Imunitný systém

Imunitný systém je komplex mechanizmov a reakcií vo vnútri organizmu, ktoré ho ochraňujú proti chorobám a zápalom, spôsobených baktériami, vírusmi, jednobunkovcami, hubami či tumorovými bunkami. Imunitný systém je založený na imunitae, čo je vlastnosť organizmu odolávať patogénom. Veda zaoberajúca sa imunitným systémom a imunitou sa volá imunológia. Imunitný systém je sofistikovaný komplex buniek, chemických protilátok (imunoglobulínov), mechanických reakcií, mechanických a chemických bariér. Hlavnou úlohou imunitného systému je rozoznať vlastné a cudzie bunky, tkanivá alebo chemické látky. Imunitný systém sa skladá z dvoch zložiek, ktoré môžu ale nemusia byť prítomné v jednom organizme (napr. Prokaryota alebo niektoré jednoduché organizmy z ríše Fungi či Animalia).

Tieto zložky sú nešpecifická imunita a špecifická imunita.

Evolúcia

Obrázok lymfocytu

Imunitný systém vznikol u takmer všetkých organizmov ako odpoveď či reakcia na vonkajšie prostredia so snahou prežiť. Imunitný systém bol a je nesmierne dôležitý systém vďaka ktorému sa organizmy mohli vystaviť vonkajšiemu nehostinnému prostrediu a konkurovať iným organizmom . Ako sa organizmy vyvíjali tiež sa vyvíjal aj ich imunitný systém, od jednoduchého u baktérií až po veľmi zložitý u stavovcov. Imunitný systém vo forme nešpecifickej imunity je prítomný i u najjednoduchejších baktérií, ktoré dokážu produkovať enzýmy, ktoré ich chránia pred vírusmi. Z hľadiska nešpecifickej imunity môžeme medzi organizmy s imunitným systémom zaradiť aj vírusy, nakoľko si tiež vyvinuli rôzne mechanické či chemické bariéry, ktoré ich chránia pred vonkajším prostredím a tým dokážu čiastočne vzdorovať prostrediu. Ako sa organizmy vyvíjali na čoraz zložitejšie formy života, vyvíjal sa aj ich imunitný systém, vyvinula sa špecifická imunita založená na imunologickej pamäti. Táto špecifická imunita je prítomná takmer u všetkých vyšších eukaryotických organizmoch, napr. u stavovcov. Špecifický imunitný sa skladá z mnohých protilátok a špecializovaných buniek, ktoré nie sú prítomné v nešpecifickom imunitnom systéme. Je treba spomenúť, že i vírusy či baktérie sa taktiež dokážu relatívne rýchlo (mesiace až roky) prispôsobiť vonkajšiemu prostrediu napr. prípad antibiotík či antivirotík ale k tomu je potrebná rozsiahlejšia zmena ich genetického kódu ako v prípade lymfocytov v špecifickej imunite, čiže sa nejedná o imunitu ale o evolučnú adaptáciu.

Rozdelenie imunitného systému

obrázok rozdelenia častí imunitného systému

Imunitný systém sa u stavovcov skladá hlavne z cievneho a lymfatického systému, pečene a sekundárne i z iných telových systémov napr. vylučovací systém. Imunitný systém sa u stavovcov rozdeľuje na 2 časti:

1. Nešpecifická imunita(vrodená)
2. Špecifická imunita (získaná)

Nešpecifický imunitný systém

Nešpecifický imunitný systém alebo nešpecifická imunita je charakterizovaný rýchlou ale vždy tou istou odpoveďou voči patogénom. Nešpecifický imunitný systém je prítomný od narodenia, je vrodený. Zložky nešpecifického imunitného systému:

1. Mechanické bariéry a mechanické reakcie
2. Chemické bariéry
3. Chemické látky
4. Bunky
5. Zápal

Mechanické bariéry a mechanické reakcie

Tvoria bariéru alebo nehostinné prostredie, ktoré bráni vstupu patogénov do organizmu. Mechanické bariéry a mechanické reakcie sú v niektorých prípadoch charakterizované ako samostatná časť imunitného systému, my ju však budeme klasifikovať ako súčasť nešpecifickej imunity. V prípade človeka a iných cicavcov to sú:

Mechanické bariéry a mechanické reakcie

1. Pokožka pokrývajúca telo organizmu a sliznica na povrchu dutín, ktorá vystiela i vnútrajšok dutín a orgánov, bráni vniknutiu mikroorganizmov do vnútra organizmu. Jedným z príkladov mechanických bariér je prirodzená mikroflóra nachádzajúca sa v tenkom čreve, ktorá bráni premnoženiu sa patogénnych baktérií. Prirodzená mikroflóra sa skladá hlavne z baktérií rodu Lactobacillus.

Medzi mechanické reakcie patrí napríklad kašľanie (proces vypudzovania nečistôt alebo patogénov z priedušnice či priedušiek) a kýchanie (proces vypudzovania nečistôt alebo patogénov). z nosohltanu alebo nosnej dutiny). Medzi mechanické reakcie, ktorých úlohou mimo iného je aj ochrana organizmu je tvorba moču, výkalov či sĺz.

