Aby dobrze zrozumieć, na czym polega choroba zwana AIDS, należy wykazywać się znajomością budowy i funkcjonowania układu immunologicznego człowieka.

Budowa i rola układu immunologicznego

  • Historia

Immunologia jest nauką zajmującą się badaniem zjawisk odpornościowych. W 1776 roku angielski lekarz zastosował szczepionkę przeciwko ospie wykorzystując żywe zarazki ospy krowiej - krowianki (występowanie ospy u bydła, u dojarek objawiało się guzkowatymi naroślami na palcach, za to były one odporne za wirusy ospy prawdziwej). Ospa prawdziwa nie występuje obecnie, nie ma na nią nawet szczepionki. Szczepionki są pozbawione zdolności do wywoływania choroby, ale zachowują przeciwko niej antygeny. W wieku XIX Pasteur, który był mikrobiologiem odkrył szczepionkę przeciwko wściekliźnie, cholerze i wąglikowi. Surowice przeciwko błonicy i tężcowi zostały wprowadzone w roku 1890. Z tego też względu, Behming i Kitasato - jako pierwsi w historii otrzymali Nagrodę Nobla z medycyny. Przełom XIX i XX wieku to odkrycia mikrobiologiczne i immunologiczne, które przyczyniły się do dalszego postępu. Poznano mianowicie mechanizm odpornościowy, mechanizm zjawiska fagocytozy, uznano przydatność surowic do odczynów serologicznych (w diagnostyce chorób zakaźnych), odkryto zasadę antygen - przeciwciało oraz poznano mechanizm nadwrażliwości, czyli alergii. W latach osiemdziesiątych XX wieku odkryto nadrzędność gruczołów Grasicy (u ssaków) i torebki Fabrycjusza (u ptaków) w reakcjach odpornościowych oraz odkrytą, jaką rolę pełnią w nich białe krwinki. W obecnych czasach rozwinęła się metoda zwana immunosupresją.

Ma on nieco inną budowę niż pozostałe układy, ponieważ nie wykazuje budowy zwartej. Stanowią go szereg różnych gruczołów i połączonych naczyń limfatycznych (rozsianych w całym organizmie).

Jest gruczołem, który rozpoczyna się rozwijać około dziesiątego tygodnia życia płodowego i trwa do około drugiego roku życia dziecka. Następnie powiększa się do okresu pokwitania do dość dużych rozmiarów, po czym zaczyna maleć, ponieważ jej funkcje przejmują gruczoły obwodowe komórki, które się w niej różnicują i siadają na innych narządach. Układ immunologiczny jest przystosowany do wytwarzania komórek potomnych. Grasica leży w śródpiersiu, za mostkiem. Składa się z dwóch płatów, a na przekroju widoczne są dwie warstwy: zewnętrzna - korowa i wewnętrzna - rdzenna. Otoczona jest torebką łącznotkankową, musi być usztywniona, gdyż jest narządem miąższowym. W części rdzennej znajduje się oś, w której namnażają się komórki grasicozależne. Z pnia szpiku kostnego idzie kierunek rozwoju, limfopoeza i homopoeza i takie pierwotne komórki otrzymują receptory jako limfocyty B (wchodzą do obiegu), część kierowana jest do grasicy i nabiera cech limfocytu T - grasicozależnego. Gdy grasica traci swoją moc, to one mają komórki, z których się rozmnażają i uczestniczą w reakcji antygenowej.

  • Obwodowy układ limfatyczny

Składa się ze śledziony, węzłów chłonnych oraz migdałków podniebnych oraz ze skupisk tkanki chłonnej, rozmnażanych na szlaku przebiegu naczyń limfatycznych. Piętnaście litrów limfy przepływając przez grasicę, przenosi pewien antygen (wprowadza je do gruczołu) i tak oczekują na niego komórki. Pochodzi od kontaktu antygenu z komórką odpornościową. W zależności od wydolności układu immunologicznego reakcje są takie, że organizm nie odczuwa ich w sensie zdrowotnym. A zależy to od możliwości obronnych tego układu (niedobory powodują czasem osłabienie).

  • Śledziona

Jest gruczołem złożonym z dwóch warstw. Pierwsza to warstwa korowo - nerwowa, miazga mająca sieć tkanek łączących w oczkach, w których znajduje się krew czerwona i makrofagi, następuje tu rozpad erytrocytów i hemoglobiny. Drugą warstwą jest warstwa rdzenna - biała, która również jest miazgą, a powstają w niej i ulęgają rozpadowi limfocyty. Ze względu na gąbczastość budowy jest zbiornikiem krwi. Zlokalizowana jest w lewym podżebrzu między dziewiątym, a jedenastym żebrem.

