Imunitní systém

Imunitní systém je velice složitý mechanizmus, který našemu organizmu umožňuje odlišovat cizí od vlastního a podílí se na zneškodňování škodlivých a potenciálně škodlivých entit. Příkladem cílů imunitního systému jsou bakterie, buňky napadené viry, nádorové buňky, parazité, toxiny a cizorodá tělesa, která naruší integritu organizmu. Méně pozitivní je fakt, že podobně napadá imunitní systém i buňky transplantovaného orgánu nebo krevní buňky při nekompatibilní transfuzi.

 

Rozdělení imunitního systému

Imunitní systém můžeme rozdělit podle více hledisek. Klasické je rozdělení na na imunitu buněčnou a látkovou. Buněčná a látková imunita představuje pouze didaktické a přehledné rozdělení složek imunitního systému na buňky a nebuněčné složky, přičemž obě tyto skupiny spolu musí vzájemně úzce spolupracovat a jsou funkčně neoddělitelné. Z hlediska funkce imunitního systému je zajímavější rozdělení na imunitu nespecifickou a specifickou:

• Nespecifická imunita – Tato část imunitního systému je vrozená, reaguje rychle a na různé podněty poměrně uniformně. Nespecifická imunita nemá schopnost učení a během života se podstatně nemění.

• Specifická imunita – Specifická (adaptivní) imunita je získaná během života a vytváří se na základě opakovaných kontaktů s určitými antigeny. Při prvním kontaktu s určitým antigenem se odpověď adaptivní imunity rozbíhá poměrně pomalu, ale při dalším kontaktu s tím samým antigenem je již reakce rychlá a cílená. Základními vlastnostmi specifické imunity je tedy učení a paměť.

 

Základní složky imunitního systému

Leukocyty – Leukocyty představují základ buněčné imunity. Jejich původ je v kostní dřeni, kde vznikají z prekurzorových buněk. Hodnocení celkového počtu leukocytů a jejich jednotlivých podtypů je důležitou součástí vyšetření krevního obrazu. Leukocyty rozdělujeme podle přítomnosti granul v cytoplazmě na granulocyty a agranulocyty:

• Granulocyty – Do této skupiny patří neutrofily, bazofily, eozinofily a mastocyty. Základní metodou obrany typickou pro neutrofily je fagocytóza, uvolňování toxických sloučenin z jejich nitrobuněčných granul a produkce cytokinů. Podrobnosti najdete v příslušných textech.

• Agranulocyty – Do této různorodé skupiny patří monocyty, dendritické buňky a lymfocyty (T-lymfocyty, B-lymfocyty a NK buňky). Aktivované monocyty označujeme jako makrofágy a aktivované B-lymfocyty jako plazmatické buňky. Podrobnosti opět najdete v příslušných textech.

Schéma - fagocytóza

 

Protilátky – Protilátky (imunoglobuliny) jsou důležitou součástí specifické imunity. Ačkoliv je můžeme zařadit do nebuněčné imunity, jsou produkovány buňkami (aktivovanými B-lymfocyty). Mají řadu funkcí, dokáží v některých případech neutralizovat bakteriální buňku, pomáhají aktivovat komplement a zajišťují opsonizaci.

 

Cytokiny – Cytokiny jsou extrémně pestrou a složitou skupinou sloučenin, které řadíme mezi nebuněčnou imunitu. Mají mnoho funkcí, některé pomáhají aktivovat leukocyty, jiní podporují jejich zrání a migraci, další přímo poškozují cizorodé a nádorové buňky.

 

Komplement – Jde o součást nebuněčné nespecifické imunity. Komplement tvoří řada proteinů, které se mohou aktivovat v přítomnosti cizorodých antigenů a následně mohou přímo poškozovat bakteriální buňky, opsonizovat (označovat) cizorodé antigeny a podílet se na chemotaxi leukocytů.

 

Vlastní x cizí

Tato problematika je pro správnou funkci naprosto zásadní. Imunitní systém musí umět rozlišit „vlastní“ od „cizího“, vlastní chránit a cizí napadat. Rozlišování cizího od vlastního je zajištěno rozpoznáváním určitých antigenů na povrchu buněk. Antigeny má na svém povrchu každá buňka včetně buněk bakteriálních.

