Układ odpornościowy: jak działa i jakie korzyści czerpie ze szczepień?

Ciało ludzkie jest stale narażone na działanie środowiska, w którym znajdują się patogeny – wirusy, bakterie, grzyby i pasożyty. Jego jedyną zewnętrzną ochroną mechaniczną jest skóra, a wewnętrzną – błony śluzowe, np. przewodu pokarmowego i oddechowego. Wszystko, co przenika przez te mechaniczne bariery, automatycznie stanowi zagrożenie dla prawidłowego funkcjonowania całego ludzkiego organizmu.

Bakterie bardzo chętnie wykorzystują warunki w naszym organizmie do własnego przetrwania, a wirusy potrzebują naszych komórek do rozmnażania się. Wnikając do wewnętrznych części ciała, tworzą się infekcje, z którymi trzeba skutecznie walczyć. Na szczęście tuż pod zewnętrznymi i wewnętrznymi powierzchniami ciała znajduje się armia gotowa chronić organizm do ostatniej chwili życia. Tą armią jest układ odpornościowy, który działa 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu.

Czym jest układ odpornościowy

Układ odpornościowy nie jest oddzielnym organem. Znajduje się wszędzie w ciele, a jego głównymi drogami są krew i limfa. Podróżuje przez naczynia krwionośne, aby dotrzeć wszędzie tam, gdzie istnieje niebezpieczeństwo naruszenia mechanicznej granicy (skóra i błony śluzowe) między światem zewnętrznym a wrażliwym wnętrzem ciała. Poprzez krew i limfę komórki układu odpornościowego docierają do narządów odpornościowych – grasicy, śledziony i węzłów chłonnych.

Cała armia komórek układu odpornościowego tworzy się w szpiku kostnym. Białe krwinki (leukocyty) reprezentują poszczególne jednostki bojowe i w zależności od ich specjalizacji dzielą się na odporność swoistą i nieswoistą. Odporność nieswoista obejmuje różnorodne białka, a odporność swoista jest połączona z odpornością nieswoistą dzięki przeciwciał.^[1-2]

1. Odporność nieswoista (wrodzona)

Pierwszą linią obrony ludzkiego organizmu jest odporność nieswoista. Jest to obrona wrodzona i może skutecznie chronić przed najbardziej niebezpiecznymi patogenami. Składa się z komórek, które są rozmieszczone w krytycznych miejscach niczym gniazda karabinów maszynowych. jeżeli coś, co nie należy do organizmu, zdoła się do niego przedostać, tego typu komórki zaczynają strzelać ze wszystkich dostępnych im broni.^[1]

Aby jednak komórki te wiedziały, kiedy strzelać, po całym ciele rozrzucone są czujniki – białka. Tego typu białka należą do tak zwanego układu dopełniacza. Ich zadaniem jest przyleganie do bakterii i wirusów i przekazywanie sygnału do komórek, aby rozpocząć atak. Rozpoznają one węglowodany, które znajdują się na powierzchni wirusów i bakterii, ale nie na powierzchni komórek. ^[3]

Pierwszą jednostką walczącą podczas infekcji są neutrofile. Tego typu komórki stanowią najliczniejszą grupę we krwi i stale się odnawiają. Ich główną funkcją jest atakowanie i dosłownie pożeranie wszystkiego, co nie należy do organizmu. W razie potrzeby wykonują kamikadze – otwierają się i wypluwają swoją zawartość na pole bitwy, wspierając w ten sposób miejscowy stan zapalny i obezwładniając wroga.

Układ dopełniacza wraz z komórkami odporności nieswoistej uruchamiają proces zapalny. Działają one niczym pożar lasu, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się patogenów. Odpowiedź zapalna jest niespecyficzna i dlatego postrzegamy ją jako coś nieprzyjemnego – cierpią choćby te komórki, które znajdują się w pobliżu. ^[3]

Oprócz neutrofili odporność nieswoista obejmuje także inne komórki: ^[1]

• makrofagi – wraz z neutrofilami należą do fagocytów i biorą udział w „pożeraniu” patogenów
• komórki dendrytyczne – działają na styku odporności wrodzonej oraz nabytej, prezentując antygeny innym komórkom
• komórki tuczne – biorą udział w odpowiedzi immunologicznej i wydzielają substancje takie jak histamina (w reakcjach alergicznych)
• bazofile – są najmniej liczną grupę we krwi, ale wywołują bardzo silną reakcję (alergiczną)
• eozynofile – podobne do bazofilów, ale dodatkowo są zaangażowane w ochronę przed grzybami i pasożytami
• komórki NK (ang. natural killer) – są wyposażone w enzymy, które umożliwiają im zabijanie komórek zainfekowanych wirusami lub komórek nowotworowych

Te produkty mogą Cię zainteresować:

2. Odporność swoista (nabyta)

Odporność swoista z natury obejmuje komórki, które zapamiętują wroga i dzięki tej pamięci mogą wytwarzać specyficzne przeciwciała. Po udanym ataku odporności nieswoistej patogeny są rozdrabniane na kawałki. Następnie kawałki patogenów są eksponowane na powierzchni tak zwanych komórek prezentujących antygen i pokazywane komórkom odporności swoistej, które uczą się rozpoznawać te kawałki. Po ponownym napotkaniu bakterii lub wirusa odporność człowieka zna już wroga i jest gotowa do wytworzenia bardzo potężnej broni – przeciwciał. ^[2]

Przeciwciała są wytwarzane przez limfocyty B, dzięki czemu rozpoznają antygeny na powierzchni patogenów i kierują na nie atak. Przeciwciała są jak dymiący pistolet, który wskazuje, gdzie należy bombardować. Ta zasłona dymna jest również wykorzystywana przez system białek dopełniacza, aby móc atakować konkretnie, co prowadzi do skuteczniejszego pochłaniania patogenów. Jednocześnie są one wykorzystywane przez komórki odporności swoistej, które po rozpoznaniu przez przeciwciało zabijają zainfekowaną komórkę, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się infekcji.