  • Węzły chłonne

Są to skupiska tkanek limfatycznych. Maja wielkość i kształt ziaren fasoli. Podobnie jak gruczoły otoczone są torebką łącznotkankową. Jak każdy gruczoł składają się z części wewnętrznej i zewnętrznej. A ich zadaniem jest filtracja przepływającej przez nie limfy oraz krwi. W węzłach chłonnych dochodzi do kontaktu przeciwciał i antygenu.

  • Funkcje układu immunologicznego

Układ immunologiczny powstał w toku ewolucji, w celu obrony organizmów przed czynnikami zewnętrznymi oraz w celu sprawdzania własnych tkanek. Zadania układu to: sprawdzenie stanu organizmu, identyfikacja zmian, eliminacja komórek własnych zmienionych, identyfikacja ciał obcych oraz ich niszczenie. W pełni wykształcony układ zawiera: wszystkie gruczoły, przeciwciała, komórki odpornościowe, które te przeciwciała produkują oraz komórki uczestniczące w procesach fagocytozy. Te wszystkie składniki stanowią układ immunologiczny. Wiąże się z tym zjawisko odporności, polegające na niszczeniu ciał dla organizmu obcych.

  • Odporność

Odporności to niewrażliwość organizmu na działanie czynników chorobotwórczych lub ich wydzielin. Rodzaje odporności to odporność nieswoista (blokada na wszystko) oraz swoista (odporność przeciwko "czemuś" konkretnemu).

  • Odporność nieswoista (wrodzona)

Związana jest z właściwościami fizjologicznymi organizmu ze stanem skóry i błon śluzowych. Układ immunologiczny wykształcił odruchy zwane obronnymi np. kaszel, łzawienie, wymioty, biegunka. Zapobiega ona występowaniu zakażeń, ponieważ skierowana jest przeciwko wszystkim antygenom. Usuwa, albo nie dopuszcza do wtargnięcia wirusów. Jest uwarunkowana genetycznie i zależy od zdolności organizmu do reagowania gorączką i odczynem zapalnym (zależy od zdolności fagocytozy komórki i makrofagów).

  • Odporność swoista

Powstaje w wyniku kontaktu ustroju ze środowiskiem. Skierowana jest przeciwko jednemu rodzajowi antygenów. Jako gotowość do powtórnej reakcji organizmu powstaje tzw. pamięć immunologiczna. W tych reakcjach wytwarzane są przeciwciałami jest to tzw. odporność humoralna, a zdolności fagocytarne komórek zostają zwiększone. Rekcja może być bierna - gdy organizm dostał już gotową odporność w postaci surowicy (posurowicza) lub naturalna otrzymana z mlekiem matki. Natomiast odporność czynna zostaje wytworzona w czasie walki z antygenem Zwana jest ona inaczej odpornością pochorobową lub poszczepienną.

  • Komórki odpornościowe

Wszystkie komórki odpornościowe produkowane są w czerwonym szpiku kostnym. Żywot ich zależy od rodzaju, ale na ogół jest dość krótki. Z pnia szpiku kostnego z komórek macierzystych znajdują się wyznaczniki linii odpowiedzialnych za produkcję białych krwinek. Gdy powstaną prekursorzy limfocytów, to część z nich około 15% od razu jest wyposażona w receptory powierzchniowe, dzięki czemu mają zdolność do rozpoznawania określonych antygenów. Limfocyty B przemieszczają się do krwi i limfy i tam oczekują na antygen. Mają ponadto zdolność różnicowania się na plazmocyty. Limfocyty B (immunoglobuliny) produkują przeciwciała i są odpowiedzialne za tzw. wczesną odpowiedź komórki. Druga część prekursorów limfocytów, znacznie większa, bo stanowiąca około 80% skierowana jest do grasicy, gdzie nabierają swoistych właściwości. Są one najwszechstronniejsze. Po opuszczeniu grasicy przemieszczają się wraz z limfą do wszystkich struktur immunologicznych układu. Komórki, które przeszły przez grasicę, a więc grasicozależne osiedlają się w części rdzennej tego gruczołu i czekają tam na komórki obce (przepływają przez węzły chłonne - limfa, a przez nie przenoszone są antygeny). Są w miarę długowieczne. Są to limfocyty T, bo grasica to tymus. Odpowiedź, która jest z nimi związana to odpowiedź komórkowa późna. Limfocyty różnicują się w związku z pełnioną funkcją na: limfocyty B, limfocyty T. Te ostatnie z kolei na limfocyty: Th, Tc i Ts. Limfocyty Th są limfocytami pomocniczymi. Po rozpoznaniu antygenu wydzielają różne substancje np. limfokiny, uruchamiające wiele procesów, między innymi pobudzają limfocyty B do podziału tworzenia plazmocytów syntetyzujących przeciwciała, powodują powstawanie nowych komórek żernych, warunkują ich przemieszczanie się do miejsc występowania ciał obcych oraz pobudzają limfocyty Tc. Limfocyty Tc dają efekt cytotoksyczny w odpowiedzi późnej, a pobudzana jest przez limfocyty Th do fagocytowania komórek, do których antygen już wniknął, zwłaszcza do komórek zainfekowanych wirusem. Limfocyty Ts hamują odpowiedź immunologiczną i dają sygnał do zakończenia reakcji. Limfocyty K niszczą komórki organizmu np. nowotworowe powstające na skutek podziałów lub mutacji zachodzących w organizmie. Do komórek odpornościowych należą jeszcze komórki żerne tak jak makro - i mikrofagi.

  • Antygeny

Są to ciała obce, które po wniknięciu do ustroju wywołują reakcje odpornościowe. Mogą nimi być wirusy, bakterie, obca grupa krwi, przeszczepiony organ, pyłki kwiatowe, zanieczyszczenia chemiczne, leki itp. Charakteryzują się swoistością tzn. na ich powierzchni znajdują się grupy funkcyjne, powierzchniowe znaczniki. Są to tzw. determinanty antygenowe, które są rozpoznawane przez komórki odpornościowe i ich wydzieliny. Wiązanie między antygenem, a komórką odpornościową może by chemiczne lub elektrostatyczne. Im wiązanie silniejsze, tym silniejsza i skuteczniejsza reakcja odpornościowa. Ze względu na zdolność wywoływania reakcji immunologicznych antygeny dzieli się na: immunogeny, hapteny i alergeny. Immunogeny są antygenami pełnowartościowymi, które zawsze wywołują reakcje odpornościowe. Wyróżnia się immunogeny proste - posiadające jeden rodzaj determinantu antygenowego, jest je trudniej rozpoznać, ale łatwej zwalczyć, oraz złożone, które posiadają kilka determinantów antygenowych, żeby je zwalczyć musi dojść do trzech reakcji immunologicznych, odwrotnie niż w przypadku immunogenów prostych, te można łatwiej zlokalizować, ale trudniej zwalczyć. Hapteny to ciała resztkowe, czyli antygeny niepełnowartościowe. Same nie mają zdolności wywoływania reakcji, dopiero w połączeniu z białkiem ustroju stają się pełnowartościowymi antygenami. Alergeny to substancje, które uczulają organizm. Prowadzą do powstania reakcji nadwrażliwości. Alergen może być zarówno antygen, immunogen, jak hepten. Alergen jest substancją, które nie powinna wywoływać reakcji odpornościowej. Jednak u osób nadwrażliwych zostaje ona wywołana. Antygeny można również podzielić na grasicozależne (rozpoznawane za pośrednictwem limfocytu T), oraz grasiconiezalezne (rozpoznawane za pośrednictwem limfocytu B i niszczone przez przeciwciała). Antygeny odporności tkankowej to antygeny transplantologiczne, występujące na powierzchni przeszczepionych narządów. Z reguły organizm, a właściwie jego układ opornościowy zna antygeny własne i nie reaguje na nie. Niekiedy jednak własne składniki organizmu mogą stać się antygenami, i nazywane są wtedy autoantygenami. Są one przyczyną chorób autoagresyjnych (autoimmunologicznych), które doprowadzają do niszczenia własnych komórek ciała.. Zjawisko autoagresji polega na tym, że wirus po penetracji do komórki żywiciela, włącza do niej własny materiał genetyczny. Jeżeli wytwarza obce białka, to nasza własna komórka z obcym białkiem, sama staje się antygenem własnego organizmu.

Inaczej przeciwciała nazywane są niweunikami lub immunoglobulinami. Są substancjami białkowymi produkowanymi w siateczce endoplazmatycznej plazmocytów pochodnych limfocytu B. To białka występujące w surowicy i przestrzeniach międzykomórkowych, w wydzielinach i w wydalinach ustroju. Ogólnie - we wszystkich płynach ustrojowych. W budowie morfologicznej przeciwciała przypominają literę Y. Składają się z dwóch łańcuchów ciężkich i dwóch łańcuchów lekkich. Różnią się końcówkami. Dolną częścią przeciwciało przyczepia się do antygenu, a dwiema częściami górnymi antygen rozpoznaje. Przeciwciała można podzielić na immunoglobuliny klasy G, klasy M, klasy A, klasy E i klasy D. Pierwsze z nich występują w surowicy krwi i w kilku innych produktach. Zawierają ciała aglutynujące (zlepiające) i precypitujące (strącające) antygeny. W krwi i w płynach ustrojowych występują w największym stężeniu. Są najwszechstronniejsze. Mają zdolność przechodzenia przez łożysko, co może być przyczyna konfliktu serologicznego. Mają działanie przeciwbakteryjne, przeciwwirusowe i mogą działać w miejscu zakażenia. Immunoglobuliny klasy M występują w surowicy krwi. Biorą udział we wczesnej odpwoeidzi immunologicznej. Zawierają naturalne przeciwciała, przeciw naturalnym antygenom krwi. Nie maja zdolności przechodzenia przez łożysko. Przeciwciała klasy A są zbliżone do przeciwciał klasy G, Występują w wydzielinach zewnętrznych, więc biorą udział w reakcjach miejscowych na powierzchni ciała, dróg oddechowych i przewodu pokarmowego. Immunoglobuliny klasy D są wydzielane w czasie płodowym, a ich rola nie została jeszcze dotąd poznana. Przeciwciała należące do klasy E są odpowiedzialne za reakcje alergiczne i stąd też nazywane są reaginami. Ich podwyższone ilości znajdują się w organizmach alergików oraz u osób zakażonych pasożytami. Są odpowiedzialne za reakcje wyzwalające objawy alergiczne. Przeciwciała łączą się z antygenami poprzez końcówki cząsteczkowe. Ze względu na typ połączeń antygenu z przeciwciałem wyróżnia się: aglutyniny (zlepniki), które łącząc się z antygenem tworzą odczyn zlepny, precytypidy (strącalniki), po połączeniu, których powstaje kompleks, wytracający się z roztworu w postaci osadu, lizyny (rozpusczalniki), wykazujące zdolność do rozpuszczania, czyli trawienia oraz antytoksyny (przeciwjady), które pozbawiają antygen jego zjadliwość, a więc go neutralizują. Antygeny te wykorzystywane są w diagnostyce medycznej, leczeniu i do odczynów serologicznych.

  • Odpowiedź immunologiczna

Wyróżnia się dwa typy odpowiedzi: wczesną (humoralną) związaną z limfocytem B, oraz późną (komórkową) związaną z limfocytem T, które tworzą mechanizm odpowiedzi swoistej. Gdy czynnik obcy wtargnie do organizmu to uruchomione zostają wszystkie bariery odpornościowe. Różnią się one tym, że czas przygotowania do zwalczania antygenu trwa krócej lub dłużej, ale obydwie przystępują do reakcji równocześnie. Jeżeli antygen zostanie usunięty szybko to limfocyty supresyjne dają sygnał do zakończenia reakcji. Po 72 godzinach bada się odpowiednie zgrubienie i jeżeli jest zaczerwienienie do 6 mmm średnicy to wtedy mamy do czynienia z odczynem dodatnim, co oznacza, że organizm zareagował na szczepionkę. Białko uczula na antygen w oparciu o tzw. alergię późną.

  • Odpowiedź wczesna

Limfocyty Th (T4) po połączeniu z antygenem wydzielają limfokininy, pobudzające limfocyty T i B), aby komórka uczulona zaczęła różnicować się na komórkę potomną. Jeżeli komórka zetknie się z antygenem, wszystkie komórki potomne będą uczulone, tylko na ten antygen. Gdy powstaną przeciwciała można rozpocząć walkę z antygenem. Do tego czasu jest tzw. okres utajenia, w którym brak jest objawów (eklipsa). Antygen rozpoznany przez komórki żerne (fagocytozy) uruchamia swoje właściwości żerne, a limfocyty wydzielają substancje białkowe w postaci limfokininy. Faktycznie działa ona na limfocyty B, które pobudzają do podziałów w wyniku, którego powstają plazmocyty. Część z nich produkuje przeciwciała, które niszczą antygen, reszta pozostaje jako komórki pamięci immunologicznej.

  • Odpowiedź późna

Opiera się na dwóch efektach. Pierwszym z nich jest wydzielanie limfokininy, które pobudza owe limfocyty B, dopóki antygen nie zostanie zwalczony. Limfocyty Tc różnicują się na plazmocyty i wydzielają limfokininy, aż do nieustannego klonowania i różnicowania się dalej. Drugim efektem jest tzw. efekt cytotoksyczny, który polega na tym, że plazmocyty tworzą wypustki, którymi obsonizują (opasają) antygen, unieruchamiając go. To unieruchomienie powoduje, że w tej komórce lizosomy podążają na miejsce tego niszczenia.

Różnica między odpowiedzią humoralną, a komórkową, jest taka, że ta pierwsza związana jest z limfocytami B, a druga z limfocytami T. Pochodne limfocytów T produkują przeciwciała, mają więc rozbudowany system aparatu Golgiego. W reakcji komórkowej sam plazmocyt nie niszczy antygenu, tylko go unieruchamia, a niszczą go komórki żerne. W reakcji humoralnej przy pierwszym kontakcie z antygenem następuje produkcja immunogenów klasy M (w pierwotnej odpowiedzi). Immunoglobuliny klasy G biorą wcześniej udział w reakcji, część przeciwciał zostaje komórkami pamięci. Jeżeli jeszcze raz dojdzie do zetknięciu z antygenem, to organizm posiada już gotowe komórki, dlatego czas ten jest krótszy.

  • Odczyn zapalny

Jeżeli antygen dostanie się do tkanek wydziela toksyny. Pod ich wpływem następuje rozszerzenie włosowatych naczyń krwionośnych. Miejsce to, więc staje się zaczerwienione od przekrwienia oraz dochodzi do miejscowego podwyższenia temperatury. Rozszerzenie naczyń krwionośnych powoduje zwiększenie wydzielania osocza, a razem z nim krwinek białych - tzw. przesącz. Tworzy się obrzęk, (jeśli z płynem jest to miejsce bardzo bolesne). W wyniku kontaktu antygenu z komórką żerną (gromadzenie resztek uszkadzanych tkanek) powstaje zawiesista substancja nazywana ropą.

Nieswoista reakcja:

  • odczyn zapalny,
      • skóra z wydzielinami (pod wydzieliną znajduje się kwas mlekowy, a więc obniża się pH, jest to niekorzystne środowisko dla bakterii).

Swoista reakcja:

  • odpowiedzi: humoralna i komórkowa,
  • lotne kwasy tłuszczowe o właściwościach bakteriobójczych występujące w łoju,
      • błony śluzowe pokryte wydzielinami śluzowymi (śluz zawiera lizozym - enzym rozkładający ściany bakterii),
  • interferon produkowany przez zarażone wirusami komórki,
      • naturalne przeciwciała występujące w nieuodpornionym organizmie (klasy M), obecność przeciwciał wywołana jest obecnością mikrofagów, które powodują, że cały organizm znajduje się w stanie odporności,
      • układ dopełniający to około dwadzieścia enzymów produkowanych przez komórki wyroby i limfocyt, które właśnie tworzą kompleks: antygen - przeciwciało i umożliwiają rozkład antygenu.

Alergia to nadwrażliwość albo uczulenie. Nabyta, jakościowo zmieniona odczynność żywych tkanek, wywoływana przez swoisty alergen. Może być czynna lub bierna. Alergia czynna to kontakt z antygenem. Bierna natomiast to alergia występująca po surowicy odpornościowej, zawierającej przeciwciała przeciw alergenom, na które organizm jest uczulony. Nadwrażliwość organizmu jest wtedy, kiedy produkuje nadmiar immunoglobulin klasy E (reagin). Alergia nie objawia się przy pierwszym kontakcie z alergenem, rzadko też przy drugim. Reakcja alergiczna przebiega w podobny sposób, co działanie antygenu. Wywołuje klasyczną reakcję immunologiczną, ale też reakcję swoistą. Mechanizm: alergen po wniknięciu do ustroju wywołuje typową reakcję alergiczną (humoralną lub komórkową). Wyróżnia się, więc alergię wczesną (trzy typy) oraz późną (1 typ), ale też inna swoistą reakcję. Alergeny, gdy dostaną się do organizmu nadwrażliwego pobudzają produkcję immunoglobulin klasy E. Reaginy osadzają się na powierzchni komórek tucznych - mastocytów (komórki osiadłe tkanki łącznej, skóry właściwej, przewodu pokarmowego, układu nerwowego i błon śluzowych). Przechodzi do reakcji na powierzchni tej komórki. Pod wpływem reagin mastocyty ulegają rozpadowi, czyli degranulacji. Po rozpadzie wydzielają mediatory reakcji alergicznych: histaminę, prostoglantynę, leukotrieny, które są odpowiedzialne za objawy alergiczne (wysypka, kaszel, katar sienny, skurcze mięśni oskrzeli, łzawienie, zmiany skórne). Alergeny mogą być: wziewne, kontaktowe, pokarmowe, polekowe i bakteryjne. Wczesna reakcja alergiczna opiera się na odpowiedzi humoralnej i wyzwala objawy wstrząsu anafilaktycznego i choroby atopowej. Alergiczna reakcja późna może być kontaktowa (ze skórą w czasie 24 godzin lub w dłuższym odstępie czasu) oraz zakaźna (na bazie reakcji z białkiem drobnoustroju.

