Jak działa układ odpornościowy?

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

R1Y6vIIUioHFk

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

Układ odpornościowy tworzą narządy i tkanki różnych układów organizmu

Układ odpornościowy chroni organizm przed czynnikami chorobotwórczymi. W jego skład wchodzą: narządy układu limfatycznego (węzły chłonnewęzły chłonnewęzły chłonne, grasicagrasicagrasica, migdałki podniebienne), naturalne bariery ciała (skóra, nabłonki), niektóre wydzieliny (łzy, pot, kwas solny w żołądku) oraz komórki krwi - leukocyty.

R12v3DermyeRJ

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.

Odporność wrodzona i nabyta to dwa główne typy odporności

RRhnMYQz4znr6

Film przedstawia rodzaje odporności, mechanizmy broniące nasz organizm przed zagrożeniami oraz sposoby jak pozyskuje się odporność.

Film przedstawia rodzaje odporności, mechanizmy broniące nasz organizm przed zagrożeniami oraz sposoby jak pozyskuje się odporność.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/RRhnMYQz4znr6

Film przedstawia rodzaje odporności, mechanizmy broniące nasz organizm przed zagrożeniami oraz sposoby jak pozyskuje się odporność.

Odporność wrodzona (nieswoista)odporność nieswoistaOdporność wrodzona (nieswoista) to rodzaj obrony organizmu, który człowiek ma od urodzenia. Ten typ odporności jest nieswoisty, co oznacza, że stanowi obronę przed wieloma różnymi czynnikami chorobotwórczymi, takimi jak: substancje szkodliwe, wirusy, bakterie czy pasożyty grzybowe.

Odporność wrodzona stanowi pierwszą linię obrony organizmu, zapobiegając wniknięciu czynnika chorobotwórczego do jego wnętrza. Tworzą ją skóra i nabłonki wraz z ich niektórymi wydzielinami, takimi jak łzy, pot czy kwas solny.

RoZKuHREwEQaS

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.

Jeśli jednak niepożądany czynnik pokona tę barierę, uaktywniają się mechanizmy odpornościodpornośćodporności wrodzonej, takie jak kichanie, kaszel 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 unieszkodliwiani przez wyspecjalizowane białe krwinki, np. makrofagimakrofagimakrofagi i inne leukocyty jak bazofile czy neutrofile.

RqoLAncmzUWZv

Na ilustracji znajdują się makrofagi wchłaniające bakterie. Makrofagi przypominają w wyglądzie amebę. W ich wnętrzu znajduje się jądro komórkowe mające nerkowaty kształt. Nad makrofagami znajdują się bakterie A (czerwonego koloru) z czarnymi kuleczkami na swojej powierzchni) oraz bakterie B (szare) z zielonymi stożkami na swojej powierzchni. We wnętrzu makrofaga po lewej stronie znajduje się bakteria A, a we wnętrzu makrofaga znajdującego się po prawej stronie znajduje się bakteria B.

Krwinki te tworzą drugą linię obrony organizmu. Mają one zdolność poruszania się ruchem pełzakowatym do miejsc zainfekowanych. Pochłaniają i niszczą bakterie, które pokonały pierwszą linię obrony, wytwarzają substancje hamujące namnażanie się wirusów i rozwój komórek nowotworowych. Makrofagi informują także pozostałe komórki układu odpornościowego o zakażeniu.

Trzecią linię obrony stanowi odporność nabyta (swoistaodporność swoistaodporność nabyta (swoista) która kształtowana jest w trakcie życia człowieka pod wpływem kontaktu z czynnikiem chorobotwórczym, a dokładniej z konkretnym antygenemantygenyantygenem. Jest ona swoista, czyli skierowana przeciwko konkretnym czynnikom chorobotwórczym. Mogą być nimi fragmenty wirusów, bakterii, a nawet wydzielane przez nie toksyny.

W odporności nabytej biorą udział limfocytylimfocytylimfocyty. Krwinki te powstają w szpiku kostnym. Część z nich tu pozostaje, dojrzewa i nabywa zdolności do walki z czynnikami chorobotwórczymi. Są to limfocyty Blimfocyty blimfocyty B, które wędrują do krwi i tu wytwarzają  przeciwciałaprzeciwciałaprzeciwciała rozpoznające obce białka oraz niszczące drobnoustroje. Zapamiętują one raz poznanego intruza, aby szybciej na niego zareagować przy kolejnym kontakcie.

R1CKqbcsVPCFs

Na ilustracji przedstawiono żółtą bakterię z pomarańczowymi witkami. Na jej powierzchni znajdują się antygeny (pomarańczowe kulki). Przeciwciała (zielone) mają kształt litery Y. Pasują one przestrzennie do jednego, konkretnego antygenu i łączą się z nim.

Innym rodzajem limfocytów uczestniczących w odporności nabytej są limfocyty Tlimfocyty tlimfocyty T. Krwinki te  przechodzą ze szpiku do grasicy. Tam dojrzewają po czym przedostają się do krwi, gdzie wytwarzają substancje pobudzające lub hamujące inne komórki obronne organizmu do działania.

Galeria przedstawiająca komórki układu odpornościowego:

R7oRfWkVhAoEI

W galerii znajdują się ilustracje, dotyczące komórek układu odpornościowego. Ilustracja przedstawia przestrzennie liliowe i niebieskie kule. Na powierzchni mają wypustki i gruzełki. Większe to makrofagi, mniejsze to limfocyty.

