkodliwych, zaburzających jego równowagę. Odporność ta opiera się na barierach fizycznych, chemicznych i komórkowych.

Bariery fizyczne tworzą ochronę mechaniczną, która stanowi pierwszą przeszkodę, jaką czynniki chorobotwórcze napotykają na swojej drodze. Przed wnikaniem patogenówpatogenpatogenów ze środowiska zewnętrznego organizm chroniony jest przez skórę oraz błony śluzowe przewodu pokarmowego, dróg oddechowych i moczowych. W pozbyciu się intruzów z organizmu pomagają takie odruchy obronne, jak kichanie, kaszel, wymioty.

Barierami chemicznymi są wydzieliny – pot, łój, obecny w żołądku kwas solny oraz zawarte w łzach i ślinie substancje niszczące bakterie i wirusy . Barierę komórkową tworzą komórki obronne, a wśród nich leukocyty i makrofagi. Stają się aktywne wówczas, gdy czynnikom chorobotwórczym uda się pokonać bariery fizyczne oraz chemiczne i wniknąć do tkanek. Leukocyty wydzielają substancje powodujące podwyższenie temperatury ciała powyżej normy. W ten sposób organizm stwarza warunki niedogodne dla rozwoju bakterii. Niestety, bardzo wysoka gorączka jest zabójcza także dla samego organizmu.

RE7RhPbRT7fly1

Ilustracja przedstawia różową sylwetkę człowieka z wrysowanymi schematycznie narządami. Z prawej wskazano różne części ciała i opisano bariery ochronne organizmu. Od góry na głowie: łój zapobiega wnikaniu drobnoustrojów i ogranicza rozwój bakterii i grzybów. Łzy i zawarte w nich enzymy oczyszczają gałkę oczną. Woskowina w uchu ogranicza rozwój bakterii. Orzęsiony nabłonek dróg oddechowych usuwa zanieczyszczenia i drobnoustroje. Na skórze kwaśny odczyn potu ogranicza rozwój mikroorganizmów chorobotwórczych. W żołądku kwas solny likwiduje większość mikroorganizmów, pobranych z pokarmem. Skóra stanowi barierę fizyczną. Kwaśny odczyn w żeńskich drogach rodnych i białka w nasieniu ograniczają rozwój bakterii. Zasklepianie ran zamyka drogę wnikania drobnoustrojów.

Czasem, gdy się na przykład skaleczymy, do rany przenikają bakterie, które znajdują w niej dogodne warunki do namnażania się. Makrofagi odnajdują miejsce zranienia i ruszają do walki z bakteriami. Pożerają je, a następnie same ulegają rozpadowi, uwalniając enzymy rozkładające białka. Pojawia się stan zapalny. Miejsce wokół rany robi się zaczerwienione, opuchnięte i bolesne. Pod wpływem enzymów uszkodzone i martwe komórki ulegają strawieniu, a rana wypełnia się ropą.

Polecenie 2

Opisz na podstawie schematu, na czym polega kanałowe leczenie zęba.

RoSytAhc9rmrq1

Na ilustracji znajduje się w dwóch rzędach 6 rysunków zęba, przedstawiających kolejne etapy leczenia ropnia. W lewym górnym rogu ukazano zainfekowany ząb. Na szkliwie są brązowe plamki, czyli ubytki. Jeden z nich sięga do żywej tkanki zęba – miazgi. Na czerwono zaznaczono bolesny stan zapalny miazgi, a w lewym korzeniu zęba ropień. Środkowy rysunek przedstawia otwarcie zęba: w koronie zęba dentysta usunął część szkliwa z ubytkami. Następnie do korzenia zęba z ropniem wprowadził szaro – niebieskie narzędzie, którym usunął martwe tkanki. W dolnym rzędzie z lewej przedstawiono na różowo wypełnienie kanału zęba, w następnym szarym czworokątem oznaczono odbudowanie korony zęba. Ostatni rysunek przedstawia wyleczony ząb.