  • Wstrząs anafilaktyczny - polega na tym, że reakcja zostanie zapoczątkowana na powierzchni bazofila lub na powierzchni komórki tucznej. Reaginy wiążą się z tymi komórkami. Następuje ich degranulacja, a rozpad powoduje zahamowanie właściwości żernych. W efekcie wyzwalają się substancje, które wywołują gwałtowną reakcję. Reakcja ta polega na tym, że przede wszystkim droga nerwową atakowane są komórki nerwowe (najpierw przyspieszona akcja serca, potem reakcje ze strony układu oddechowego).
  • Choroby atopowe - opierają się na zasadzie podobnej do wstrząsu anafilaktycznego. Do reakcji dochodzi w tkance łącznej podskórnej, a objawy widoczne są na skórze i błonach śluzowych. Objawiają się gwałtownie po kilku godzinach od kontaktu z antygenem.
  • Odrzucanie przeszczepów. Układ peptydów HLA to układ zgodności. Geny odpowiedzialne za polipeptydy na powierzchni komórek tworzą swoisty układ (krótkie ramie chromosomu szóstego). Każdy antygen ma swój własny system znakowania komórek. Jeśli mamy przeszczepić organ, dostanie się do organizmu narząd z obcym oznakowaniem, a więc organizm produkuje przeciwciała na zasadzie efektu cytotoksycznego. Przy pierwszym kontakcie tworzą wypustki obejmujące polipeptydy, które go niszczą. Aby efekt ten opóźnić stosuje się leki supresyjne. Niszczą one przeciwciała w organizmie biorcy, co umożliwia przyjęcie przeszczepu. Podawana zostaje surowica ABS. Przed przeszczepem od pacjenta pobiera się krew, którą następnie wprowadza się do organizmu zwierzęcia, które produkuje przeciwciała. W ten sposób tworzy się surowica będąca lekiem opóźniającym przeszczep.
  • Odczyn zakaźny. Szczepienie przeciwgruźlicze to wykazywanie zdolności reagowania odczynem zakaźnym na prątek gruźlicy. Po 72 godzinach bada się odczynność tkanek. Jeżeli reakcja nie nastąpi to oznacza, że organizm jeszcze nie jest odporny, a więc szczepienie trzeba powtórzyć.
  • Surowica (serum) to osocze pozbawione włókniaka i elementów krzepliwych krwi (otrzymuje się ją z krwi po odwirowaniu krwinek czerwonych). Surowica odpornościowa zawiera duże stężenie przeciwciał przeciwbakteryjnych, przeciwwirusowych albo przeciwtoksycznych. Diagnostyczna wykorzystywana w jest w diagnostyce chorób zakaźnych.
  • Reakcje serologiczne

