Imunitný systém človeka

Imunitný systém človeka
 
Úvod
Otázka, ako vlastne funguje naše ľudské telo zaujíma ľudí už od nepämati. Dnes ho už poznáme takmer dokonale, no niektoré procesy v našom tele sú ešte stále tak trochu záhadou. Jedným z nich je práve fungovanie imunitného systému. Na niektoré otázky o ňom nedokážu odpovedať ani vedci. A my, bežní ľudia, hoci vieme, že ho máme, všade sa dozvedáme, ako ho treba chrániť, ale koľko z nás vie ako v skutočnosti ? Ktoré bunky vyrábajú nášmu telu protilátky, ktoré orgány tieto bunky zabíjajúce votrelcov v našom tele? Ako naše telo bojuje s chorobou? Odpovede na tieto a ďalšie podobné otázky sú ľuďom známe len v malej miere. A práve toto bol dôvod výberu témy. Snaha ľuďom priblížiť fungovanie imunitného systému, o ktorom sa dozvedáme len málo, ale ktorý má v organizme nezastupiteľnú úlohu, pretože bez neho by sme nežili. Cieľom práce bolo ľudí upútať touto zaujímavou témou a podať im aspoň základné informácie o fungovaní tohto dôležitého systému v ľudskom tele. Pri spracovaní témy som sa nestretla so žiadnymi väčšími problémami. Pri práci som používala najmä internetové zdroje, dva použité zdroje boli knižné. Práca je rozdelená na štyri kapitoly a je vypracovaná na siedmych stranách. Je obohatená o obrázkové prílohy, tabuľku a graf. Verím, že po prečítaní práce táto téma neostane zaujímavá len pre mňa, ale osloví aj ďalších ľudí, ktorých zaujíma fungovanie nášho tela.
 
1  Imunitný systém –  definícia
Imunitný systém (IS) je komplex mechanizmov a reakcií v organizme, ktoré ho ochraňujú proti chorobám, spôsobených baktériami, vírusmi, jednobunkovcami, hubami či tumorovými bunkami. Úlohou IS je rozoznávať vlastné bunky od  antigénov (cudzorodé látky schopné navodiť v organizme imunitnú odpoveď), ktorými je telo napadnuté, bojovať voči nim a odolávať im.  Nato slúži rozvinutý komplex buniek, chemických protilátok (imunoglobulínov), mechanických a chemických reakcií a bariér. Vznikol u takmer všetkých organizmov ako reakcia na vonkajšie prostredie so snahou prežiť. IS bol a je nesmierne dôležitý systém vďaka ktorému sa organizmy mohli vystaviť vonkajšiemu nehostinnému prostrediu a konkurovať iným organizmom (zdroj č.6). IS človeka sa skladá z dvoch zložiek: nešpecifická imunita (vrodená) a špecifická (získaná) imunita. Špecifická imunita sa ďalej delí na prirodzenú a umelú.
  Veda zaoberajúca sa imunitným systémom a imunitou sa nazýva imunológia.
 
2  Časti imunitného systému (orgány, tkanivá, bunky)
Prvú obrannú líniu v boji proti cudzorodým látkam v tele tvorí koža, pretože tvorí prirodzenú anatomickú bariéru. Okrem nej tvoria prvú bariéru a tiež hlavnú bránu vstupu nežiaducich látok sliznice, inak povedané mukózy (napr. mukóza v nose, hrdle pošve, močových cestách atď.), ktoré oddeľujú vonkajšie prostredie od vnútorného. Imunitný systém slizníc je relatívne nezávislý od systémového, preto sa slizničný imunitný systém označuje ako MALT (angl. mucosa associated lymphatic tissue), skrátene mukózna membrána (zdroj č.11). Imunitný systém sa chápe ako difúzny orgán, ktorý u dospelého človeka váži približne 1 kg. Bunky imunitného systému cirkulujú v krvi a lymfe (miazge) a sú organizované  v niekoľkých  tkanivách a orgánoch. Tie delíme na primárne lymfatické orgány, kde lymfocyty vznikajú a dozrievajú (kostná dreň a týmus) a sekundárne lymfatické orgány, kde bunky prichádzajú do kontaktu s antigénom (slezina, lymfatické uzliny a k nim patriace nosné a krčné mandle, Peyerove plaky v tenkom čreve, slepé črevo) (zdroj č.11).
 
2.1  Primárne lymfatické orgány
Kostná dreň (medulla ossium) je tkanivo, ktoré vypĺňa dreňovú dutinu v tele dlhých kostí a všetky priestory medzi kostnými trámčekmi spongióznej kosti. Krvotvorné tkanivo sa nachádza konkrétne v červenej kostnej dreni. Tá obsahuje krvotvorné bunky a podporné bunky (tukové, endotelové bunky, fibroblasty, makrofágy). Červená kostná dreň sa u dospelého človeka nachádza v plochých a krátkych kostiach a v epifýzach dlhých kostí. Tvoria sa tu všetky krvné bunky (pre imunitný systém dôležité najmä biele krvinky) a dozrievajú tu B-lymfocyty.

Týmus, detská žľaza (thymus) je dvojlaločný orgán umiestnený v hornej časti hrudníka, priamo za hrudnou kosťou. Dozrievajú tu T-lymfocyty, ktoré získavajú imunitnú toleranciu - schopnosť rozoznávať vlastné a cudzie antigény. Najlepšie je vyvinutý v detstve, vtedy je táto žľaza nevyhnutná pre správne fungovanie celého imunitného systému. V období puberty má týmus približne 8 cm a odvtedy sa postupne začne scvrkávať až kým v starobe takmer úplne nezmizne. Produkciu lymfocytov postupne prevezme kostná dreň a lymfatické uzliny.
 
2.2  Sekundárne lymfatické orgány
 Slezina (lien, splenis) je orgán brušnej dutiny umiestnený pod ľavou bránicou, naľavo od žalúdka (zdroj č.10). Tvoria ju biele ostrovčeky lymfatického tkaniva, ktoré je popretkávané krvnými kapilárami.  Je to imunologický filter krvi a hlavné miesto obrany proti baktériám a vírusom. Slúži na tvorbu lymfocytov, ako rezervná nádrž pre červené krvinky a tiež na zachytávanie a ničenie opotrebovaných červených krviniek. Odvádza z tela chemické látky a farbivá z potravín. