Układ odpornościowy stanowi złożony system obronny organizmu, który chroni przed patogeny, utrzymuje równowagę wewnętrzną i współdziała z innymi układami. Jego działanie opiera się na współpracy rozmaitych komórek i molekuł, które rozpoznają zagrożenia, eliminują mikroorganizmy oraz zapamiętują wcześniejsze kontakty z czynnikami chorobotwórczymi.
Podstawy budowy i funkcji układu odpornościowego
Komponenty wrodzonej odporności
Wrodzona (nieswoista) część układu odpornościowego zapewnia szybką i niespecyficzną reakcję na inwazję obcych czynników. Kluczowe elementy tej gałęzi to:
- Komórki żerne (makrofagi, neutrofile), zdolne do fagocytozy i prezentacji antygenów.
- Bariera fizjologiczna skóry i błon śluzowych, stanowiąca pierwszą linię obrony.
- Układ dopełniacza – kaskada białek osocza aktywowana w odpowiedzi na obecność patogenów.
- Cytokiny prozapalne (np. interleukiny, TNF), koordynujące reakcje zapalne.
Składniki adaptacyjnej obrony
Odporność adaptacyjna charakteryzuje się swoistym rozpoznawaniem antygenów i pamięcią immunologiczną. Jej głównymi nośnikami są:
- Limfocyty T – dzielą się na podtypy: pomocnicze (CD4+), cytotoksyczne (CD8+) i regulacyjne.
- Limfocyty B – odpowiedzialne za produkcję przeciwciał oraz tworzenie komórek pamięci.
- Komórki dendrytyczne – wyspecjalizowane w prezentowaniu antygenów i aktywacji limfocytów.
Mechanizmy działania i reakcje immunologiczne
Fagocytoza i mechanizmy komórkowe
Fagocytoza to proces pochłaniania i niszczenia mikroorganizmy przez makrofagi i neutrofile. Kolejne etapy to:
- Rozpoznanie patogenu za pomocą receptorów (TLR – Toll-like receptors).
- Otoczenie patogenu wypustkami komórkowymi (pseudopodiami).
- Powstanie fagosomu i fuzja z lizosomem, w którym enzymy trawią obcy materiał.
Dodatkowo, naturalne zabójcze komórki (NK) niszczą zakażone lub nowotworowe komórki poprzez wydzielanie perforyn i granzymów.
Produkcja przeciwciała i odpowiedź humoralna
Limfocyty B po zetknięciu z antygenem różnicują się w plazmocyty, które wydzielają duże ilości przeciwciała. Główne klasy immunoglobulin to IgG, IgM, IgA, IgE i IgD. Funkcje poszczególnych klas obejmują:
- Neutralizację toksyn i wirusów.
- Aktywację układu dopełniacza.
- Opsonizację – ułatwianie fagocytozy.
- Degranulację komórek tucznych w odpowiedzi alergicznej (IgE).
Regulacja, zaburzenia i znaczenie kliniczne
Równowaga homeostaza immunologiczna
Utrzymanie homeostaza wymaga precyzyjnej kontroli ekspresji receptorów, stężenia cytokin i liczby komórek efektorowych. Czynniki wpływające na równowagę układu odpornościowego to:
- Genetyczne predyspozycje i polimorfizmy genów immunologicznych.
- Wpływ mikroflory jelitowej na dojrzewanie układu immunologicznego.
- Stres, odżywianie i czynniki środowiskowe (zanieczyszczenia, toksyny).
- Społeczne i psychologiczne oddziaływanie – oś mózg–jelita–układ odpornościowy.
Zaburzenia autoimmunologiczne i alergie
W chorobach autoimmunologicznych, takich jak reumatoidalne zapalenie stawów czy stwardnienie rozsiane, układ odpornościowy atakuje własne tkanki. Charakterystyczne mechanizmy to:
- Brak tolerancji limfocytów T i B na autoantygeny.
- Powstawanie kompleksów immunologicznych prowadzących do zapalenia i uszkodzeń tkanek.
Alergie wynikają z nadmiernej odpowiedzi IgE na nieszkodliwe antygeny (alergeny). Objawy obejmują: katar sienny, astmę oskrzelową, pokrzywkę.
Immunoterapia i nowoczesne metody leczenia
Postęp w immunologiai przynosi innowacyjne terapie, takie jak:
- Szczepionki mRNA – stymulujące produkcję antigenów w komórkach gospodarza (przykład: szczepionki przeciw COVID-19).
- Immunoterapia nowotworów – inhibitory kinazy tyrozynowej, przeciwciała monoklonalne kierowane przeciwko receptorom na komórkach nowotworowych.
- CAR-T – modyfikacja genetyczna limfocytów T, wyposażenie ich w receptor rozpoznający antygeny raka.
- Przeciwciała bispecyficzne – reagują jednocześnie z komórkami nowotworowymi i efektorowymi.
Stały rozwój badań nad cytokiny, komórek macierzystych i terapia genowa otwiera perspektywy leczenia dotychczas nieuleczalnych schorzeń, a także poprawy mechanizmów odpornośći.