Reakcje serologiczne są reakcjami antygenu z przeciwciałem dokonujące się in vitro (poza organizmem żywym). Stosuje się je do identyfikacji chorób zakaźnych i w diagnostyce medycznej. Dokonuje się tego dwoma sposobami: identyfikuje się nieznane antygeny za pomocą znanych przeciwciał, lub identyfikuje się obecność przeciwciał w surowicy za pomocą znanego antygenu. W reakcjach serologicznych wykorzystuje się właściwości łączenia się antygenu z przeciwciałem. Reakcja aglutynacji polega na powstaniu odczynu zlepnego, czyli zlepieniu antygenu przez przeciwciało i przebiega w dwóch etapach. Najpierw zachodzi swoiste wiązanie antygenu z przeciwciałem, a następnie dokonuje się wykłaczanie powstałego zlepu. Metodę aglutynacji stosuje się przy badaniu zgodności krwi (odczyn zlepny to niezgodność), a również przy identyfikacji drobnoustrojów. W metodzie Widala dokonuje się badania polegającego na pobraniu do pacjenta surowicy, która następnie odwirowuje się. Jeżeli w odwirowanej surowicy znajdują się przeciwciała to rozcieńcza się ją w próbówkach, do których wpuszcza się antygen (np. salmonelle). Jeżeli przy małym rozcieńczeniu odczyn już jest słaby, to oznacza, że pacjent nie ma salmonelli. Jeżeli odczyn zlepny jest coraz słabszy w jeszcze większym rozcieńczeniu to oznacza, że przeciwciała produkowane są w dużej ilości, a to z kolei oznacza, że pacjent jest chory. Reakcja precytypidacji wykorzystywana jest w medycynie sądowej. Jest to badanie zaschłej krwi w celu identyfikacji jej grupy. Zaschła krew nie zawiera komórek, ponieważ uległy one rozpadowi, ale zachowuje właściwości antygenowe. Zeskrobuje się ją i dodaje do określonego przeciwciała, aby zidentyfikować antygen. Przy określeniu danego przeciwciała wytwarza się osad. Jedną z metod OWD (odczyn wiązania dopełniacza) jest odczyn Wassermanna. Jest to reakcja serologiczna dokonywana przy identyfikacji np. kiły. Dopełniacz inaczej komplement to zespół substancji białkowych występujący w świeżej surowicy krwi. Bierze udział w hemolizie, bakteriolizie, i prowadzi do rozpuszczania się krwinek lub bakterii. Kiłę wywołuje krętek blady, który jest trudny do zidentyfikowania pod mikroskopem. Prostszym sposobem wykrycia jest, zatem reakcja serologiczna. W tym przypadku osoba może być albo chora, albo zdrowa, natomiast nie może być nosicielem. W odczynie wiązania dopełniacza wykonuje się dwa niepełne układy, którego wspólnym elementem jest dopełniacz. Najbogatsza we wszystkie składniki dopełniacza jest surowica świnki morskiej. Te dwa niekompletne układy to: pierwszy układ składający się z antygenu np. krętek kiły (z laboratorium) oraz surowica pacjenta, drugi układ to krwinki barana oraz przeciwciała dla krwinkom brana. Dla tych dwóch układów wykonuje się dopełniacz. Miesza się je wszystkie naraz. Jeżeli antygen połączy się z przeciwciałem to dopełniacz ma powinowactwo do tego kompleksu, jeżeli nie połączy się on z układem nie spowoduje hemolizy krwinek, roztwór się nie zabarwi, a odczyn będzie dodatni, więc antygen zostanie znaleziony przez przeciwciała, które znajdują się w surowicy. Jeżeli krwinki barana połączą się z przeciwciałami przeciw nim, to krwinki barana połączą się też z dopełniaczem. Nastąpi hemoliza krwinek, roztwór uzyska kolor czerwony, a odczyn będzie ujemny. Oznacza to, że w surowicy pacjenta nie było przeciwciał i nie połączą się one z antygenem.

  • Szczepionki

Są to preparaty biologiczne zawierające drobnoustroje żywe lub zabite, albo ich toksyny. Drobnoustroje zabite stosuje się np. w szczepionkach przeciwko durowi brzusznemu, tężcowi, krztuścowi, cholerze, natomiast drobnoustroje żywe odzjadliwione, które nie wywołują choroby, ale zawierają antygenowość do pobudzania przeciwciał w szczepionkach przeciwko: gruźlicy, odrze, ospie, Heinego - Medina, porażeniu dziecięcemu. Szczepionki zawierające żywe drobnoustroje są korzystniejsze, bo dają trwalszą odporność (wieloletnią). Szczepionki tzw. przypominające stosuje się wielokrotnie, i stanowią one wzmacniacz dla organizmu. Są one wykorzystywane po to, aby wzmóc odporność organizmu, by organizm był bardziej wrażliwy na działanie antygenu. Organizm należy przygotować do kontaktu z antygenem. Wielokrotne szczepienia stosuje się np. w przypadku gruźlicy. Choroba ta może wynikać z braku higieny osobistej, z zarażeń, a chorzy mają osłabione organizmy i prowadzą nieracjonalny tryb życia. Dlatego też szczepienie przeprowadza się za pomocą żywych odzjadliwonych drobnoustrojów. Odporność po sczepieniu trwa cztery lata, dlatego też stosuje się szczepionki przypominające (białka, co prawda rozkładają się, ale pozostają komórki pamięci, które je produkują). W gruźlicy stosuje się odczyn alergiczny typu późnego (po 72 godzinach). W przedramię wprowadza się odzjadliwione prątki gruźlicy. Jeśli organizm miał już a nimi kontakt to uodpornił się, ale ta odporność i tak później ulegała osłabieniu. Jeśli ponownie doszło do kontaktu, to należy najpierw sprawdzić z odczynem (powstaje w kontakcie z białkiem ustroju). Szczepionki można podawać doustnie, naskórnie, podskórnie, śródskórnie, rozpylając. Inne warianty podawania szczepionek są stosowane, celem zmniejszenia konieczności kłucia igłą. Autoszczepionki stosowane są w przypadku małej reaktywności organizmu, gdy sam nie może sobie poradzić z antygenem. Podaje się wtedy szczepionkę oraz surowicę krwi pacjenta by uaktywnić pracę jego układu immunologicznego. W przypadku tężca, jego czynnikiem sprawczym może być każde zranienie. Jeśli jest takie podejrzenie podaje się surowicę przeciwtężcową. Jeśli pacjent przeszedł cykl szczepień to podaje się tylko dawkę przypominająca. Jeśli jest podejrzenie zakażenia, a nie przechodził szczepień to całą dawkę musi dostać od początku.

