Przeczytaj
Organizm człowieka dysponuje wrodzonymi, dziedzicznymi mechanizmami odporności. Odporność taka nie jest wybiórcza i stanowi linię obrony przeciwko wszystkim czynnikom zagrażającym organizmowi, dlatego też nazywa się ją nieswoistą.
Pierwszą linię obrony organizmu stanowią skóra i błony śluzowe, będące wyspecjalizowanymi w obronie przed patogenami barierami mechanicznymi. Do pierwszej linii obrony należą również reakcje odruchowe, takie jak: kaszel, kichanie lub wymioty, mające za zadanie mechaniczne usunięcie patogenów. Dodatkową barierę stanowią substancje chemiczne wytwarzane przez organizm, jak np. kwas mlekowy, nadający kwaśny charakter środowisku, który utrudnia rozwój patogenów, czy lizozymlizozym zawarty w ślinie i łzach.
Druga linia obrony organizmu przed patogenami obejmuje działanie komórek fagocytującychfagocytujących (makrofagów i granulocytów), komórek NK oraz reakcje białek osocza krwi tzw. układu dopełniacza i białek ostrej fazy związanych z przebiegiem reakcji zapalnej.
Trzecią linię obrony organizmu stanowi odporność nabyta (swoista).
Odporność wrodzona jest niespecyficzna (nieswoista), co oznacza, że nie jest ukierunkowana na konkretny patogen. Jej odpowiedź uzupełniają mechanizmy odporności nabytej, która jest specyficzna (swoista), czyli ukierunkowana na konkretny patogen – w wyniku tej reakcji produkowane są przeciwciała oraz obserwuje się odpowiedź komórkową z udziałem limfocytów Tc. Więcej o limfocytach przeczytasz w lekcji Komórki układu odpornościowego człowiekaKomórki układu odpornościowego człowieka.
Odporność wrodzona (nieswoista) – druga linia obrony
Odporność wrodzona jest obecna od urodzenia i stanowi najstarszą ewolucyjnie formę obrony u bezkręgowców, kręgowców i roślin.
Główną rolę w uruchomieniu odporności nieswoistej odgrywają receptory błonowe. Wykazują one szeroki zakres specyficzności, co oznacza, że pozwalają odpowiadać komórkom na różne sygnały związane z patogenami. Receptory błonowe wiążą się z różnymi związkami – cukrami, tłuszczami lub aminokwasami – występującymi m.in. w ścianach komórkowych bakterii. Następnie aktywowane są procesy immunologiczne. Mechanizmy odporności wrodzonej tłumią i hamują rozwój zakażenia, dopóki nie zostaną uruchomione reakcje odporności nabytej. Dlatego bardzo ważna jest komunikacja pomiędzy obydwoma rodzajami odporności. Ze względu na niespecyficzny charakter wrodzonej odporności rozpoczyna ona działanie w krótkim czasie od zakażenia (w kilka minut lub godzin).
Mechanizmy odporności wrodzonej
W odporności wrodzonej biorą udział liczne mechanizmy. Należą do nich m.in. produkcja peptydów i białek, oraz zabijanie patogenów przez komórki NK (ang. natural killers – naturalni zabójcy) i w wyniku aktywacji układu dopełniacza. Charakterystyczną reakcją na uszkodzenia tkanek jest stan zapalny, który objawia się zaczerwienieniem, obrzękiem i podwyższoną temperaturą danego obszaru.