3. Odporność swoista

Gdy zawiodą mechanizmy odporności nieswoistej, czynniki chorobotwórcze przedostają się do tkanek organizmu i rozprzestrzeniają w nim. Wtedy do działania zostaje zaangażowany układ odpornościowy odpowiedzialny za wytworzenie odporności swoistejodporność swoistaodporności swoistej. Polega ona na rozpoznawaniu i unieszkodliwianiu konkretnych drobnoustrojów. Dochodzi do mobilizacji białych ciałek krwi – makrofagów oraz limfocytówlimfocytylimfocytów T i B.

Zarazki mają na powierzchni specyficzne białka nazywane antygenami. Obecne we krwi limfocyty B wytwarzają odpowiednie do tych antygenów przeciwciała pasujące do nich jak klucz do zamka. W chwili kontaktu z obcą substancją liczba przeciwciał w organizmie wzrasta. Po zidentyfikowaniu wroga przeciwciała otaczają go, co jest sygnałem dla makrofagów, komórek układu odpornościowego zdolnych do pożerania obcych ciał, by wskazane obiekty zniszczyć. Specyficzność przeciwciał oznacza, że jeden ich typ potrafi doprowadzić do zniszczenia tylko tego ciała obcego, do którego swoim kształtem pasuje. Po zwalczeniu ciał obcych we krwi pozostaje grupa limfocytów – komórek pamięci, które w razie kolejnej infekcji są w stanie szybko namnożyć się, wyprodukować odpowiednie przeciwciała i zwalczyć zarazki, nie dopuszczając do rozwoju infekcji.

Limfocyty T  niszczą m.in. komórki własnego organizmu, np. wadliwie zbudowane lub zainfekowane wirusami.

R15AYRyVrDBvs1

W galerii znajdują się plansze, przedstawiające reakcje obronne organizmu.Ilustracja przedstawia z lewej główkę kości udowej w przekroju. Wewnątrz ma czerwonawe ziarnistości, podpisane jako szpik kostny. Od niego dwie strzałki, symbolizujące limfocyty powstające w szpiku kostnym. Górna do zielonej trójkątnej grasicy, dolna do różowej rurki – naczynia krwionośnego w przekroju. Niebieska kulka z wypustkami to limfocyt B, a z grasicy strzałka wskazuje żółtą kulkę, czyli limfocyt T. Rysunek poniżej przedstawia przekrój przez różowo- zielony węzeł chłonny z naczyniami krwionośnymi. Podpis: limfocyty wraz z krwią docierają do węzłów chłonnych.

RMSVR8vONrk7Q1

Ilustracja przedstawia dwa różowe czworokątne wycinki tkanek. Z lewej nabłonek wielowarstwowy płaski, z prawej nabłonek migawkowy. Nad nimi błękitne gwiazdki, symbolizujące czynnik chorobotwórczy. Podpis: czas reakcji do dwunastu godzin.

RuLUnBqoF2l1C1

Ilustracja przedstawia drugą barierę ochronną, działająca w kilka dni od zakażenia. Od lewej: niebieski limfocyt B wypustką łączy się z błękitnym czynnikiem chorobotwórczym. Następnie limfocyty dzielą się w celu zwiększenia ich ilości. Strzałka wskazuje, że wytworzone przez limfocyty przeciwciała unieszkodliwiają czynnik chorobotwórczy.

R1XrYaI9mjumV1

Ilustracja przedstawia drugą barierę ochronną w kilka dni od infekcji. Fioletowy makrofag ma brązowe wypustki – antygeny czynnika chorobotwórczego. Prezentuje je żółtemu limfocytowi T, który uczy się rozpoznawać wroga. Limfocyty T zaczynają się dzielić. Wiele limfocytów jest gotowych do niszczenia zainfekowanych komórek.

