Układ odpornościowy
Układ odpornościowy - od ochrony przed chorobami do transplantologii
Wyjaśnisz, na czym polega zgodność tkankowa i przedstawisz jej znaczenie w transplantologii.
Wyjaśnia istotę konfliktu serologicznego i przedstawisz znaczenie podawania przeciwciał anty‑Rh.
Wyjaśnisz na czym polega nadmierna i osłabiona odpowiedź immunologiczna.
Podasz sytuacje wymagające immunosupresji.
Układ odpornościowy to złożona sieć narządów, komórek i cząsteczek, działająca jak strażnik stojący na pierwszej linii obrony organizmu. Chroni nas przed patogenami, toksynami oraz eliminuje uszkodzone lub nowotworowe komórki własne organizmu. Zaburzenie jego funkcjonowania (np. gdy reaguje zbyt silnie lub zbyt słabo) ma bardzo poważne konsekwencje dla naszego zdrowia. Wiedza o tych dysfunkcjach pomaga właściwie reagować na nieprawidłowości i ograniczać ich skutki.
Transplantologia
Transplantologia to dziedzina medycyny, która zajmuje się transplantacją, czyli przeszczepianiem komórek, tkanek lub całych narządów z jednego organizmu (dawcy) do drugiego (biorcy) lub w obrębie tego samego organizmu.
Transplantacja narządów i tkanek jest niekiedy jedynym sposobem ratowania zdrowia i życia osób chorych. Jej skuteczność zależy od różnych czynników, spośród których najważniejszym jest odpowiednie dobranie dawcy i biorcy, tak aby przeszczep nie został odrzucony. Wysoki stopień zgodności tkankowejzgodności tkankowej pomiędzy dawcą i biorcą zwiększa szanse na przyjęcie przeszczepu i zmniejsza ryzyko rozwoju zespołu chorobowego przeszczep przeciwko biorcy (w skrócie GvHD – ang. Graft‑versus‑Host Disease). Ponieważ układ zgodności tkankowej jest dziedziczony, dobór dawcy i biorcy polega na znalezieniu osób wykazujących jak największe podobieństwo w zakresie wysoko polimorficznych genów MHC.
Na podstawie stopnia pokrewieństwa genetycznego między dawcą a biorcą wyróżnia cztery rodzaje przeszczepów: autogeniczne, izogeniczne, allogeniczne i ksenogeniczne.

W przypadku przeszczepów autogenicznych i izogenicznych mamy do czynienia z podobnymi lub takimi samymi układami zgodności tkankowej. Sprawia to, że szanse na przyjęcie przeszczepu wynoszą 100%.
Natomiast w przypadku przeszczepów allogenicznych dawca ma odmienne antygeny zgodności tkankowej. Aby zmniejszyć ryzyko odrzucenia takiego przeszczepu, pacjentowi podaje się leki immunosupresyjneleki immunosupresyjne, które okresowo blokują reakcje odpornościowe organizmu. Powoduje to obniżenie odporności u pacjenta, który staje się bardziej narażony na ataki czynników chorobotwórczych. Taka osoba powinna zachować szczególną ostrożność w kontaktach z osobami chorymi zakaźnie.
W przypadku przeszczepów ksenogenicznych zazwyczaj nie jest on akceptowany przez układ odpornościowy biorcy, zatem prawie zawsze dochodzi do jego odrzucenia.
Przeszczepy żywych narządów zwierzęcych (np. serce, nerka świni) są na etapie badań klinicznych i pojedynczych procedur eksperymentalnych. W praktyce klinicznej stosuje się jednak tkanki zwierzęce poddane obróbce, pozbawione żywych komórek, dzięki czemu nie wywołują silnej odpowiedzi immunologicznej, np. bioprotezy zastawek serca pochodzenia świńskiego lub bydlęcego.
Jeżeli jesteś zainteresowany narodzinami i teraźniejszością transplantologii, więcej informacji znajdziesz w e‑materiale „Narodziny i teraźniejszość transplantologii”.
Szczepienia ochronne i ich znaczenie dla ludzkości
Upowszechnienie szczepień ochronnych było przełomowym krokiem w dziejach ludzkości. Dzięki szczepionkom nastąpił spadek liczby zachorować na wiele chorób, a niektóre zostały całkowicie wyeliminowane. Choć naukowcy są zgodni, że szczepienia są najskuteczniejszą metodą zapobiegania chorobom oraz ich powikłaniom, na świecie aktywnie działają ugrupowania szerzące nieprawdziwe informacje o ich skutkach i podważające obowiązek ich stosowania.

Wprowadzenie na całym świecie szczepień ochronnych przeciw ospie prawdziwej poskutkowało całkowitym wyeliminowaniem tej choroby, co zostało oficjalnie ogłoszone przez Światową Organizację Zdrowia (WHO) 9 grudnia 1979 r. Przed wprowadzeniem szczepień na ospę prawdziwą chorował niemal każdy, a co trzecia osoba umierała.
Obecnie, dzięki ogromnym postępom w wakcynologiiwakcynologii, dostępne są szczepionki przeciw wielu chorobom bakteryjnym (gruźlica, dur brzuszny), i wirusowym (np. odra, polio, świnka, różyczka, COVID‑19). Analizując sytuację epidemiologiczną w danym kraju, zespoły ekspertów opracowują kalendarz szczepień obowiązkowych, które są niezwykle ważne dla uzyskania odporności populacyjnej.
Odporność populacyjna (zwana także zbiorowiskową lub stadną) to stan, w którym znakomita większość populacji jest odporna na daną chorobę. Gdy istnieje odpowiednio duża liczba osób zaszczepionych na określony patogen, jego rozprzestrzenianie się w populacji jest utrudnione. Chroni to osoby, które z powodów zdrowotnych lub ze względu na wiek nie mogły zostać zaszczepione. Z tego samego względu ważne jest, by szczepieniom poddawały się również osoby dorosłe.
W szybkiej interwencji i ochronie biernej osób, u których doszło do kontaktu z patogenem ważną rolę odgrywają surowice odpornościowe.
Surowica odpornościowa to pozbawiona fibrynogenu część osocza krwi zawierająca dużą ilość swoistych przeciwciał. Stosowana jest do sztucznego uodpornienia biernego. Surowicę uzyskuje się z krwi osób lub zwierząt poddanych wcześniej szczepieniu (immunizacjiimmunizacji). Uodpornienie bierne ma na celu uzyskanie bardzo szybkiej odporności przeciw danemu patogenowi, jednak odporność ta utrzymuje się krótko (kilka tygodni).
Kontrowersje wokół szczepień ochronnych
W ostatnim czasie głośno jest o szczepionkach ze względu na pojawiające się informacje o ich domniemanej szkodliwości. Współczesne ruchy antyszczepionkowe propagują nieprawdziwe informacje, np. że szczepienia są toksyczne i wywołują szereg chorób.
Tymczasem szczepionki podlegają rygorystycznej kontroli, a zawarte w nich substancje obecne są w ściśle określonych dawkach – bezpiecznych dla zdrowia człowieka. Ważne jest zachowanie pewnych zasad podawania szczepionek np. podawanie szczepionek osobom całkowicie zdrowym w momencie ich przyjmowania. Bezpieczeństwo szczepionek potwierdziły liczne badania naukowe.
W wyniku działania ruchów antyszczepionkowych na całym świecie ludzie znów cierpią na choroby zakaźne, takie jak odra, które wcześniej występowały rzadko. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) w 2018 r. uznała ruchy i postawy antyszczepionkowe za jedno z dziesięciu największych zagrożeń dla zdrowia ludzkości.

W Europie za pioniera szczepień uznaje się Edwarda Jennera(1749–1823). Ten brytyjski lekarz zauważył, że osoby, które miały kontakt z krowami (doiły je), nie chorowały na ospę prawdziwą. Na tej podstawie wysnuł wniosek, iż kontakt z ospą krowiąospą krowią, zwaną także krowianką, zapewnia ochronę przed ospą prawdziwą. Jenner metodą skaryfikacji zaszczepił ośmioletniego chłopca Jamesa Phippsa. Użył do tego celu wydzieliny ropnej pobranej z pęcherzy na dłoni kobiety, która przechodziła ospę krowią. Eksperyment się powiódł – chłopiec przeszedł łagodnie krowiankę i uzyskał odporność na ospę prawdziwą.

Konflikt serologiczny
Konflikt serologiczny jest szczególnym przypadkiem niezgodności grup krwi, który może wystąpić pomiędzy ciężarną matką a rozwijającym się płodem. Może również być efektem niepoprawnie wykonanej transfuzji krwi u osób niespokrewnionych. Powstaje wtedy, gdy dochodzi do zmieszania krwi osób Rh pozytywnych z krwią osób Rh negatywnych. Konflikt serologiczny to stan potencjalnie groźny dla zdrowia, a nawet życia.

Konflikt serologiczny najczęściej zdarza się pomiędzy matką z grupą krwi Rh-, a rozwijającym się płodem, który odziedziczył po ojcu grupę krwi Rh+.
Krew matki i krew płodu w warunkach normalnych nie mieszają się, a wymiana różnych cząstek między nimi odbywa się za pośrednictwem łożyska. Jednak w późnym okresie ciąży a zwłaszcza podczas porodu krew płodu może się dostać do układu krążenia matki przez naruszone łożysko.
Ryzyko konfliktu serologicznego matka‑dziecko:
Matka/Dziecko | Rh+ | Rh- |
|---|---|---|
Rh+ | brak konfliktu | KONFLIKT |
Rh- | brak konfliktu | brak konfliktu |
Gdy limfocyty ciężarnej kobiety Rh- zetkną się z nieznanym czynnikiem Rh+ płodu, wytworzą przeciwciała, by go zniszczyć. W takim układzie czynnika Rh istnieje bardzo duże ryzyko tzw. ciąży konfliktowej powiązanej z ryzykiem powikłań rozwojowych dziecka.
Podczas pierwszej ciąży erytrocyty płodu, na których powierzchni obecny jest antygen‑D stymulują limfocyty matki do wytwarzania przeciwciał anty‑D. W kolejnej ciąży, w przypadku płodu o grupie Rh+ kontakt z tym samym antygenem sprawia, że oprócz istniejących już przeciwciał anty‑D, we krwi matki pojawiają się nowe, a więc ich stężenie znacznie wzrasta. Przeciwciała te mogą przedostać się przez łożysko do krwi płodu, gdzie łączą się z antygenami D obecnymi na powierzchni jego erytrocytów. W wyniku opłaszczania erytrocytów przez przeciwciała dochodzi do aglutynacji krwinek a następnie do ich rozpadu w wyniku hemolizy.
Przeanalizuj poniższą grafikę interaktywną, a następnie wykonaj polecenie.
Określ, uzasadniając jednym argumentem, którą ciążę przedstawia grafika. Czy jest to ciąża pierwsza, czy kolejna?
Nadmierna i osłabiona odpowiedź immunologiczna
Zakłócenie działania odporności nabytej może prowadzić zarówno do jej osłabienia, czego skutkiem są niedobory odporności, jak i do jej nieprawidłowej aktywacji, która może powodować reakcje alergiczne oraz choroby autoimmunizacyjnechoroby autoimmunizacyjne.
Reakcja alergiczna
Obserwuje się stały wzrost liczby osób cierpiących na alergie. Wiele składników pokarmowych, pyłków roślin oraz substancji chemicznych może wywoływać u niektórych osób nadmierną reakcję układu odpornościowego. Prowadzi ona do powstawania objawów chorobowych, wynikających m.in. z uszkodzenia tkanek. Tego typu nieprawidłową odpowiedź organizmu określa się mianem nadwrażliwości.
Rodzajem nadwrażliwości jest alergia, czyli nadmierna odpowiedź immunologiczna organizmu na kontakt z łagodnymi i nieszkodliwymi dla osób zdrowych antygenami - alergenami.
Grupa czynników | Droga wnikania | Przykłady alergenów |
|---|---|---|
wziewne |
|
|
pokarmowe |
|
|
kontaktowe |
|
|
inne |
|
|
Termin alergia został wprowadzony w 1906 roku przez austriackiego naukowca i pediatrę, Clemensa von Pirqueta. Pochodzi z języka greckiego i jest połączeniem wyrazów: allos, oznaczającego zmieniony oraz ergon, czyli reakcja.
W rozwoju alergii wyróżnia się dwie fazy: fazę uczulenia oraz fazę alergizacji.
Faza uczulenia: pierwszy kontakt z alergenem prowadzi do pobudzenia limfocytów B za pośrednictwem limfocytów Th i powstania komórek plazmatycznych, które produkują przeciwciała IgE. Następnie przeciwciała łączą się z receptorami bazofilii i komórek tucznychkomórek tucznych.
Faza alergizacji: następuje po ponownym kontakcie z alergenem. IgE, związane z komórkami tucznymi, rozpoznają i wiążą alergen. W rezultacie komórki tuczne uwalniają mediatory stanu zapalnego (np. histaminyhistaminy), co prowadzi do powstania objawów alergicznych.
Pobudzone komórki tuczne stymulują również aktywność innych komórek układu immunologicznego, takich jak makrofagi, limfocyty Tc czy eozynofile i bazofile. Komórki te wydzielają różne substancje, które uszkadzają tkanki i komórki powodując zaostrzenie objawów alergii.

