Rodzaje odporności
Układ odpornościowy umożliwia organizmowi ochronę przed wniknięciem czynników chorobotwórczych, a jeśli dostaną się do wewnątrz ciała, podejmuje z nimi walkę. W reakcjach odpornościowych biorą udział elementy układu odpornościowego, np. śledzionaśledziona czy białe krwinki.
funkcje narządów układu odpornościowego;
sposób działania szczepionek i surowic odpornościowych;
skład krwi oraz rolę jej głównych składników.
Opiszesz funkcje białych krwinek podczas reakcji odpornościowych.
Wyjaśnisz różnice między odpornością wrodzoną (nieswoistą) a nabytą (swoistą).
Podasz przykłady mechanizmów odporności czynnej i biernej.
Porównasz sposoby działania szczepionek i surowic odpornościowych.
1. Rodzaje odpornościodporności
Pierwsza linia obrony organizmu ma na celu ustrzec go przed wniknięciem do niego czynnika chorobotwórczego. Jeśli jednak przedostanie się on do wnętrza ciała, organizm uruchamia kolejne mechanizmy odpornościowe, które umożliwiają zwalczenie zagrożenia.
W filmie wyjaśniono pojęcie antygenuantygenu, różnicę między odpornością wrodzoną (nieswoistą) i nabytą (swoistą) oraz różnicę między działaniem szczepionki a surowicy odpornościowej.
Film dostępny pod adresem /preview/resource/RRhnMYQz4znr6
Film przedstawia rodzaje odporności, mechanizmy broniące nasz organizm przed zagrożeniami oraz sposoby jak pozyskuje się odporność.
2. Odporność wrodzona
Odporność wrodzona to rodzaj obrony organizmu, który człowiek ma od urodzenia. Ten typ odporności jest szybki i nieswoisty, czyli stanowi obronę przed wieloma różnymi czynnikami chorobotwórczymi, takimi jak: substancje szkodliwe, wirusy, bakterie czy pasożyty.
Odporność wrodzona stanowi pierwszą linię obrony organizmu, zapobiegając wniknięciu czynnika chorobotwórczego do jego wnętrza. Jeśli jednak niepożądany czynnik pokona tę barierę, uaktywniają się mechanizmy odporności wrodzonej, takie jak kichanie czy biegunka, mające na celu wydalić go na zewnątrz, czyli oczyścić drogi oddechowe lub przewód pokarmowy. Intruzi, których nie da się usunąć w ten sposób, są unieszkodliwiane przez wyspecjalizowane białe krwinki, np. makrofagimakrofagi.
Zapobieganie wniknięciu | Oczyszczanie organizmu | Unieszkodliwianie |
|---|---|---|
|
|
|
3. Odporność nabyta
Odporność nabyta kształtowana jest w trakcie życia człowieka pod wpływem kontaktu z antygenem. Jest ona swoista, czyli skierowana przeciwko konkretnym czynnikom chorobotwórczym. Mogą być nimi fragmenty wirusów, bakterii, a nawet wydzielane przez nie toksyny. Aktywacja tego rodzaju odporności trwa zazwyczaj od kilku do kilkunastu dni, ponieważ następuje ona dopiero po kontakcie białych krwinek z antygenem. Uruchomienie mechanizmów odporności nabytej prowadzi do wytworzenia przez limfocyty B przeciwciał. Budowa tych cząsteczek jest dopasowana do danego, specyficznego antygenu, z którym łączą się i unieszkodliwiają czynniki chorobotwórcze.
W odporności nabytej (swoistej) biorą udział m.in.:
limfocyty Tlimfocyty T, rozpoznające obce antygeny i pobudzające limfocyty B do produkcji przeciwciałprzeciwciał;
limfocyty Blimfocyty B, produkujące przeciwciała po rozpoznaniu obcego antygenu i pobudzeniu przez limfocyty T.
Odporność swoista może zostać nabyta w sposób naturalny lub sztuczny, w sposób czynny lub bierny.
4. Czym różni się szczepionka od surowicy
Szczepionki stosuje się przed wniknięciem czynnika chorobotwórczego do organizmu, aby sam wytworzył przeciwciała, które będzie mógł później wykorzystać do obrony od razu po dostaniu się antygenu do organizmu, co zapobiegnie rozwojowi choroby. Szczepionki zawierają obce antygeny (np. osłabione drobnoustroje).
SurowiceSurowice stosuje się po wniknięciu czynnika chorobotwórczego do organizmu, aby organizm szybko zneutralizował niebezpieczne cząsteczki, zanim sam uruchomi mechanizmy odporności. Surowice zawierają gotowe przeciwciała, które łączą się z antygenem, zapobiegając rozwinięciu się choroby.
Szczepienia ochronneSzczepienia ochronne pozwoliły wyeliminować niektóre choroby zakaźne, które w przeszłości prowadziły do śmierci wielu ludzi, np. ospę prawdziwą.
