Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki
bg‑cyan

Mechanizmy odpornościowe ludzi i zwierząt

Organizmy zwierzęce chronią się przed chorobami dzięki sprawnemu funkcjonowaniu układu immunologicznego. Jego sprawność zależy od wielu czynników, m.in. wieku, diety, aktywności fizycznej czy statusu genetycznego.

Pierwszą linię obrony tworzy odporność nieswoista (wrodzona) obejmująca czynniki mechaniczne, humoralne i komórkowe:

  • czynniki mechaniczne to m.in. specyficzna budowa skóry i błon śluzowych;

  • czynniki humoralne to białka organizmu uczestniczące w zwalczaniu drobnoustroju – są to m.in. układ dopełniaczaukład dopełniaczaukład dopełniacza, lizozymlizozymlizozym czy interferonyinterferony (INF)interferony;

  • czynniki komórkowe to m.in. makrofagimakrofagimakrofagigranulocytygranulocytygranulocyty, zdolne do fagocytozyfagocytozafagocytozy patogenu.

Odporność swoista bazuje na działaniu limfocytów, przeciwciał i komórek pamięci. Mechanizmy swoiste są precyzyjne, jednak na ich wytworzenie potrzeba czasu. Możemy je indukować poprzez szczepienia ochronne. Są one najskuteczniejszą metodą zapobiegania infekcjom wirusowym.

bg‑cyan

Kontrola nad rozprzestrzenianiem się wirusów

Istnieje wiele metod zapobiegania infekcjom wirusowym. Jak uchronić się przed wirusami?

RHItX2AoDoFU61
Mapa myśli. Lista elementów:
  • Nazwa kategorii: Jak chronić siebie i innych przed wirusami?
    • Elementy należące do kategorii Jak chronić siebie i innych przed wirusami?
    • Nazwa kategorii: często myj ręce
    • Nazwa kategorii: kichając bądź kaszląc, zasłaniaj usta chusteczką
    • Nazwa kategorii: jeśli nie masz chusteczki, kichaj w zgięcie łokcia
    • Nazwa kategorii: jeśli jesteś chory – zostań w domu
    • Nazwa kategorii: nie dotykaj rękami oczu, nosa i ust
    • Nazwa kategorii: unikaj zatłoczonych miejsc
    • Koniec elementów należących do kategorii Jak chronić siebie i innych przed wirusami?
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Możemy kontrolować rozprzestrzenianie się wirusów przez:

  • szczepienia ochronne;

  • przestrzeganie zasad higieny – większość wirusów przenosi się drogą „brudnych rąk”, więc częste i poprawne mycie dłoni zdecydowanie zmniejsza ryzyko infekcji;

Ry1mFNAG3ZuDS1
Codziennie spotykamy się z milionami drobnoustrojów. Przyjrzyj się infografice i zastanów, dlaczego poprawne mycie rąk jest tak ważne dla naszego zdrowia.
Źródło: Englishsquare Sp. z o.o., Światowa Organizacja Zdrowia (WHO), licencja: CC BY-SA 3.0.
  • ograniczanie dotykania błon śluzowych nosa i ust, przez które najczęściej wnikają wirusy;

  • zachowania ograniczające rozprzestrzenianie się wirusów od osoby zainfekowanej, np. zasłanianie twarzy chusteczką lub łokciem podczas kichania i kasłania;

  • unikanie kontaktu z chorymi;

  • kwarantannę, czyli ograniczenie epidemii przez czasowe odosobnienie ludzi, zwierząt czy też przedmiotów mających kontakt z czynnikiem zakaźnym;

  • sanityzacjęsanityzacjasanityzację (eliminację mikroorganizmów) przedmiotów skażonych, dezynfekcjędezynfekcjadezynfekcję wody – metoda ta ma głównie znaczenie w zapobieganiu zakażeniom pokarmowym;

  • zmiany stylu życia – niektóre mogą zapobiec zakażeniom przenoszonym drogą płciową;

  • zdrowe odżywianie i aktywność fizyczną – pozytywnie wpływają na kondycję organizmu, wspierając układ odpornościowy;

  • eliminację wektorówwektorwektorów i ochronę przed nimi – wektory odgrywają dużą rolę w przenoszeniu zakażeń wirusowych.

