Układ odpornościowy i limfatyczny

1. Układ odpornościowy: za reakcje odpornościowe (obronnościowe) organizmu odpowiedzialne są komórki i narządy układu limfatycznego oraz białka osocza (immunoglobuliny).

2. Elementy układu limfatycznego i ich rola:

    • naczynia limfatyczne (budowa podobna do żył; ściany są bardzo cienkie i mają bardzo dużo zastawek; skurcz obecnych w ścianach komórek mięśniowych pomaga tłoczyć chłonkę; zastawki wymuszają ruch limfy w jednym kierunku – do serca (ruch bierny); najcieńsze naczynia limfatyczne – włosowate – docierają do wszystkich komórek, oprócz komórek ośrodkowego układu nerwowego);
    • węzły chłonne (ulokowane wzdłuż naczyń limfatycznych na drodze przepływu krwi; tworzą skupiska (okolice stawów, na granicy głowa szyja, szyja tułów, kończyny tułów); nerkowaty lub okrągły  kształt, ok. 2-10 mm wielkości; przepływając przez węzły limfa zbiera limfocyty powstałe w szpiku kostnym; pełnią funkcje filtrów; zbudowane z tkanki siateczkowatej; wychwytuje obce i szkodliwe substancje z chłonki);
    • migdałki (duże skupiska węzłów chłonnych, w tylnej części gardła; zwalczają ciała obce i szkodliwe substancje dostające się do organizmu drogą powietrzną, oddechową i z krwią; zbudowane z tkanki limfatycznej (limfoidalnej) oraz ze skupisk limfocytów T;
    • grasica (rola tworzenia systemu obronnego organizmu (tzw. bariery immunologicznej); dojrzewają tam limfocyty T; gruczoł układu dokrewnego);
    • śledziona (pełni funkcje immunologiczne (skupisko limfocytów T i B); pełni rolę rezerwuaru erytrocytów, płytek krwi i granulocytów; jeśli trzeba to niszczy erytrocyty i płytki krwi; ściana zaopatrzona jest w mięśnie gładkie, co pozwala na jej rozciąganie i gromadzenie krwi);
    • grudki (niewielkie skupienia tkanki chłonnej, np.: na ścianie przewodu pokarmowego);

3. Rodzaje odporności:

    • wrodzona (nieuszkodzona skóra, wydzielina śluzowa w płucach, kwas solny w żołądku);
    • nabyta: czynna – wytworzona przez organizm po wcześniejszym kontakcie z antygenem (naturalna – po przebytej chorobie; sztuczna – po otrzymaniu szczepionki); bierna – otrzymana w postaci gotowych przeciwciał (naturalna – przez łożysko z mlekiem matki; sztuczna – po otrzymaniu surowicy odpornościowej);

4. Powstawanie płynu tkankowego: cienkie ściany naczyń włosowatych, obecne w nich liczne pory i wysokie ciśnienie osmotyczne przepływającej przez włośniczki krwi powodują, że część składników osocza przechodzi z naczyń do przestrzeni sąsiadujących z nimi komórek i tkanek, w ten sposób tworzy się płyn tkankowy (między komórkowy); wydostający się z włośniczek przesącz ma podobny skład do osocza krwi, zawiera jedynie mniej krwinek białych i jest pozbawiony erytrocytów, płytek krwi i wielocząsteczkowych białek;

5. Limfa (chłonka): płyn międzykomórkowy, który dostał się do naczyń limfatycznych; ma zbliżony skład do osocza krwi; zawiera więcej tłuszczów, limfocytów, mniej białek i jak krew dzięki fibrynogenowi może krzepnąć; limfa przechodzi przez cały układ limfatyczny, następnie trafia do dwóch dużych przewodów chłonnych (prawy i lewy), a następnie do przewodu piersiowego uchodzącego do głównych naczyń żylnych; do naczyń chłonnych w okolicach jelita zbierane są duże ilości tłuszczu, one nadają limfie charakterystyczne żółtawe zabarwienie; składa się z części płynnej (woda, białko, cholesterol, żelazo, mikrokuleczki tłuszczu) i upostaciowanej (95-97% są to limfocyty);

6. Rola układu limfatycznego:

    • transportuje wodę i substancje białkowe, które opuściły naczynia włosowate do obiegu krwi;
    • dostarcza do krwioobiegu tłuszcz, który wchłania się z jelita cienkiego;
    • oczyszcza organizm ze znajdujących się w nim ciał obcych;

7. Współdziałanie osocza i elementów morfotycznych w reakcjach obronnych organizmu: wszystkie ciała obce atakujące nasz organizm to patogeny; patogeny jak i substancje chemiczne, które po wniknięciu do ustroju mają zdolność do wywoływania reakcji immunologicznej to antygeny; organizm broni się przed patogenami tworząc systemy obronne; zdolność organizmu do rozpoznawania i unieczynnienia obcych ciał i substancji to obronność ustroju (odpowiedź immunologiczna ustroju); organizm wytworzył dwa systemy obrony immunologicznej: wrodzony nieswoisty oraz nabyty swoisty;