Słownik
cząsteczki (na ogół białkowe) obecne na powierzchni patogenów, ich fragmenty lub toksyny, rozpoznawane i unieszkodliwiane przez limfocyty
narząd układu limfatycznego, w którym dojrzewają limfocyty T; odpowiada również za produkcję czynników przyspieszających ich dojrzewanie
wszystkie jądrzaste komórki krwi obwodowej i limfy; ich zadaniem jest obrona przed zakażeniami i chorobami nowotworowymi; należą do nich m.in.: makrofagi i limfocyty: limfocyty T, limfocyty B i komórki NK (natural killers)
limfocyty zdolne do produkcji swoistych przeciwciał, u ssaków dojrzewają w szpiku kostnym
limfocyty dojrzewające w grasicy, odpowiedzialne za regulację swoistej odpowiedzi immunologicznej (rozpoznawanie i niszczenie antygenów)
duże leukocyty wykształcające się z monocytów, zdolne do fagocytozy (pochłaniania niebezpiecznych dla organizmu komórek) i ruchu pełzakowatego, a także m.in. do wywoływania stanu zaplanego jako reakcji immunologicznej
stan organizmu, w którym jest on zdolny do samodzielnego zwalczenia drobnoustrojów chorobotwórczych
ostra wirusowa choroba zakaźna wywołana przez wirusa Poxvirus variolae, wyeliminowana dzięki szczepieniom ochronnym
białka wytwarzane przez limfocyty B i stanowiące ich receptory służące rozpoznawaniu, wiązaniu i unieszkodliwianiu antygenów
stan wywołany reakcją układu immunologicznego na infekcję lub uszkodzenie ciała, mający na celu zwiększenie dopływu krwi i leukocytów do rejonu, w którym są najbardziej potrzebne; objawia się zaczerwienieniem, bólem, podwyższoną temperaturą i obrzękiem
preparat zawierający przeciwciała, otrzymywany z osocza krwi zwierząt lub ludzi uodpornionych na daną chorobę
sztuczne uodpornianie ludzi i zwierząt przeciw chorobom zakaźnym za pomocą szczepionek (preparatów zawierających pozbawione zjadliwości lub zabite drobnoustroje bądź pochodzące z nich antygeny)
narząd układu krwionośnego i limfatycznego magazynujący krew i rozkładający krwinki czerwone; w śledzionie powstają również niektóre limfocyty i monocyty
narządy stanowiące skupiska tkanki limfatycznej, w których powstają limfocyty i w których limfa oczyszczana jest z bakterii i toksyn, znajdujące się m.in. w pachwinach, pod pachami i w szyi
Zadania
Informacja do ćwiczeń 7 i 8
Edward Jenner był angielskim lekarzem (ur. 1749, zm. 1823 w Berkeley), który odkrył szczepienia ochronne przeciw ospie prawdziwej – ostrej wirusowej chorobie zakaźnej wywołanej przez wirusa ospy Poxvirus variolae. Zaobserwował, że pracownicy mleczarni, którzy chorowali na inną chorobę wirusową, tzw. krowiankę (wywołaną przez Orthopoxvirus vacciniae), wykazują się odpornością na ospę prawdziwą. Zainspirowało to Jennera do prac nad wykorzystaniem wirusa krowianki do szczepienia osób przeciwko wirusowi ospy prawdziwej. Jenner potwierdził, że wcześniejsze przechorowanie krowianki powoduje nabycie dożywotniej odporności na ospę prawdziwą. Oba wirusy są do siebie podobne i powodują powstawanie podobnych krostek na ciele u osób zakażonych, jednak choroba wywołana przez wirusa krowianki charakteryzuje się łagodniejszym przebiegiem. Jenner wykazał to m.in. poprzez zakażenie w maju 1796 roku ośmioletniego chłopca materiałem zakaźnym pochodzącym z krost chorej na krowiankę mleczarki. Chłopiec ten lekko przechorował krowiankę. Kilka tygodni później został ponownie zakażony wirusem, ale tym razem ospy prawdziwej. Jego organizm w pełni przeciwstawił się wirusowi i chłopiec nie zachorował na ospę prawdziwą. Członkowie jego rodziny, którzy nie przechorowali wcześniej krowianki, zachorowali na ospę prawdziwą, którą przeszli z jej typowymi objawami, w tym krostkami ospowymi. Jenner wywnioskował, że infekcja wirusem krowianki nadaje odporność na ospę prawdziwą. W ten sposób została wynaleziona szczepionka przeciw tej groźnej chorobie, której ostatnie przypadki w Polsce odnotowano w 1953, 1962 i 1963 roku.
Na podstawie informacji w tekście uzasadnij, że infekcja wirusem krowianki nadaje odporność na ospę prawdziwą.
Na podstawie tekstu wyjaśnij, w jaki sposób przechorowanie krowianki może nadać odporność na ospę prawdziwą. W odpowiedzi uwzględnij konkretny rodzaj odporności.
Notatnik
Bibliografia
Internetowa encyklopedia PWN, Wydawnictwo Naukowe PWN, dostępna na stronie internetowej www.encyklopedia.pwn.pl.
Jane B. Reece i in., Biologia Campbella, tłum. K. Stobrawa i in., Dom Wydawniczy REBIS, Poznań 2021.
Golden J.W., Hooper J.W., The strategic use of novel smallpox vaccines in the post‑eradication world, Expert Reviev of Vaccines vol. 10, 2011, s. 1021–1035.
Taub D.D. i in., Immunity from Smallpox Vaccine Persists for Decades, American Journal of Medicine
vol. 121, 2008, s. 1058–1064.