RGeP9n4Kr3n4F

Ilustracja przedstawia schematycznie pożeranie bakterii przez makrofaga. Małe, różowe, nakrapiane kulki oznaczające bakterie są wchłaniane przez otwór w ścianie dużego, liliowego makrofaga.

R1AXB8OW9nSGx

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

R1LblwFt9fKUW

Ilustracja przedstawia niebieski limfocyt o nierównej powierzchni. Wokół niego umieszczono osiem żółtych, podłużnych, rozgałęzionych tworów, symbolizujących przeciwciała.

Odporność swoista może zostać nabyta w sposób naturalny lub sztuczny, w sposób czynnyodporność czynnaczynny lub biernyodporność biernabierny.

RFo7wZwOGtMQn

Schemat przedstawia rodzaje odporności nabytej. W górnej części ilustracji znajduje się kafelka z napisem “odporność nabyta”. Od niej odchodzą dwie strzałki: w lewo wskazująca na kafelkę z napisem "czynna", w prawo - na kafelkę z napisem "bierna". Od czynnej odchodzą dwie strzałki. Jedna z nich wskazuje na kafelkę z napisem "naturalna", a pod nią znajduje się zdjęcie przedstawiające twarz dziecka z czerwoną wysypką i podpis "po samoistnym wniknięciu antygenu" oraz druga strzałka wskazująca na kafelkę z napisem "sztuczna", pod nią znajduje się zdjęcie przedstawiające moment wstrzykiwania szczepionki w ramię i podpis "po podaniu szczepionki". Po prawej stronie, od kafelki z napisem "bierna" również odchodzą dwie strzałki. Jedna do kafelki z napisem "naturalna", pod nią zdjęcie przedstawiające niemowlę ssące pierś matki i podpis "od matki w czasie ciąży i karmienia". Druga strzałka wskazuje na kafelkę z podpisem "sztuczna". Pod nią znajduje się zdjęcie przedstawiające igłę strzykawki i podpis "po podaniu surowicy".

W zapobieganiu i leczeniu niektórych chorób skuteczne są szczepionki i surowice

SzczepionkiszczepionkaSzczepionki 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).

Surowicesurowica odpornościowaSurowice 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.

R1DJSI8Ps4wE6

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 prawej 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.

1

Ćwiczenie 6

Na schemacie przedstawiono wyniki badania poziomu przeciwciał skierowanych przeciwko wirusowi zapalenia wątroby typu A u 25‑letniej pacjentki. Szczepionkę podano jej dwukrotnie – w 1. oraz 50. dniu obserwacji.

RRnHQgM1vqAfr

Wykres w postaci zielonej linii przedstawia jak zmienia się poziom przeciwciał przeciwko ospie we krwi pacjentki po upływie czasu. Oś x oznacza liczbę dni od 0 do 90. Oś y oznacza poziom przeciwciał przeciwko WZW A. Poziom przeciwciał wzrasta do ok. 40. dnia, później maleje do 50. dnia, następnie gwałtowanie wzrasta do ok.60, dnia i stopniowo maleje.

R1RuUcl2osFCc

(Uzupełnij).

Wskazówki i klucze odpowiedzi

Pokaż podpowiedź

Zwróć uwagę, jak zmienia się wykres bezpośrednio po podaniu pierwszej oraz drugiej dawki szczepionki przeciwko wirusowemu zapaleniu wątroby typu A.

Pokaż odpowiedź

Bezpośrednio po podaniu szczepionki wzrasta poziom przeciwciał przeciwko WZW A, jednak po podaniu drugiej dawki ich wzrost jest bardziej gwałtowny. Dzieje się tak, ponieważ oprócz nowo przyjętej dawki przeciwciał organizm ma również komórki pamięci, które po ponownym kontakcie z wirusem dużo szybciej produkują przeciwciała.

To ważne!

• Antygeny to białka, których obecność na powierzchni bakterii, wirusów, grzybów i toksyn w organizmie powoduje powstawanie przeciwciał.

• Odporność nieswoista nazywana jest inaczej odpornością wrodzoną.

• Odporność wrodzona polega na utrudnieniu wnikaniu czynnika chorobotwórczego do organizmu lub jego zwalczaniu w organizmie przez makrofagi, neutrofile i bazofile.

• W odporności swoistej udział biorą: limfocyty T i limfocyty B, które rozpoznają i unieszkodliwiają konkretne drobnoustroje lub substancje chorobotwórcze

• Limfocyty B wytwarzają przeciwciała, które neutralizują czynnik chorobotwórczy, natomiast limfocyty T kontrolują przebieg reakcji odpornościowej.

• W wyniku pierwszego kontaktu z antygenem limfocyty B zapamiętują czynnik chorobotwórczy dzięki czemu po ponownym kontakcie szybciej go zwalczają.

• Odporność czynna naturalna powstaje po przebytej chorobie, natomiast odporność czynna sztuczna powstaje po przyjęciu szczepionki.

• Odporność bierna naturalna powstaje dzięki organizmowi matki w okresie płodowym (przeciwciała przekazywane są za pośrednictwem łożyska) i niemowlęcym podczas karmienia piersią (wraz z mlekiem), a odporność bierna sztuczna powstaje po otrzymaniu surowicy.

Na pożegnanie