R1AXxrvnvnYOm1
Jak uniknąć chorób przenoszonych przez wektory?
Źródło: Englishsquare Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Jak zapobiegamy konkretnym chorobom wirusowym?

AIDS

Choroba wywoływana przez HIV – wirusa niszczącego komórki układu odpornościowego człowieka. Nie dysponujemy szczepionką na HIV. Skuteczne formy zapobiegania to unikanie sytuacji, w których wirus może się przenieść do organizmu: przez krew (używanie brudnych igieł, transfuzje krwi od osoby chorej, z matki na dziecko podczas porodu) lub przez stosunki seksualne. Istnieje również profilaktyka przed- i poekspozycyjna, polegająca na podawaniu specyficznych leków przeciwwirusowych. Stosuje się ją odpowiednio przed lub po ekspozycji (narażeniu na zarażenie).

Choroba Heinego‑Medina (poliomyelitis)

Choroba wywoływana przez wirusa polio. Kiedyś często występująca przyczyna niepełnosprawności u dzieci, obecnie przypadłość dość rzadka. Zmiana ta zaszła właśnie dzięki wprowadzeniu powszechnych szczepień. W Polsce od ponad 40 lat nie ma nowych zachorowań.

Zakażenie wirusem brodawczaka ludzkiego (HPV)

Zakażenie HPV zwiększa ryzyko rozwoju raka szyjki macicy. Najskuteczniejszą formą profilaktyki są szczepienia oraz okresowe badania ginekologiczne i cytologiczne. W Polsce nie są to szczepienia obowiązkowe, ale zalecane. Powinny być wykonywane u dziewcząt i chłopców (w celu ograniczania szerzenia się wirusa) przed inicjacją seksualną.

Grypa

Profilaktyka grypy obejmuje podobne zachowania co przy innych chorobach rozprzestrzenianych drogą kropelkową, np. częste mycie rąk oraz zasłanianie ust i nosa podczas kichania. Ponadto istnieje szczepionka na grypę, która jest bezpieczna i skuteczna, jednak powinna być podawana co roku w sezonie infekcyjnym ze względu na dużą zmienność wirusa. Szczególnie istotne są szczepienia osób z grup ryzyka i mających kontakt z nimi (np. kobiety w ciąży, pacjenci z niedoborami odporności lub chorobami przewlekłymi, personel placówek ochrony zdrowia).

Odra, świnka, różyczka

Skuteczna profilaktyka to szczepienia ochronne – w Polsce zaliczane do obowiązkowych, podawane w dwóch dawkach jako szczepionka skojarzona przeciwko odrze, śwince i różyczce.

Ospa wietrzna

Najskuteczniejszą formą profilaktyki tej choroby są szczepienia, które w Polsce zaliczane są do szczepień zalecanych.

Wirusowe zapalenie wątroby (WZW) typu A, B i C

Szczepienie przeciw wirusowemu zapaleniu wątroby typu A należy w Polsce do szczepień zalecanych (innym sposobem profilaktyki jest przestrzeganie zasad higieny osobistej i poprawa warunków sanitarnych), natomiast szczepienie przeciw wirusowemu zapaleniu wątroby typu B jest obowiązkowe. Nie istnieje szczepionka na WZW typu C. Profilaktyka w tym przypadku skupia się na nieswoistych metodach zapobiegania zakażeniu (do którego dochodzi drogą krwiopochodną i drogą kontaktów seksualnych): sterylizacji sprzętu medycznego, badaniu krwi do przetoczeń i narządów do przeszczepu, używaniu sprzętu jednorazowego użytku oraz unikaniu kontaktu z krwią.

bg‑cyan

Obrona komórek roślinnych przed wirusami

Mimo braku układu immunologicznego rośliny wytworzyły szereg mechanizmów chroniących ich komórki przed infekcją wirusową. Należą do nich:

  • zmiany przepuszczalności błony komórkowej;

  • apoptoza – następuje śmierć (apoptoza) komórek wokół miejsca zakażenia, aby wirusy nie mogły atakować innych tkanek;