AIDS

AIDS, czyli zespół nabytych niedoborów immunologicznych jest spowodowany wirusem HIV. Istnieją różne teorie jego powstania. Jedna nich mówi, że został on uwolniony z laboratoriów NASA, druga, że przeszedł na populację ludzką odzwierzęco (od małp), poprzez zmodyfikowanie swojego materiału genetycznego przystosowując się do komórek ludzkich. Wirus HIV należy do retrowirusów, których materiał genetyczny stanowi kwas rybonukleinowy (RNA), a nie dezoksyrybonukleinowy (DNA), których posiada dwie jednocniciowe cząsteczki. W rdzeniu wirus ten zawiera oprócz nici RNA, dwa enzymy. Zakażenie ułatwiają odwrotna transkrypataza oraz ingeraza. Enzymy służą do tego, że jeśli wirus wniknie do komórek ludzkich, to na bazie swojego materiału genetycznego syntetyzuje DNA komórek organizmu, do którego wnikną. Atakuje on komórki odpornościowe, ponieważ posiada na nie znaczniki. Receptor CG4 (na powierzchni limfocytu Th - uruchamia odpowiedź immunologiczną. Rdzeń wirusa otoczony jest otoczką białkową oraz kapsydem, a na jego powierzchni znajduje się warstwa zbudowana z lipidów i cukrowców, a do rozpoznawania komórek posiada wypustki. Dostaje się on do organizmu drogą płciową oraz przez krew. Tak naprawdę wirus HIV u osoby chorej, czy też nosiciela znajduje się we wszystkich płynach ustrojowych, więc również np. w ślinie. Ale przez pocałunek nie można ulec zarażeniu, ponieważ są to ilości bardzo, bardzo znikome. Najwięcej wirusa znajduje się w krwi, wydzielinie pochwy oraz spermie, dlatego też te czynniki wymienia się jako źródło zakażenia. Wirus ten w organizmie nie jest całkowicie likwidowany. Posiada on na powierzchni receptory, a więc jest rozpoznawany przez receptory komórek organizmu. Gdy dostanie się do komórki penetruje do jej wnętrza. W reakcji musi brać udział odwrotna transkrypataza. Wirus rozcinając cząsteczkę DNA musi tego dokonać tego w takich miejscach, aby mógł włączyć swój materiał genetyczny. Gdy zostanie to dokonane to na drodze transkrypcji DNA, jest on przepisywany na RNA wirusa. Komórka po tym fakcie podporządkowuje się wirusowi i zaprzestaje prowadzić własny metabolizm, a wszystkie substancje są przez nią syntetyzowane na potrzeby wirusa. Gdy substancje zostaną zsyntetyzowane wirus ulega tzw. złożeniu i przedostaje się do następnej komórki, a cały cykl rozpoczyna się od początku. Gdy wirus wtargnie do organizmu przenosi się, zatem z jednych komórek do drugich. Blokując limfocyty Th uniemożliwiają uruchomienie mechanizmu odpowiedzi immunologicznej. Ale organizm ludzki posiada jeszcze odporność swoista i nieswoistą. Sam wirus nie wywołuje choroby, ale osłabia organizm (zespół nabytego upośledzenia immunologicznego) i tym samym narażą go na wszelakiego rodzaju zakażenia. Najczęściej są to zakażenia oportunistyczne (jest to zakażenie wywołane przez mikroorganizmy, żyjące w organizmie do czasu, kiedy organizm jest sprawny). W przypadku AIDS u chorych powstają zmiany nowotworowe, najczęściej mięsaki oraz dochodzi do wielu innych popularnych zakażeń. Dopóki nie wystąpią objawy oportunistyczne, jest to czas utajony choroby, nazywany nosicielstwem. W przypadku AIDS w zależności od indywidualnej odporności organizmu okres nosicielstwa może trwa od kilku miesięcy do kilku lat.