Odporność swoista obejmuje w szczególności: ^[2]

• Limfocyty T – dzielą się na kilka podgrup, a ich główną funkcją jest rozpoznawanie patogenu znakowanego przeciwciałami i niszczenie go
• Limfocyty T CD8+ są cytotoksyczne – zabijają zainfekowane komórki
• Limfocyty T CD4+ są pomocnicze – aktywują limfocyty B i limfocyty cytotoksyczne CD8+
• Limfocyty B – są odpowiedzialne za produkcję przeciwciał rozpoznających antygeny

Jak przebiega walka z patogenem?

1. Jeśli wrogie siły (wirusy lub bakterie) zdołają przeniknąć przez skórę do organizmu, czeka je niemiła niespodzianka w postaci białek, które natychmiast reagują na to wejście. W idealnych warunkach reakcja ta jest szybka i skuteczna.
2. Po początkowym rozpoznaniu patogenu dochodzi do kilku zdarzeń, które prowadzą do oznaczenia wroga dla komórek odporności nieswoistej, ostatecznie prowadząc do jego całkowitego zniszczenia. Bakterie i wirusy wykształciły jednak mechanizmy pozwalające im oprzeć się tym atakom.
3. Następnie pojawiają się komórki odporności nieswoistej. Strzelają one bez wyjątku do wszystkiego, co postrzegają jako wroga. Wytwarzają substancje, które wywołują reakcję zapalną – pożar, który niszczy wszystko wokół siebie.
4. Wróg zostaje schwytany – pochłonięty przez komórki. Jego identyfikatory (antygeny) są dzielone na części i prezentowane komórkom odporności swoistej.
5. Podczas toczących się bitew (chorób) dochodzi również do produkcji przeciwciał, które docierają na pole bitwy nieco później, ale koncentrują swój atak bezpośrednio na wrogu.
6. Reakcja zapalna, wraz z „pożeraniem”, niszczeniem ścian komórkowych i późniejszą produkcją przeciwciał, prowadzi (w idealnym przypadku) do neutralizacji wroga.

Największą zaletą jest to, iż komórki odporności swoistej pamiętają, jak wygląda wróg i mogą w ten sposób koordynować atak w przypadku ponownego zakażenia.

W bardzo szczególnych okolicznościach przeciwciała mogą powstawać przeciwko własnym białkom organizmu. W takim przypadku układ odpornościowy jest zdezorientowany i dochodzi do wojny domowej – chorób autoimmunologicznych. ^[4]

Układ odpornościowy jest cały czas gotowy do ochrony organizmu przed infekcjami, ale także utrzymuje porządek we własnych szeregach. Jest zaangażowany w rozpoznawanie nie tylko zainfekowanych, ale także starych i potencjalnie rakowych komórek.

Odkryj nasze bestsellery:

Szczepienia są najlepszą drogą do nabycia odporności

Szczepienia są najlepszym sposobem zapobiegania infekcjom. Dzięki nim układ odpornościowy uczy się i zapamiętuje patogeny. Nie potrzeba jednak infekcji, w której odporność działa na wszystkich cylindrach.

Szczepienie polega na wystawieniu już strawionych patogenów (antygenów) na działanie układu odpornościowego, tak aby wytworzył on przeciwciała, zanim patogen dostanie się do organizmu. Jest jak odprawa przed misją, podczas której komórki układu odpornościowego znają wroga, zanim się pojawi, dzięki czemu mogą precyzyjnie ukierunkować swój atak.

Zasada działania jest prosta:

1. Szczepionka zawierająca fragment wirusa lub bakterii (antygen) jest wstrzykiwana do organizmu (najczęściej domięśniowo).
2. Komórki układu odpornościowego pobierają te fragmenty i pokazują je innym.
3. Dochodzi do produkcji przeciwciał przeciwko wstrzykniętemu antygenowi.
4. W przypadku infekcji, przygotowana zostaje najdokładniejsza i najskuteczniejsza broń przeciwko wrogowi.

Istnieje kilka sposobów na prezentację antygenów układowi odpornościowemu dzięki immunizacji, które mogą zostać wykorzystane jako szczepionki:

• osłabiony lub nieożywiony wirus
• nieożywione bakterie
• całe antygeny lub ich fragmenty
• wektory zawierające informacje o sposobie wytwarzania antygenu. Komórki otrzymują ten wektor, wytwarzają antygen i prezentują go układowi odpornościowemu. Takimi szczepionkami były szczepionki AstraZeneca przeciwko COVID-19 lub rosyjski Sputnik V
• mRNA kodujący antygen lub fragment antygenu, który jest wykorzystywany przez komórki do wytwarzania antygenu i prezentowania go układowi odpornościowemu. Tego typu szczepionki zostały wykorzystane w szczepionkach przeciwko COVID-19 firm Pfizer i Moderna

Jak zwiększyć odporność?

Układ odpornościowy jest gotowy do ciągłej obrony organizmu przed nadchodzącymi wrogami. Możemy jednak poprawić jego skuteczność poprzez wystarczającą ilość snu, kiedy komórki układu odpornościowego są poddawane recyklingowi i tworzone są nowe, świeże jednostki bojowe. Podobnie jak w przypadku wszystkiego, pomoże również wysokiej jakości i zróżnicowana dieta, bogata w białko, minerały or witaminy oraz ograniczona ilość alkoholu. Odporność można także wzmocnić poprzez terapię zimnem lub korzystanie z sauny.