Hlavní rozlišovací povrchové antigeny buněk lidského těla představuje tzv. HLA systém neboli hlavní histokompatibilní komplex (MHC). Antigeny HLA I. třídy (aneb MHC I. třídy) mají na povrchu všechny jaderné lidské buňky a jsou pro daného jedince specifické. Na MHC I. typu prezentují buňky různé antigeny, které obvykle představují bílkovinné produkty buněčného metabolizmu. V zásadě mohou nastat tyto možnosti:

• Není-li MHC I. typu rozpoznán, je buňka imunitním systémem napadena. Typicky k tomu dojde u transplantované tkáně mezi dvěma nekompatibilními jedinci. Buňky transplantátu jsou sice zdravé, ale tělu cizí.

• Je-li MHC I. typu rozpoznán a komplex antigen-MHC I. vyhodnocen jako v pořádku, imunitní systém nereaguje. Takto by to mělo být u zdravých buněk.

• Je-li MHC I. typu rozpoznán a komplex antigen-MHC I. vyhodnocen jako škodlivý, spustí se imunitní reakci vůči dané buňce. Toto je reakce proti nádorovým buňkám a buňkám, které jsou napadené virem.

• Pokud nějaká buňka lidského těla přestane MHC I receptory na svém povrchu exprimovat (což s oblibou dělají některé nádorové a virem napadené buňky), stávají se speciálním cílem pro NK buňky.

   

MHC II. třídy je pracovní povrchový receptor na APC buňkách. Tyto buňky pohlcují a zpracovávají cizorodé antigeny pak je na svém povrchu prezentují právě ve vazbě na MHC II. typu T-lymfocytům. Za propagaci cizorodého antigenu na svém MHC II. receptoru nejsou T-lymfocytem napadeny, proces totiž učí lymfocyt, aby při dalším setkání s tímto antigenem zareagovat útočně. Toto je základ učení u specifické imunity.

Za APC buňku lze považovat i B-lymfocyt, který je schopen prezentovat antigen blízkému T_H-lymfocytu, díky čemuž pak může být sám B-lymfocyt aktivován.

Pozn.: Z výše uvedených informací vyplývá věc, kterou jsem hodně dlouho nechápal: Antigeny mohou a dokonce musí na svém povrchu prezentovat prakticky všechny buňky těla. Když ale použijeme termín APC (antigen prezentující buňka), máme tím na mysli pouze profesionální APC, kterými jsou makrofágy, dendritické buňky a B-lymfocyty, které všechny k prezentaci antigenu využívají MHC II.

Schéma - Velmi zjednodušené schéma aktivace T-lymfocytu APC buňkou.

 

Proč je to důležité?

Imunitní systém je tak rozsáhlé téma, že z hlediska významu nejde napsat vše a dokážu vás k jednotlivým textům, které se této problematiky týkají (např. neutrofily apod.). Obecně platí, že z hlediska imunity máme tři základní problémy - buď je některá část imunitního systému oslabená, nebo imunitní systém na cizorodou entitu reaguje příliš silně, nebo začne reagovat vůči tkáním tělu vlastním. 

• U oslabené imunity jde o to, která její složka má sníženou funkci a podle toho mohou být přítomné konkrétní příznaky zahrnující zvýšené riziko infekcí a nádorů. Naprosto ukázkovou situací získané těžké poruchy imunity je onemocnění AIDS, kde dochází k poklesu pomocných T-lymfocytů, které jsou pro koordinaci funkce imunitního systému zásadní. Důsledkem jsou časté infekce, těžký průběh infekcí a infekce vyvolané oportunními patogeny, které u zdravých lidí nevídáme. Kromě toho dochází i ke zvýšenému výskytu nádorů, pro AIDS je typický např. Kaposiho sarkom.  

• Zvýšená reaktivita imunitního systému proti cizorodým sloučeninám je podstatou vzniku alergií.

• Reakce imunitního systému proti tkáním našeho těla dává vznik autoimunitním chorobám. Konkrétní příznaky závisí na tom, která tkáň nebo který orgán jsou tímto procesem postiženy.