Odpowiedź alergiczna w rzadkich przypadkach może prowadzić do powstania zagrażającej życiu uogólnionej reakcji alergicznej, nazywanej wstrząsem anafilaktycznym. Powstaje on przez nadmierne wydzielenie mediatorów stanu zapalnego oraz innych substancji przez komórki odpornościowe, co objawia się objawia się spadkiem ciśnienia, dusznością, obrzękiem i wysypką.

Choroby autoimmunologiczne
Utrata zdolności rozróżniania przez układ odpornościowy „własnych” i „obcych” antygenów prowadzi do autoimmunizacji. Polega ona aktywności limfocytów T i B przeciwko własnym antygenom organizmu, zwanym autoantygenami.
Skutkiem automimmunizacji są choroby autoimmunologiczne (autoagresywne). Obecnie znanych jest ich ok. 70 rodzajów; wszystkie mają przewlekły przebieg i często prowadzą do niepełnosprawności lub śmierci. Do ich prawdopodobnych przyczyn zalicza się:
uwarunkowania genetyczne,
długotrwały stres,
niewłaściwą dietę,
zaburzenie działania limfocytów Treg.
Choroba Hashimoto
W tej chorobie układ odpornościowy produkuje przeciwciała, które niszą komórki tarczycy. Schorzenie to występuje średnio 15 razy częściej u kobiet niż u mężczyzn. Prowadzi do powstawania niedoczynności tarczycy, podczas której diagnozuje się obniżoną ilość produkowanych hormonów – tyroksyny oraz trójjodotyroniny przy podwyższonym stężeniu tyreotropiny (TSH). U osób z chorobą Hashimoto obserwuje tworzenie się wola i włóknienia tarczycy. U chorych występują takie objawy jak przewlekłe zmęczenie, zaparcia, wzrost masy ciała, nadmierne wypadanie włosów, przesuszenie skóry oraz problemy z zajściem w ciążę i jej utrzymaniem.

Choroba Gravesa‑Basedowa

Choroby autoimmunizacyjne atakują również ośrodkowy układ nerwowy. Przykładem jest stwardnienie rozsiane (SM, sclerosis multiplex). Do tej pory nie poznano dokładnie przyczyn powstawania tej choroby. Wiadomo, że polega ona na postępującej demielinizacji (rozpad osłonek mielinowych) włókien nerwowych. Towarzyszą temu m.in. zaburzenia czuciowe, osłabienie siły mięśniowej, niedowład kończyn, a także problemy z utrzymaniem równowagi. Leczenie SM polega na podawaniu środków farmakologicznych, których działanie ma na celu jedynie ograniczenie objawów oraz poprawę siły mięśniowej.