RdY8JlXRs83kz
Na grafice przedstawiono mechanizmy obronne komórek roślinnych. W rogu grafiki jest liść z zakreślonymi zainfekowanymi miejscami (są na nich plamy). Grafika jest następująca: na powierzchni zbudowanej z zielonych owalnych kulek (to żywe niezainfekowane komórki) znajdują się martwe komórki (brązowe, skurczone owale) oraz zainfekowane komórki (na fioletowych, skurczonych owalach są wirusy w postaci walca zbudowanego z małych niebieskich kulek. Na górze walca znajduje się element w kształcie spirali.
Jednym z mechanizmów obronnych komórek roślinnych przed infekcją wirusową jest ograniczanie jej zasięgu. Podczas ataku wirusowego dochodzi do indukcji zaprogramowanej śmierci komórkowej (apoptozy) komórek otaczających miejsce wtargnięcia drobnoustrojów. Dzięki temu wirusy nie mogą się rozprzestrzeniać w organizmie roślinnym.
Źródło: Englishsquare Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
  • reakcje systemiczne polegające na produkcji białek o aktywności przeciwwirusowej;

  • produkcja reaktywnych form tlenureaktywne formy tlenu (RFT)reaktywnych form tlenu;

  • degradacja materiału genetycznego wirusów.

bg‑cyan

Oporność bakterii na bakteriofagi

W bakteriach, podobnie jak w innych komórkach, wirusy mogą się namnażać i powodować ich śmierć lub integrować się z ich genomem (wirusy takie nazywane są bakteriofagami). Komórki bakteryjne wytworzyły kilka mechanizmów obrony przed bakteriofagami (nazywamy je opornościąopornośćopornością dla odróżnienia od odporności związanej z mechanizmami działania układu odpornościowego u organizmów wyższych).

Hamowanie adsorpcji faga

Pierwszym etapem zakażenia komórki bakteryjnej przez bakteriofaga jest adsorpcja, czyli połączenie białka fagowego z odpowiadającym mu receptorem na powierzchni komórki bakteryjnej. U bakterii wykształciły się mechanizmy polegające na zmianie struktury białka receptorowego lub też całkowitej jego utracie, co uniemożliwia przyłączenie się bakteriofaga do osłon komórkowych bakterii.

Blokowanie iniekcji materiału genetycznego faga

To najsłabiej dotąd poznany mechanizm oporności, polegający prawdopodobnie na wbudowywaniu w osłony komórkowe bakterii białka, które hamuje uwalnianie materiału genetycznego faga do komórki bakteryjnej.

Systemy abortywnej infekcji

Jeżeli wirus ominie opisane mechanizmy oporności, przenosi swój materiał genetyczny do komórki bakteryjnej. Ale i na tym etapie bakterie mogą się bronić, hamując różne stadia namnażania się bakteriofagów: replikacji, transkrypcji, translacji i składania nowych cząstek wirusowych. Związane jest to m.in. z wytwarzaniem przez bakterie enzymów degradujących materiał genetyczny faga oraz produkcją białek blokujących wszystkie etapy namnażania się wirusów. Mechanizmy te często zaburzają funkcjonowanie komórek bakteryjnych, powodując śmierć bakterii – ograniczają jednak liczbę wirusów w całej populacji bakteryjnej.

Systemy restrykcji‑modyfikacji

Polegają na degradacji materiału genetycznego faga przy równoczesnej modyfikacji własnego DNA, aby nie został on uszkodzony.

System CRISPR‑Cas

Niedawno odkryty system obrony bakterii. Polega na występowaniu krótkich odcinków powtarzającego się DNA bakteryjnego, w który wbudowywane są fragmenty materiału genetycznego bakteriofaga. Powoduje to wytworzenie opornościopornośćoporności na późniejszą infekcję tym samym typem bakteriofaga dzięki możliwości szybkiego rozpoznania i degradacji obcego DNA.

