Sastavnice imunološkog sustava

Imunološki sustav se sastoji od stanica i topljivih tvari. Glavne stanice imunološkog sustava su bijele krvne stanice. Vrste bijelih krvnih stanica su makrofazi, neutrofili i limfociti. Topljive tvari su molekule koje se ne nalaze unutar stanica, već su otopljene u tekućini, kao što je plazma. Najvažnije topljive tvari su protutijela, bjelančevine komplementa i citokini. Neke topljive tvari služe kao glasnici, kako bi privukli i aktivirali ostale stanice. Molekule glavnog kompleksa histokompatibilnosti nalaze se u “samom srcu” imunološkog sustava i pomažu u razlikovanju vlastitih stanica i tkiva on onih koji ne pripadaju vlastitom tijelu.

Limfatični sustav: Obrana protiv infekcije

Limfatični sustav je niz limfnih čvorova povezanih limfnim žilama. Limfni čvorovi sadrže mrežu tkiva unutar koje su gusto zbijeni limfociti. Ta mrežalimfocita zadržava, napada i uništava štetne organizme koji uzrokuju infekcije. Limfni čvorovi su često nagomilani u područjima u kojima se limfne žile granaju, kao što je to na vratu, u pazušnim jamama ispod ruku i u preponama.

Limfa, tekućina bogata bijelim krvnim stanicama teče kroz limfne žile. Limfa pomaže pri vraćanju vode, bjelančevina i drugih tvari iz tjelesnih tekućina u krvotok. Sve tvari sakupljene limfom prolaze kroz barem jedan limfni čvor i njegovu propusnu mrežu limfocita.

Ostali tjelesni organi i tkiva timus, jetra, slezena, apendiks (crvuljak tj. slijepo crijevo), koštana srž (moždina) i sitne nakupine limfnog tkiva poput tonzila (mandula) u grlu i Peyerovih ploča u stijenci tankog crijeva također su dio limfatičnog sustava. I oni pomažu tijelu u borbi protiv infekcije.

MSD medicinski priručnik za pacijente

Neke od bijelih krvnih stanica koje se bore protiv infekcije

MSD medicinski priručnik za pacijente

Makrofagi

Makrofagi su velike bijele krvne stanice koje probavljaju mikrobe, antigene i druge tvari. Antigen je svaka tvar koja može izazvati imunološki odgovor. Bakterije, virusi, bjelančevine, ugljikohidrati, stanice raka i otrovi, svi mogu djelovati kao antigeni.

Citoplazma makrofaga sadrži zrnca ili njihove nakupine, koja se sastoje od nekoliko kemijskih tvari i enzima okruženih membranom. Ovi enzimi i kemijske tvari omogućuju makrofagu da probavi “progutani” mikrob, obično ga uništavajući.

Makrofazi se ne nalaze u krvi; oni su međutim, smješteni na strateškim mjestima na kojima organi tijela dolaze u dodir s krvnom strujom ili vanjskim svijetom. Na primjer, makrofazi se nalaze na mjestu na kojem pluća primaju zrak izvana i gdje su stanice jetre povezane s krvnim žilama. Slične stanice u krvi nazivaju se monociti

Neutrofili

Poput makrofaga, neutrofili su krupne bijele krvne stanice koje probavljaju mikrobe i druge antigene te imaju zrnca koja sadrže enzime i uništavaju progutane antigene. Međutim, za razliku od makrofaga, neutrofili kruže u krvi; kako bi izašli iz krvi i ušli u tkiva treba im poseban podražaj.

Makrofagi i neutrofili često surađuju: Makrofagi započinju imunološki odgovor i šalju signale kako bi potaknuli neutrofile da im se pridruže na mjestu nevolje. Kad neutrofili stignu, uništavaju napadače probavljajući ih. Nakupljanje neutrofila i makrofaga te ubijanje i probava mikroba dovodi do stvaranja gnoja.

Limfociti

Limfociti, glavne stanice limfatičnog sustava su, u usporedbi s makrofazima i neutrofilima, relativno maleni. Za razliku od neutrofila, koji ne žive dulje od 7 do 10 dana, limfociti mogu živjeti godinama, pa čak i desetljećima. Većina limfocita spada u tri glavne skupine:

  • B limfociti, koji potječu od roditeljske (matične) stanice u koštanoj srži te sazrijevaju u plazma stanice koje izlučuju protutijela.