Cukrzyca typu I jest chorobą autoimmunizacyjną. Polega na produkcji przeciwciał zwalczających komórki beta trzustki, które z czasem tracą zdolność do wydzielania insuliny, co prowadzi do wystąpienia jej niedoborów. Wzrasta wówczas stężenie glukozy we krwi, natomiast wewnątrz komórek zaczyna jej brakować, dlatego komórki pozyskują energię z rozkładu białek i tłuszczy. W efekcie powstają ciała ketonowe, odpowiedzialne za zakwaszanie organizmu – stan ten to tzw. kwasica ketonowa. Prowadzi to do zaburzeń oddechowych, rytmu serca i kontroli ciśnienia tętniczego krwi.
Reumatoidalne zapalenie stawów (RZS) jest chorobą układową, w której układ immunologiczny wytwarza przeciwciała niszczące białka w obrębie stawów. W początkowej fazie u chorych obserwuje się obrzęk oraz poranną sztywność stawów. W kolejnych etapach choroby następuje zanik mięśni oraz degradacja chrząstki stawowej i kości. Leczenie RZS polega na podawaniu środków farmakologicznych, których działanie ma na celu ograniczenie objawów oraz łagodzenie bólu i objawów zapalnych.


Toczeń rumieniowaty układowy (TRU) jest chorobą autoimmunizacyjną, w której przebiegu pojawiają się objawy kliniczne obejmujące uszkodzenia różnych tkanek i narządów. Zmiany te są skutkiem powstawania przeciwciał atakujących własne komórki. Początkowo pojawiają się zmiany skórne na twarzy (często w kształcie motyla), szyi i dekolcie. W czasie rozwoju choroby postępuje niszczenie innych narządów. W każdym przypadku nasilenie zmian może mieć charakter gwałtowny i zagrażający życiu.
Niedobory immunologiczne
Nieprawidłowe funkcjonowanie układu odpornościowego może przyczynić się do zmniejszonej odpowiedzi na czynniki chorobotwórcze. Takie zaburzenie określane są jako niedobory immunologiczne. Ze względu na przyczynę powstawania niedoborów immunologicznych, dzieli się je na pierwotne i wtórne.
Pierwotne niedobory immunologiczne
Pierwotne (wrodzone) niedobory odporności uwarunkowane są genetycznie. Obecnie znanych jest ponad 150 chorób zaliczanych do tej grupy. Stanowią jednostki chorobowe rzadkie, np. występujące zaledwie u kilku osób na świecie. Objawy pierwotnych niedoborów immunologicznych pojawiają się już we wczesnym dzieciństwie. Związane są one z defektem lub brakiem grupy komórek układu immunologicznego, takich jak: limfocyty B, limfocyty T, komórki NK, komórki fagocytarne i składniki dopełniacza; dysfunkcje mogą dotyczyć kilku grup komórek układu odpornościowego. Niedobory odporności mogą charakteryzować się również zaniżonym poziomem przeciwciał.

Jedną z chorób jest ciężki, złożony niedobór odporności (SCID, ang. severe combined immunodeficiency). Polega on na upośledzeniu funkcji limfocytów oraz na zmniejszeniu ich liczby lub całkowitym braku. SCID często prowadzi do śmierci. Leczenie polega na przeszczepie szpiku kostnego. Dzieci ze SCID muszą żyć w sterylnych warunkach. Na zdjęciu, David Vetter, który żył w specjalnej komorze, do której podawano mu przedmioty po uprzedniej sterylizacji. Zmarł w wieku 12 lat.
Wtórne niedobory immunologiczne
Wtórne (nabyte) niedobory immunologiczne są następstwem działania czynników zewnętrznych, np. zakażeń wirusowych, niedożywienia, chorób nowotworowych. Czynnikiem powodującym zespół nabytego niedoboru odporności AIDS (ang. Acquired Immunodeficiency Syndrome) jest wirus HIV (ang. Human Immunodeficiency Virus).
Zapoznaj się z filmem „Wirus HIV i zespół nabytego niedoboru odporności”, a następnie wykonaj polecenia.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/R1Yaonj8UFtgb
Film nawiązujący do treści materiału pod tytułem: Wirus HIV i zespół nabytego niedoboru odporności.