R1AVcW63MY9Q0
Mechanizmy bakteryjnej oporności na infekcję bakteriofagów dzielimy na pięć rodzajów. Działają one na każdym etapie namnażania się wirusów w komórce. Szczegółowy opis każdego z nich znajdziesz w tekście powyżej.
Źródło: Englishsquare Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Słownik

dezynfekcja
dezynfekcja

niszczenie w określonym środowisku drobnoustrojów chorobotwórczych i ich form przetrwalnikowych, mające na celu zapobieganie zakażeniom (antyseptyka); do dezynfekcji stosuje się środki fizyczne (wysoka temperatura, promieniowanie słoneczne, nadfioletowe) lub chemiczne (środki odkażające); rozróżnia się dezynfekcję zapobiegawczą i ogniskową (w bezpośrednim otoczeniu chorego), szczególnym rodzajem dezynfekcji jest wyjaławianie

fagocytoza
fagocytoza

(gr. phágos – pożeracz, kýtos – naczynie, komórka) rodzaj endocytozy, proces pochłaniania (pożerania) cząstek nieorganicznych oraz komórek lub ich fragmentów przez organizmy jednokomórkowe bądź wyspecjalizowane komórki organizmów o bardziej złożonej budowie (fagocyty)

granulocyty
granulocyty

rodzaj leukocytów (krwinek białych) o wielopłatowym jądrze komórkowym, zawierających w cytoplazmie ziarnistości; zależnie od różnego powinowactwa ziarnistości do barwników rozróżnia się granulocyty zasadochłonne (bazofile), granulocyty kwasochłonne (eozynofile) i najliczniejsze granulocyty obojętnochłonne (neutrofile); granulocyty pełnią funkcje fagocytowe (pochłaniają i niszczą bakterie, martwe komórki, kompleksy antygen‑przeciwciało, niektóre wirusy), z wyjątkiem granulocytów zasadochłonnych, które odpowiadają głównie za produkcję i wydzielanie substancji wspomagających działanie układu odpornościowego (np. histamina, heparyna, serotonina)

interferony (INF)
interferony (INF)

element odporności nieswoistej; białka wytwarzane przez komórki zakażone wirusem i przenikające do komórek sąsiednich jeszcze nie zainfekowanych; silnie hamują replikację wirusów oraz aktywują i pobudzają niektóre komórki układu immunologicznego

lizozym
lizozym

element odporności nieswoistej; enzym należący do klasy hydrolaz; rozkłada wiązania glikozydowe między N‑acetylo‑D-glukozaminą a kwasem N‑acetylomuraminowym w mureinie, czyli ścianie komórkowej bakterii; istnieją także doniesienia naukowe o aktywności przeciwwirusowej lizozymu, np. wobec wirusa HIV‑1

makrofagi
makrofagi

rodzaj leukocytów wywodzących się z monocytów; mają zdolność bezpośredniej, nieswoistej fagocytozy różnych cząsteczek, w tym bakterii, wirusów, pierwotniaków, grzybów oraz fragmentów zniszczonych komórek – pochłonięte przez makrofagi cząsteczki ulegają degradacji w lizosomach

oporność
oporność

zjawisko niepodatności drobnoustrojów chorobotwórczych na działanie skierowanych przeciwko nim preparatów, np. antybiotyków

reaktywne formy tlenu (RFT)
reaktywne formy tlenu (RFT)

np. rodnik nadwodorotlenkowy (HOIndeks dolny 2·), anionorodnik ponadtlenkowy (OIndeks dolny 2Indeks górny −·) i rodnik hydroksylowy (·OH); biochemiczne produkty niepełnej redukcji cząsteczki tlenu OIndeks dolny 2; mają niesparowany elektron, więc są bardziej reaktywne niż OIndeks dolny 2; są produktem ubocznym metabolizmu tlenowego; służą obronie organizmu przed patogenami i biorą udział w sygnalizacji międzykomórkowej; nadmierne wytwarzanie RFT wywołane jest stresem oksydacyjnym, który pojawia się w wielu stanach patologicznych

sanityzacja
sanityzacja

proces eliminacji mikroorganizmów z przedmiotów codziennego użytku czy powierzchni płaskich

układ dopełniacza
układ dopełniacza

element humoralnej, nieswoistej odpowiedzi odpornościowej; układ około 40 białek zawarty w surowicy krwi kręgowców; efektem jego działania jest śmierć patogenów

wektor
wektor

jest to organizm (np. kleszcz, mucha, mszyca), który przenosi drobnoustroje wywołujące choroby (np. wirusy, bakterie, protisty) na zwierzę lub roślinę, nie zapadając na chorobę przez nie powodowaną