  • T limfociti koji se stvaraju kada matične stanice odu iz koštane srži u žlijezdu timus, gdje podliježu dijeljenju i sazrijevanju. T limfociti uče kako razlikovati vlastito od stranog unutar timusa. Zreli T limfociti odlaze iz timusa i ulaze u limfatični sustav, gdje djeluju kao dio imunološkog nadzornog sustava.

  • Prirođene stanice ubojice, nešto krupnije od B i T limfocita, nazvane su tako jer ubijaju određene mikrobe i stanice raka. Pridjev “prirođeni” u njihovom imenu znači kako su one sposobne ubiti niz različitih ciljnih stanica čim se stvore, a bez potrebe sazrijevanja i učenja, koji trebaju B i T limfocitima. Prirođene stanice ubojice također stvaraju neke citokine, glasničke tvari koje reguliraju neka djelovanja T limfocita, B limfocita i makrofaga.

Protutijela

Kada budu podraženi antigenom, B limfociti sazrijevaju u stanice koje stvaraju protutijela. Protutijela su bjelančevine koje djeluju na antigen koji je i potaknuo B limfocite na njihovo stvaranje. Protutijela se također nazivaju imunoglobulinima.

Svaka molekula protutijela ima jedinstveni dio, koji se veže za specifični antigen, i dio čija građa određuje vrstu protutijela. Postoji pet vrsta protutijela: IgM, IgG, IgA, IgE i IgD.

Osnovna građa protutijela u obliku slova Y

Sve molekule protutijela (antitijela) imaju oblik slova Y kod kojega se različiti dijelovi drže zajedno uz pomoć kemijskih disulfidnih veza. Molekulaprotutijela dijeli se na promjenljivi i stalni dio. Promjenljivi dio određuje na koji će se antigen protutijelo vezati. Stalni dio određuje vrstu protutijela IgG, IgM, IgD, IgE ili IgA.

MSD medicinski priručnik za pacijente
  • IgM je protutijelo koje se stvara nakon prvotnog izlaganja antigenu. Na primjer, kada dijete dobije prvo cjepivo protiv tetanusa, protutetanusna protutijela IgM vrste stvaraju se nakon 10 do 14 dana (primarni odgovor protutijelima). U krvi je obilje IgMa ali ga u organima ili tkivima normalno nema.

  • IgG je protutijelo u najvećoj količini a stvara se poslije naknadnog izlaganja antigenu. Na primjer, nakon primanja druge doze cijepljenja (docjepljivanja) protiv tetanusa, za 5 do 7 dana dijete stvara IgG protutijela. Ovaj sekundarni odgovor protutijelima je brži i obilniji od primarnog odgovora protutijelima. IgG se nalazi i u krvi i u tkivima. To je jedino protutijelo koje prolazi kroz posteljicu od majke do fetusa. Majčin IgG štiti fetus i novorođenče sve dok djetetov imunološki sustav ne bude sposoban stvarati vlastita protutijela.

  • IgA je protutijelo koje igra važnu ulogu u obrani tijela protiv navale mikroorganizama kroz površine obložene sluznicama, uključujući nos, oči, pluća i crijeva. IgA se nalazi u krvi i izlučevinama poput onih u probavnom sustavu, nosu, očima, plućima i majčinom mlijeku.

  • IgE je protutijelo koje izaziva akutnu (neposrednu, naglu) alergijsku reakciju. U tom pogledu IgE je jedina vrsta protutijela koja na prvi pogled više šteti nego koristi. Međutim, IgE može biti važan u borbi protiv infekcija parazitima, koji su osobito rasprostranjeni u zemljama u razvoju.

  • IgD je protutijelo prisutno u vrlo malim količinama u cirkulirajućoj krvi. Njegova se uloga nije još do kraja razjasnila.