4. Odporność czynna i bierna

Odporność czynnaodporność czynnaOdporność czynna polega na wytworzeniu przeciwciał i komórek pamięci w wyniku infekcji, czyli w sposób naturalny (odporność naturalna czynnaodporność czynna naturalnaodporność naturalna czynna), lub po podaniu szczepionki (odporność sztuczna czynnaodporność czynna sztucznaodporność sztuczna czynna). SzczepionkaszczepionkaSzczepionka zawiera osłabione lub zabite drobnoustroje chorobotwórcze. Mobilizują one układ odpornościowy, ale są zbyt słabe, by wywołać chorobę. Szczepionki podaje się z wyprzedzeniem, zanim człowiek zetknie się z danymi zarazkami. Po podaniu szczepionki, w momencie pojawienia się danego czynnika chorobotwórczego, organizm dysponuje gotowymi narzędziami obrony i nie dopuszcza do rozwoju choroby lub bardzo szybko ją zwalcza.

Niektóre szczepienia są obowiązkowe, inne zalecane. Te pierwsze są bezpłatne i prowadzone zgodnie z kalendarzem szczepień od narodzin dziecka do 19 roku życia. Już w pierwszym dniu po narodzeniu dziecko otrzymuje szczepionkę przeciwko gruźlicy i wirusowemu zapaleniu wątroby typu B. W kolejnych latach otrzymuje kolejne szczepionki. Nastolatek powinien w 14 roku życia przyjąć szczepionkę przeciwko błonicy, tężcowi i krztuścowi. Szczepienie to powtarza się w 19 roku życia. Szczepienia zalecane są płatne i pozwalają na szerszą ochronę przed czynnikami zakaźnymi. Należą do nich m.in.: szczepienia przeciw grypie, kleszczowemu zapaleniu mózgu i  wirusowi brodawczaka ludzkiego (HPV).

RBOAAjI86HRXW1

Wykres przedstawia w postaci linii dane na temat zachorowań na odrę. Na osi X lata od 1975 do 2010. Na osi Y z lewej zachorowania od zera do 160 tysięcy, z lewej odsetek zaszczepionych od zera do 100 procent. Kolor pomarańczowy oznacza zachorowania osób nie szczepionych. Linia zielona oznacza zachorowania ludzi zaszczepionych w dziesiątym roku życia. Linia niebieska oznacza osoby, zaszczepione w trzecim roku życia. Ze wzrostem odsetka osób zaszczepionych maleje liczba zachorowań.

Odporność biernąodporność biernaOdporność bierną uzyskuje się dzięki gotowym przeciwciałom dostarczonym do organizmu z zewnątrz. Na przykład po zakażeniu szczególnie niebezpieczną chorobą podaje się surowicęsurowicasurowicę. Pochodzi ona z krwi zwierząt, które przebyły daną chorobę, i zawiera przeciwciała. Są one gotowe od razu zwalczać antygeny w zainfekowanym organizmie. W ten sposób nabywa się sztucznej odporności biernejodporność bierna sztucznasztucznej odporności biernej. Naturalną odporność biernąodporność bierna naturalnaNaturalną odporność bierną mają noworodki, które w początkowym okresie życia korzystają z przeciwciał wytworzonych przez układ odpornościowy matki, przekazanych przez łożysko oraz wraz z mlekiem w okresie karmienia piersią.

Polecenie 4

Na schemacie przedstawiono wyniki badania poziomu przeciwciał skierowanych przeciwko wirusowemu zapaleniu wątroby typu A u 25‑letniej pacjentki. Szczepionkę podano jej dwukrotnie – w 1 oraz 50 dniu obserwacji. Wyjaśnij, z czego wynikają różnice w poziomie przeciwciał pacjentki w analizowanym okresie.

RTD1EVbosIMd81

Wykres w postaci zielonej linii przedstawia poziom przeciwciał przeciwko ospie we krwi pacjentki po upływie czasu.