- Nazwa kategorii: Mechanizmy odporności wrodzonej{color=#003366}
- Nazwa kategorii: Produkcja oraz[br]wydzielanie białek[br]i peptydów[br](nieswoista odpowiedź[br] humoralna){color=#336699}
- Nazwa kategorii: Defensyny{color=#336699}
- Nazwa kategorii: Peptydy[br]przeciwdrobnoustrojowe{id=1}{color=#336699}
- Nazwa kategorii: Cytokiny{color=#336699}
- Nazwa kategorii: Układ[br]dopełniacza
- Nazwa kategorii: Białka[br]ostrej[br]fazy
- Nazwa kategorii: Interleukiny{color=#336699} Koniec elementów należących do kategorii Białka[br]ostrej[br]fazy
- Nazwa kategorii: Endocytoza[br](nieswoista odpowiedź[br] komórkowa){color=#0099CC}
- Nazwa kategorii: Fagocytoza{id=2}{color=#0099CC}
- Nazwa kategorii: Pinocytoza{color=#0099CC} Koniec elementów należących do kategorii Endocytoza[br](nieswoista odpowiedź[br] komórkowa){color=#0099CC}
- Nazwa kategorii: Zabijanie patogenów[br](nieswoista odpowiedź[br] komórkowa){color=#339999}
- Nazwa kategorii: Komórki NK{color=#339999}
- Nazwa kategorii: Aktywacja układu dopełniacza{color=#339999} Koniec elementów należących do kategorii Zabijanie patogenów[br](nieswoista odpowiedź[br] komórkowa){color=#339999}
- Elementy należące do kategorii Mechanizmy odporności wrodzonej
- Elementy należące do kategorii Produkcja oraz[br]wydzielanie białek[br]i peptydów[br](nieswoista odpowiedź[br] humoralna)
- Elementy należące do kategorii Białka[br]ostrej[br]fazy
- Elementy należące do kategorii Endocytoza[br](nieswoista odpowiedź[br] komórkowa)
- Elementy należące do kategorii Zabijanie patogenów[br](nieswoista odpowiedź[br] komórkowa)
Zabijanie patogenów (nieswoista odpowiedź komórkowa)
Układ dopełniacza tworzy kilkadziesiąt różnych białek, które są wydzielane w formie nieaktywnej do krwiobiegu. Aktywacja układu dopełniacza prowadzi do aktywacji tych białek, a następnie przyciągania leukocytów oraz czynników powodujących degranulacjędegranulację komórek tucznychkomórek tucznych. Powstają kompleksy białek rozpuszczalnych w tłuszczach. Białka te przyczepiają się do błon komórkowych patogenów i tworzą w nich pory. Umożliwia to napływ wody i jonów do wnętrza komórki, co prowadzi do jej pęcznienia i lizy (rozpadu).
Komórki NK są jedną z grup limfocytów. Atakują komórki nowotworowe oraz zakażone wirusami, doprowadzając do ich apoptozy (zaprogramowanej śmierci komórki). Ponadto produkują interferonyinterferony, które pobudzają wydzielanie białek przeciwwirusowych i aktywują komórki żerne – makrofagi.
Więcej na temat stanu zapalnego w e‑materiale: Stan zapalny – powstawanie, przebieg i znaczenieStan zapalny – powstawanie, przebieg i znaczenie.
Białka i peptydy odporności wrodzonej (nieswoista odpowiedź humoralna)
W mechanizmach odporności wrodzonej biorą udział liczne białka, peptydy, limfocyty Th i limfocyty B. Więcej na ten temat w e‑materiale: Komórki układu odpornościowego człowiekaKomórki układu odpornościowego człowieka.
Są to m.in. białka ostrej fazy, cytokiny i przeciwdrobnoustrojowe peptydy, np. defensyny. Ich cechy zostały opisane w poniższej tabeli.
Grupa białek i peptydów | Opis | Przykład |
|---|---|---|
Białka ostrej fazy (BOF) | - Zróżnicowana grupa białek. | BOF dodatnieBOF dodatnie: |
Cytokiny | - Produkowane lokalnie, głównie przez komórki odpornościowe. | - interleukiny |
Defensyny | - Określane jako peptydowe antybiotyki. | - alfa‑defensyny |
Zjawisko znane jako działanie synergistyczne polega na jednakowym wpływie kilku cytokin na te same komórki. Efekt przez nie wywierany jest większy niż podczas ich osobnego działania. Natomiast antagonistyczne działanie polega na aktywacji komórek przez jedne cytokiny przy jednoczesnym ich hamowaniu przez inne.