Sustav komplementa

Sustav komplementa obuhvaća više od 18 bjelančevina. Te bjelančevine djeluju putem niza (kaskade), pri čemu jedna bjelančevina aktivira slijedeću. Sustav komplementa može se aktivirati dvama različitim putovima. Jedan put, zvan alternativnim putem, potaknut je različitim tvarima koje stvaraju mikrobi ili antigenima. Drugi put, nazvan klasičnim putem, potaknut je specifičnim protutijelima vezanim za njihove antigene (imuni kompleksi). Sustav komplementa djeluje kako bi uništio strane tvari, bilo neposredno ili u povezanosti s drugim sastavnicama imunološkog sustava.

Citokini

Citokini djeluju kao glasnici imunološkog sustava. Izlučuju ih stanice imunološkog sustava kao odgovor na podražaj. Citokini pojačavaju (ili potpomažu) neke dijelove imunološkog sustava i sprječavaju (ili stišavaju) druge. Pronađeni su mnogi citokini, a njihov popis sve je dulji.

Neki citokini mogu se unijeti injekcijom, pri liječenju određenih bolesti. Na primjer interferon alfa je učinkovit u liječenju određenih vrsta raka, poput leukemije vlasastih stanica. Drugi citokin, interferon beta može pomoći u liječenju multiple skleroze. Treći citokin, interleukin2 može potpomoći liječenje malignog melanoma i raka bubrega, premda njegovo korištenje ima i nepovoljne učinke. Još jedan od citokina, čimbenik koji stimulira stvaranje kolonija granulocita, a koji potiče stvaranje neutrofila, može se davati bolesnicima koji boluju od raka, čiji je broj neutrofila smanjen zbog kemoterapije.

Glavni kompleks histokompatibilnosti

Na svojoj površini sve stanice imaju molekule koje su jedinstvene za pojedinu osobu. Te molekule zovu se molekulama glavnog kompleksa histokompatibilnosti. Putem molekula glavnog kompleksa histokompatibilnosti, tijelo može razlikovati vlastito od nevlastitog, odnosno stranog. Na sve stanice koje imaju iste molekule glavnog kompleksa histokompatibilnosti ne obraća se pažnja; svaka stanica koja izražava drugačije molekule glavnog kompleksa histokompatibilnosti odbacuje se.

Postoje dva tipa molekula glavnog kompleksa histokompatibilnosti (također nazvanog humanim leukocitarnim antigenima ili HLA): klasa I i klasa II. Molekule klase I glavnog kompleksa histokompatibilnosti nalaze se na svim stanicama tijela osim na crvenim krvnim stanicama. Molekule klase II glavnog kompleksa histokompatibilnosti nalaze se samo na površini makrofaga i B limfocita, te T limfocita koji su bili podraženi antigenom. Za svaku su osobu molekule klase I i klase II glavnog kompleksa histokompatibilnosti jedinstvene. Premda identični (jednojajčani) blizanci imaju identične molekule glavnog kompleksa histokompatibilnosti, za neidentične (dvojajčane) blizance je mogućnost da su te molekule identične mala (jedan naprama četiri), a za ostalu braću i sestre još i puno manja.

Stanice imunološkog sustava nauče razlikovati vlastito od stranog u timusu. Kada se u fetusu započne razvijati imunološki sustav, matične stanice odlaze u timus, gdje se dijele i razvijaju u T limfocite. Tijekom razvoja unutar timusa, svaki T limfocit koji reagira na molekule glavnog kompleksa histokompatibilnosti timusa, odstranjuje se. Svim T limfocitima koji podnose glavni kompleks histokompatibilnosti timusa i nauče surađivati sa stanicama koje izražavaju jedinstvene tjelesne molekule glavnog kompleksa histokompatibilnosti, biva dozvoljeno da sazriju i napuste timus.

Ishod je taj da zreli T limfociti podnose stanice i organe vlastitog tijela i mogu surađivati s drugim stanicama tijela kada ih se pozove u obranu organizma. Ako T limfociti nisu postali takvi da podnose molekule glavnog kompleksa histokompatibilnosti vlastitog tijela, oni mogu napasti tijelo. Međutim, ponekad T limfociti izgube sposobnost razlikovanja vlastitog od nevlastitog, što dovodi do razvoja autoimunih bolesti poput sistemskog lupus eritematodesa (lupusa; SLE) ili multiple skleroze.