HIV zakaża komórki układu odpornościowego, a następnie się w nich namnaża. Atakuje przede wszystkim limfocyty Th. Objawy zakażenia występują w ciągu 2 do 6 tygodni od kontaktu z patogenem i mają charakter grypopodobny. Przez kilka do kilkunastu kolejnych lat zakażenie przebiega bezobjawowo. Po kilku latach od zakażenia reprodukcja wirusa doprowadza do stanu immunosupresji, czyli spowalniania procesu wytwarzania przeciwciał i komórek odpornościowych. Spowodowane jest to utratą limfocytów Th, co w konsekwencji uniemożliwia odpowiedź immunologiczną.

Organizm staje się wtedy podatny na różnego rodzaju zakażenia, choroby oportunistyczne (wywołane przez mikroorganizmy nieszkodliwe dla zdrowych ludzi) i nowotwory. Przykładem jest ostre zapalenie płuc, wywoływane przez grzyba Pneumocystis jiroveci, który u osób o prawidłowo funkcjonującym układzie odpornościowym nie powoduje choroby.

Podsumowanie
Transplantologia to dziedzina medycyny, która zajmuje się transplantacją, czyli przeszczepianiem komórek, tkanek lub całych narządów z jednego organizmu (dawcy) do drugiego (biorcy) lub w obrębie tego samego organizmu.
W transplantologii kluczowe jest dopasowanie antygenów zgodności tkankowej dawcy i biorcy oraz stosowanie leków immunosupresyjnych, aby zminimalizować ryzyko odrzutu przeszczepu.
Wyróżnia się cztery rodzaje przeszczepów: autologiczne, izogeniczne, allogeniczne i ksenogeniczne.
Ważną rolę w zwalczaniu chorób zakaźnych pełnią szczepienia ochronne i surowce odpornościowe.
Szczepionki zapewniają długotrwałą ochronę, pobudzając organizm do wytworzenia własnych przeciwciał i komórek pamięci, natomiast surowice działają natychmiastowo, ale krótkotrwale, dostarczając gotowe przeciwciała.
Dzięki szczepionkom część chorób została całkowicie wyeliminowana, a zachorowalność na inne gwałtownie spadła. Naukowcy są zgodni, że szczepienia ochronne są najskuteczniejszą metodą zapobiegania chorobom oraz ich powikłaniom.
Konflikt serologiczny występuje, gdy matka ma grupę krwi Rh–, a płód Rh+. Organizm matki może wytwarzać przeciwciała przeciwko krwinkom płodu, co grozi ich niszczeniem.
Nadwrażliwość w układzie odpornościowym obejmuje m.in. alergie oraz choroby autoimmunizacyjne. W przypadku alergii, organizm reaguje zbyt silnie na nieszkodliwe antygeny zewnętrzne (alergeny), natomiast w choroba autoimmunizacyjnych układ odpornosciowy atakuje własne tkanki (autoantygeny).
Immunosupresja jest konieczna m.in. po przeszczepach, w leczeniu ciężkich alergii oraz chorób autoimmunologicznych, aby ograniczyć patologiczne działanie układu odpornościowego.
Nieprawidłowe funkcjonowanie układu odpornościowego może przyczynić się do zmniejszonej odpowiedzi na czynniki chorobotwórcze, co określane jest jako niedobory immunologiczne. Mogą być pierwotne (wywołane przez czynniki genetyczne) lub wtórne (następstwo działania czynników zewnętrznych, np. zakażeń wirusowych, niedożywienia, chorób nowotworowych).
Ćwiczenia utrwalające
Wróć do polecenia na stronie „Na dobry początek” i dopisz brakujące definicje. Pamiętaj, żeby nie kopiować słownika, ale wyjaśnić każde słowo kluczowe w miarę możliwości swoimi słowami.