Chemické bariéry

Chemické bariéry nás chránia pred vniknutím patogénov do tela. Koža a dýchací systém vylučujú antimikrobiálne látky ako je napr. beta-defenzín. Enzýmy ako sú lyzozým a fosfolypáza A2 v slinách, slzách, a materskom mlieku sú taktiež antimikrobiálne. Slzy navyše obsahujú NaCl, ktorý priamo likviduje patogény. Pošvové výlučky sú mierne kyslé a tým znemožňujú premnoženie sa patogénnych baktérií. Semeno obsahuje antibakteriálny zinok. Žalúdočné kyseliny, enzým proteáza a kyselina chlorovodíková sú taktiež chemickou bariérou v žalúdku.

Chemické látky

Zahrňujú špecializované chemické latky, zväčša peptidovej povahy, ktoré priamo alebo nepriamo ovplyvňujú činnosť patogénov. Medzi ne patria:

1. Komplementné proteíny

Skupina najmenej 21 proteínov, ktoré v prípade infekcie zvyšujú cievnu priepustnosť, spôsobujú zápal, podporujú fagocytózu a priťahujú biele krvinky čiže leukocyty.

1. Interferón

Proteín, ktorého úlohou je chrániť ešte vírusmi nenapadnuté bunky, napr. ak vírus napadne bunku, táto bunka vylúči interferón, ktorý sa naviaže na bunkové receptory ešte nenapadnutých buniek a tie začnú produkovať antivirálne proteíny ako odpoveď na možné napadnutie vírusmi.

1. Histamín

Amín vylúčený zo žirných buniek počas alergickej reakcie. Histamín spôsobuje vazodilatáciu (rozšírenie ciev, ich priechodnosť), vylučovanie endokrinných žliaz, zápal a spuchnutie.

1. Pyrogény

Látky spôsobujúce horúčku a tým nepriaznivé prostredie pre množenie patogénov.

Bunky

Medzi bunky tvoriace nešpecifický imunitný systém patria leukocyty a žírne bunky. V nešpecifickej ímunite sa uplatňujú všetky granulocyty a niektoré agranulocyty. Medzi granulocyty patria:

1. Neutrofilné granulocyty - sú primárne zodpovedné za fagocytózu, patria medzi najviac zastúpené biele krvinky.
2. Eozinofilné granulocyty - sú primárne zodpovedné za zápal hlavne počas alergickej reakcie.
3. Bazofilné granulocyty - sú zodpovedné za zápal

Medzi agranulocyty tvoriace nešpecifickú imunitu patria:

1. Monocyty - v tkanivách sa menia na makrofágy, sú zodpovedné za fagocytózu.
2. NK lymfocyty - lymfocyty zodpovedné za odstraňovanie tumorových buniek t.j buniek napadnutých rakovinou.

1. Žírne bunky - sú zodpovedné za vylučovanie histamínu počas alergickej reakcie, nepatria medzi leukocyty.

Aby leukocyty mohli fungovať efektívne je dôležité aby boli na v mieste infekcie alebo prítomnosti parazitov čo najrýchlejšie, túto efektivitu leukocytov odhliadnuc od typu imunitného systému zabezpečujú tzv. chemotaktické faktory ako sú napr. histamín alebo komplementné proteíny. Chemotaktické faktory slúžia ako označovatele infekcie a priťahujú leukocyty. Sú vylučované buď leukocytmi alebo tkanivami. Bunky nešpecifického imunitného systému vzájomne kooperujú s bunkami špecifického imunitného systému.

Zápal

Zápal je komplikovaný proces skladajúci sa z niekoľkých krokov, ktorého hlavnou funkciou je zamedzenie rozmnožovania sa patogénov s cieľom ich zničenia alebo vypudenia. Zápal je spôsobený vylúčením látok (napr. pyrogénov, histamínov), spôsobujúcich sčervenanie, opuch alebo bolesť, hlavne z leukocytov. Zápal spôsobuje vazodolatáciu ciev a slúži ako označiteľ miesta infekcie pre ďalšie leukocyty. Zápal taktiež ústi do zvýšenia sa teploty miesta infekcie, čo pôsobí nepriaznivo na reprodukcie patogénov. Zápal môže byť buď lokálny alebo systemetický (celkový).

Špecifický imunitný systém

Špecifický imunitný systém alebo špecifická imunita je založená na špecifickej odpovedi organizmu voči patogénom, to znamená, že bunky patriace do špecifického imunitného systému, dokážu rozoznať, odpovedať a zapamätať si určitú látku - antigén. Antigény su špecifické molekuly, zväčša sú situované na povrchu vírusov, baktérií alebo prvokov ale taktiež sa nachádzajú aj na povrchu všetkých buniek organizmu. Antigény sú proteínovej alebo polysacharidovej povahy. Hlavným cieľom antigénov je rozoznateľnosť vlastných a cudzích buniek organizmu. Antigény môžeme rozdeliť na dve skupiny:

1. Vlastné antigény - sú také antigény, ktoré sú telu určitého jedinca vlastné, nevyvolávajú imunitnú reakciu ak sa samozrejme nejedná o autoimúnnu reakciu.
2. Cudzie antigény - sú také antigény, ktoré sú telu určitého jedinca cudzie, vyvolávajú imunitnú reakciu, napr. pre človeka sú cudzie antigény chrípky a mnoho ďalších.

Antigény sa taktiež uplatňujú pri nešpecifickom imunitnom systéme. Antigény u buniek špecifického imunitného systému, vyvolávajú produkciu protilátok - imunoglobulínov. Bunkami špecifického imunitného systému sú lymfocyty a to buď B lymfocyty alebo T lymfocyty.