Efekt sprzężenia dodatniego oznacza, że stymulacja produkcji jednej cytokiny pobudza wytwarzanie innej, która z kolei działa stymulująco na pierwszy proces. Natomiast efekt sprzężenia ujemnego polega na wydzielaniu jednej cytokiny, która pobudza sekrecję drugiej, a ta hamuje wydzielanie pierwszej.
Wysoki poziom CRP w surowicy krwi występuje podczas zakażeń, stanów zapalnych, chorób autoimmunologicznych oraz nowotworowych.
Słownik
białka ostrej fazy, których stężenie podczas procesu zapalnego wzrasta
białka ostrej fazy, których stężenie podczas procesu zapalnego maleje
rodzina białek należących do cytokin; są niezbędne w przebiegu procesu zapalnego; stymulują komórki układu odpornościowego do migracji w kierunku miejsca zapalenia
polipeptyd należący do cytokin, wytwarzany głównie przez pobudzone makrofagi; wykazuje wielokierunkowe działania immunoregulacyjne oraz przeciwnowotworowe; wzmożone wytwarzanie TNF obserwuje się w zaburzeniach i niedoborach odpornościowych, klinicznie wyrażonych chorobami autoagresyjnymi
gwałtowne uwolnienie zawartości ziarnistości
(gr. éndon ‘wewnątrz’, kýtos ‘komórka’) proces wprowadzania (pochłaniania) do wnętrza komórki ze środowiska zewnętrznego związków chemicznych, wirusów oraz komórek i ich fragmentów przez wpuklenie błony komórkowej i utworzenie pęcherzyków zwanych endosomami
(gr. phágos ‘pożeracz’, kýtos ‘naczynie’, ‘komórka’) rodzaj endocytozy, proces pochłaniania (pożerania) cząstek nieorganicznych oraz komórek lub ich fragmentów przez organizmy jednokomórkowe lub wyspecjalizowane komórki organizmów o bardziej złożonej budowie (fagocyty)
substancja białkowa wytwarzana przez: leukocyty, fibroblasty i limfocyty; silnie hamuje replikację wirusów penetrujących wnętrze komórek makroorganizmów, hamuje podziały komórkowe i wzmaga swoiste funkcje poszczególnych typów komórek
cytokiny wytwarzane przez leukocyty, przede wszystkim limfocyty i monocyty; glikoproteiny o silnych właściwościach immunoregulujących i immunostymulujących; odgrywają ważną rolę w pobudzaniu i kontrolowaniu aktywności komórek należących do różnych układów organizmu (odpornościowego, krwiotwórczego, nerwowego, hormonalnego)
komórki tkanki łącznej kręgowców wypełnione zasadochłonnymi ziarnistościami (pęcherzykami); ziarnistości komórek tucznych zawierają substancje biologicznie czynne, m.in. heparynę, histaminę, które uwolnione z komórek wywołują miejscowe reakcje alergiczne oraz uczestniczą w wytwarzaniu nabytej odporności na pasożyty; komórki tuczne produkują także mediatory, które nie są magazynowane w ziarnistościach, ale powstają wkrótce po zadziałaniu bodźca — należą do nich np. prostaglandyny i leukotrieny stymulujące m.in. stany zapalne (obrzmienie, zaczerwienienie i podwyższenie temperatury)
enzym rozkładający ściany komórkowe niektórych bakterii; występuje w ślinie, we łzach; jego występowanie stwierdzono u zwierząt bezkręgowych, a także u roślin; stanowi czynnik chroniący przed inwazją bakterii
rodzaj endocytozy polegający na pobieraniu przez komórkę z otaczającego środowiska płynów lub określonego rodzaju makrocząsteczek
zdolność jednej cytokiny do wywierania wpływu na kilka różnych komórek
działanie polegające na produkcji cytokiny, która pobudza wytwarzanie innej, ta zaś działa stymulująco na pierwszą
działanie polegające na wydzielaniu cytokiny, która pobudza sekrecję drugiej, ta zaś hamuje wydzielanie pierwszej