8. Nieswoisty (wrodzony) system obrony immunologicznej: jest to prosty, wrodzony mechanizm obronny, złożony z systemu zabezpieczeń chroniących nasz organizm przed wniknięciem czynników chorobotwórczych; w nie występuje rozpoznanie antygenów; działa jednakowo wobec wszystkich potencjalnych patogenów; odporność nieswoista:

    • bariery (powłoka ciała, nabłonki, błony śluzowe);
    • mikroflora skóry i przewodu pokarmowego;
    • wydzieliny: pot, łój, śluz, enzymy i soki trawienne, łzy (lizozym – białko enzymatyczne rozkładające ściany komórkowe wielu bakterii), ślina (lizozym);
    • komórki obronne: makrofagi – fagocytoza; bazofile – heparynahistamina (podwyższona temp. ciała, stan zapalny); eozynofile – interferon (niszczenie komórek bakterii);
    • odruchy obronne: kichanie, kaszel, wymioty, biegunka;

9. Fagocytoza: polega na pochłanianiu i trawieniu przez komórki dużych cząstek pokarmu;

10. Odporność swoista (nabyta): gdy mechanizmy odporności nieswoistej zawiodą, do ataku wkraczają limfocyty T i B, białka osocza oraz fagocyty; w wyniku kontaktu z antygenem zostaje uruchomiony szereg reakcji obronnych zwanych odpowiedzią immunologiczną, organizm jest w stanie odróżnić antygeny ciał obcych od antygenów własnych oraz wyprodukować substancje zwalczające antygeny;  limfocyty T i B powstają w szpiku kostnym;

    • limfocyty T ze szpiku przechodzą do grasicy (limfocyty grasicozależne), gdzie dojrzewają i do 3 roku życia organizmu uczą się rozpoznawać obce ciała, stając się w ten sposób immunokompetentnymi; limfocyty T które nie nauczyły się rozpoznawać antygenów, ulegają zniszczeniu; limfocyty T krążą między krwią, limfą i naczyniami chłonnymi; żyją przeciętnie ok. 5 lat (max 10 lat); limfocyty T cytotoksyczne (LiTc) niszczą komórki zaatakowane przez bakterie, wirusy i komórki nowotworowe, biorą udział w odrzucaniu przeszczepów, odpowiadają za wytworzenie reakcji alergicznej; odporność immunologiczna oparta na wytworzeniu limfocytów T to odporność komórkowa (+leukocyty: makrofagi, neutofile, enozynofile); limfocyty T często współpracują z makrofagami żernymi;
    • limfocyty B dojrzewają w szpiku kostnym (szpikozależne), żyją 5-10 dni, umiejscowione w śledzionie i środkowej części węzłów chłonnych prowadzą osiadły tryb życia; aktywowane limfocyty B (komórki plazmatyczne) produkują i przekazują do osocza białka z grupy immunoglobulin zwane przeciwciałami, które mają zdolność do wiązania się z antygenami i ich niszczenia; wiązanie się przeciwciał z antygenem to reakcja bardzo swoista, każdy antygen powoduje uwolnienie specyficznego, charakterystycznego tylko dla niego przeciwciała; limfocyty B zwalczają bakterie i wirusy znajdujące się poza komórką, jest to odporność humoralna ;
    • budowa przeciwciała: łańcuch lekki, łańcuch ciężki, segment zmieniony (FAB), segment stały (Fc); budowa antygenu: miejsce łączenia się antygenu z przeciw ciałem to epitop;

11. Przebieg odpowiedzi immunologicznej:

    • I etap:  patogeny zostają wykryte przez makrofagi i wchłonięte do ich wnętrza (fagocytoza), gdzie zostają strawione i pocięte na kawałki; fragment antygenu jest tymczasowo umieszczany na błonie komórki żernej i prezentowane limfocytom T i B;
    • II etap: uaktywnia się działalność limfocytów T i B; limfocyty T wydzielają cytokinę, która pobudza limfocyty B do namnażania; limfocyty B zaczynają produkować przeciwciała, zwalczający konkretny (swoisty) antygen;
    • 1. makrofag prezentuje antygeny intruza limfocytowi T pomocniczemu (LiTh); 2. aktywny limfocyt T pomocniczy pobudza limfocyt B; 3. uaktywniony limfocyt B rośnie; 4. następnie się dzieli, dając liczne potomne komórki plazmatyczne; 4a. komórki plazmatyczne produkują konkretny rodzaj przeciwciała; 4b. komórki pamięci przechowują biochemiczny portret intruza; 5.  Przeciwciała transportowane są do miejsca zakażenia, gdzie łączą  się z antygenami intruza (powstają kompleksy antygen-przeciwciało); 6. Zniszczenia lub neutralizacja antygenów powierzchniowych i całego intruza;

