Układ immunologiczny służy organizmowi do zwalczania chorobotwórczych bakterii, wirusów oraz grzybów.
Po wtargnięciu antygenu, czyli obcej substancji do organizmu, następuje szereg reakcji zwanych odpowiedzią immunologiczną.
Odpowiedź immunologiczną dzielimy na: humoralną i komórkową:
- Odpowiedź humoralna zależy od krążących we krwi białek - przeciwciał (immunoglobulin) wydzielanych przez limfocyty B i jest podstawowym mechanizmem obronnym przeciw zewnątrzkomórkowym mikroorganizmom i toksynom.
- Odpowiedź komórkowa zależy od limfocytów T i pozwala zwalczać wewnątrzkomórkowe mikroorganizmy niedostępne dla immunoglobulin. Reakcja ta prowadzi do zniszczenia zainfekowanej komórki.
Jak wygląda odpowiedź humoralna?
- Czynnik patogenny (wirus, bakteria, grzyb, obce białko) oddziałuje z powstającymi w szpiku kostnym limfocytami B
- Dochodzi do podziałów (proliferacji) i różnicowania się limfocytów B, w wyniku czego powstają komórki plazmatyczne
- Komórki plazmatyczne wytwarzają przeciwciała
- Przeciwciała wiążą się antygenami w miejscu lub miejscach zwanymi determinantami. Cząsteczka przeciwciała wiąże zwykle dwie determinanty. Immunoglobuliny są bardzo specyficzne: jeden ich rodzaj wiąże się tylko z jednym antygenem. Tak więc dla każdej substancji obcej, wytwarzany jest specjalny rodzaj przeciwciał.
Przeciwciała człowieka obejmują 5 klas: IgA, IgD, IgE, IgG oraz IgM
Przeciwciała IgM są tzw. przeciwciałami wczesnymi, wydzielanymi na początku odpowiedzi immunologicznej. Po związaniu się z antygenem aktywują system dopełniacza, czyli zespół białek, powodujący zniszczenie komórek nieprzyjaciela, na których związane są przeciwciała. Ponadto IgM aktywują makrofagi, czyli komórki żerne powstające w szpiku kostnym, zdolne do pochłaniania (fagocytozy) obcych cząstek oraz resztek własnych komórek.
Przeciwciała IgG są produkowane najliczniej. One także aktywują układ dopełniacza oraz makrofagi. Z mlekiem matki są przekazywane do organizmu płodu.
Przeciwciała klasy IgE odgrywają najważniejszą rolę w azs.
Przeciwciała IgA odgrywają zasadniczą rolę obronną w wydzielinach śluzowych, natomiast rola IgD jest słabo poznana.
Jak wygląda odpowiedź komórkowa?
Ten rodzaj odpowiedzi immunologicznej jest warunkowany przez limfocyty T dojrzewające w grasicy (gruczole dokrewnym położony w śródpiersiu). Limfocyty T mają na swojej powierzchni receptory komórek T (TCR) o strukturze zbliżonej do struktury przeciwciał i zdolności wiązania antygenu.
Rozróżniamy 2 typy limfocytów: limfocyty cytotoksyczne Tc oraz limfocyty pomocnicze Th.
- Limfocyty Tc wiążą komórki organizmu, na powierzchni których są obce antygeny i powodują zniszczenie tych komórek. Przykładem jest infekcja komórki wirusem. Jeżeli komórka np. wątroby zostanie zaatakowana przez wirus, zostanie rozpoznana przez receptory TCR na powierzchni limfocytu T, związana z limfocytem i zniszczona. Połączenie TCR z antygenem indukuje podziały limfocytu, czego rezultatem jest wytworzenie grupy identycznych Tc, zdolnych do rozpoznania chorych komórek. Mechanizm ten jest zbliżony do reakcji antygen – przeciwciało z tą różnicą, że limfocyty Tc nie wiążą się z rozpuszczoną obcą substancją, ale umieszczoną na powierzchni komórek. Antygen ten pochodzi z rozpadu obcych białek wytwarzanych w komórce przez przykładowego wirusa i musi być związany z białkiem powierzchniowym MHC klasy I (główny kompleks zgodności tkankowej klasy I), czyli odpowiednio „zaprezentowany” receptorom TCR. Obydwa rodzaje limfocytów wyglądają tak samo i mają takie same receptory TCR, ale możemy je od siebie odróżnić po specyficznych białkach powierzchniowych o funkcji koreceptorów: limfocyty cytolityczne posiadają koreceptor CD8, a pomocnicze koreceptor CD4. Białka MHC odpowiedzialne są za odrzucanie przeszczepów.
- Limfocyty Th rozpoznają obce antygeny znajdujące się na powierzchni komórek, przy czym antygeny te są produktem rozpadu obcych cząstek zdegradowanych przez limfocyt B lub makrofag. Komórki te prezentują antygen receptorom TCR po związaniu go z białkiem powierzchniowym MHC klasy II. Związanie limfocytów Th z antygenem powoduje sekrecję cytokin (inaczej limfokiny lub interleukiny), aktywnych białek, które między innymi stymulują limfocyty B do wydzielania przeciwciał. Bez pomocy limfocytu Th (ang. helper znaczy pomocniczy), przeciwciała nie zostaną wytworzone. Cytokiny aktywują również limfocyty Tc oraz makrofagi. O kluczowej dla organizmu roli limfocytów Th świadczy fakt, że to ich zniszczenie po zakażeniu wirusem HIV prowadzi do AIDS, czyli zespołu nabytego niedoboru odporności.