5. Transplantacje

Układ odpornościowy potrafi rozpoznać, zapamiętać i odróżnić komórki własne od innych. Niestety, te umiejętności układu odpornościowego w niektórych sytuacjach zamiast pomóc, mogą zaszkodzić. Dotyczy to osób chorych, ofiar wypadków, dla których jedynym sposobem na uratowanie zdrowia lub życia jest transplantacjatransplantacjatransplantacja (przeszczep). Przyjęcie się przeszczepu zależy od zgodności antygenów na powierzchni komórek biorcy i dawcy. Im większa zgodność, tym większe szanse przyjęcia przeszczepu. Największa, bo stuprocentowa, jest przy autoprzeszczepieautoprzeszczepyautoprzeszczepie (np.przeniesienie zdrowego fragmentu skóry na uszkodzoną część ciała tej samej osoby). Sukcesem na ogół kończą się przeszczepy pomiędzy bliźniętami jednojajowymi, które posiadają takie same antygeny. Im dalsze pokrewieństwo między dawcą i biorcą, tym większe prawdopodobieństwo odrzucenia przeszczepu.

R1EtjddmEq6ay1

Ilustracja przedstawia fragment liliowej sylwetki człowieka z lokalizacją najczęściej przeszczepianych narządów. Są one wyraźniej ukazane obok sylwetki i podpisane.

Najwięcej przeszczepianych narządów pochodzi od osób zmarłych. Według polskiego prawa osoba, wobec której lekarze stwierdzili zgon, jest potencjalnym dawcą narządów, o ile nie wyraziła wcześniej pisemnego sprzeciwu w Centralnym Rejestrze Sprzeciwów w Centrum Organizacyjno‑Koordynacyjnym do Spraw Transplantacji lub nie złożyła takiego oświadczenia pisemnie w obecności świadków. W praktyce wygląda to tak, że lekarze rozmawiają z rodziną zmarłego. Gdy ta nie wyrazi zgody na pobranie narządów, szanując wolę najbliższych, odstępują od pobrania narządów. Taki stan rzeczy prowadzi do tego, że wielu chorym nie można uratować życia ani pomóc im w powrocie do zdrowia. Każdy z nas możne wspomóc decyzję rodziny i lekarzy, nosząc przy sobie wypełnione oświadczenie woli.

RlP7RmRh6oohT1

Ilustracja przedstawia liliowy formularz. W nagłówku napis: oświadczenie woli. Dalej tekst: w nadziei ratowania życia innych wyrażam zgodę na pobranie po śmierci moich tkanek i narządów do przeszczepienia. Niżej miejsca do wpisania danych osobowych.

Podsumowanie

• Odporność nieswoista stanowi pierwszą linię obrony, zabezpiecza organizm przed wnikaniem czynników chorobotwórczych.

• W odporności swoistej udział biorą: makrofagi, limfocyty T, limfocyty B i przeciwciała. Makrofagi pożerają czynnik chorobotwórczy, i w postaci antygenów prezentują go limfocytom.

• Limfocyty T niszczą zaatakowaną przez patogeny komórkę.

• Limfocyty B wytwarzają przeciwciała, które neutralizują czynnik chorobotwórczy.

• Przeciwciała zwalczają tylko 1 rodzaj antygenu.

• Odporność swoistą organizm wytwarza się w wyniku kontaktu z antygenem (odporność czynna) lub wskutek podania gotowych przeciwciał (odporność bierna).

• W wyniku pierwszego kontaktu z antygenem powstają limfocyty T i B, które zapamiętują obraz antygenu i stanowią komórki pamięci, zwalczające szybko dany antygen przy ponownym kontakcie z nim.

• Transplantacje polegają na przeszczepianiu komórek, tkanek i narządów z organizmu dawcy do organizmu biorcy w  celu ratowania jego zdrowia lub życia.

Słowniczek

Zadania