12. Odpowiedź pierwotna i wtórna organizmu: niewielka część limfocytów T i B stanowi pamięć immunologiczną organizmu; komórki pamięci powstają podczas pierwszego zetknięcia z antygenem; reakcja organizmu związana z produkcją przeciwciał dla antygenów, z którymi ustrój spotkał się pierwszy raz to odpowiedź pierwotna; w odpowiedzi pierwotnej pierwsze przeciw ciała pojawiają się po 3-14 dniach po zetknięciu z antygenem; zwiększony poziom przeciwciał utrzymuje się kilka tyg. po czym spada; przy ponownym (wtórnym) zetknięciu się z tym samym antygenem szybko zwiększa poziom przeciwciał w osoczu, a walka z intruzem staje się bardziej skuteczna – jest to odpowiedź wtórna organizmu;

13. Układy zgodności tkankowej:wszystkie komórki organizmu ludzkiego mające jądro komórkowe oraz bezjądrzaste erytrocyty zawierają antygeny powierzchniowe (tzw. antygeny zgodności tkankowej / antygeny transplantacyjne); dzięki temu limfocyty odróżniają własne antygeny od obcych; rodzaje przeszczepów:

    • autogeniczny – w obrębie tego samego organizmu;
    • izogeniczny – w obrębie dwóch osobników posiadających te same antygeny (bliźniaki jednojajowe);
    • allogeniczny – dawca należy do tego samego gatunku, ale są odmienne antygeny;
    • ksenogeniczny – dawcą jest organizm należący do innego gatunku;

14. Niedobór odporności:

    • immunosupresja po przeszczepach (wywołana sztuczne): aby zmniejszyć ryzyko odrzucenia przeszczepu, pacjentowi podaje się leki immunosupresyjne, które okresowo blokują reakcje odpornościowe organizmu;
    • AIDS – zespół nabytego upośledzenia odporności:  wywołuje to wirus HIV, należy do grupy retrowirusów (materiał genetyczny to 2 pojedyncze nici RNA); potrafi zniszczyć cały układ odpornościowy; aby doszło do zarażenia, wirus HIV musi przyłączyć się do komórki żywiciela, do specyficznego receptora CD4 na błonie komórkowej; początkowo organizm zwalcza wirusa i choroba przebiega bezobjawowo, lecz przez kolejne lata wirus atakuje kolejne białe krwinki, prowadząc do spadku ich liczebności i obniżenia odporności organizmu na infekcje;

15. Immunologiczne podłoże alergii: w wyniku zetknięcia się z nieszkodliwymi substancjami (alergenami), organizm może uruchomić nadgorliwe, niewspółmierne do potrzeb, reakcje odpornościowe; drogi wnikania alergenów:

    • drogi oddechowe: alergeny wziewne (pyłki, kurz, zarodniki grzybów pleśniowych) – kichanie, łzawienie oczu, ból gardła, duszności, obrzęk spojówek;
    • układ pokarmowy: alergeny pokarmowe (pokarmy, związki dodawane do żywności) – bóle brzucha, wymioty, biegunka, wysypka skórna;
    • skóra: alergeny kontaktowe (środki czystości, metale, leki, sierść zwierząt) – zaczerwienienie, łuszczenie się, pękanie skóry;
    • wstrzyknięcie bezpośrednio do tkanek:jad owadów, niektóre leki (penicylina) – rumień na skórze, obrzęk krtani, wstrząs anafilaktyczny;

16. Mechanizm reakcji alergicznej:biorą udział limfocyty B, komórki tuczne (produkowane w szpiku kostnym, umiejscawiają się blisko naczyń krwionośnych i błon śluzowych, produkują histaminę); podczas pierwszego zetknięcia z alergenem zostaje on rozpoznany jako obcy i szkodliwy, przez co limfocyty B zaczynają produkować przeciwciała, łączą się z komórkami tucznymi i czekają na ponowny kontakt z alergenem, nie wywołując reakcji alergicznej, gdy organizm znów spotka się z tymi alergenami, to połączą się one z przeciwciałami i pobudzą komórkę tuczną do wydzielania histaminy, jej obecność prowadzi zwiększenia przepuszczalności naczyń krwionośnych, co prowadzi do obrzęków, a następnie do typowych objawów jaki katar sienny, zaczerwienienie, łzawienie, pokrzywka, swędzenie;

17. Choroby autoimmunologiczne: Choroba Crohna (jelito); Choroba Gravesa-Basedowa (tarczyca); Choroba Addisona (nadnercza); Cukrzyca typu I (komórki wysp Langerhansa trzustki); Stwardnienie rozsiane – SM (ośrodkowy układ nerwowy); Reumatoidalne zapalenie stawów (tkanka łączna); Łuszczyca (skóra);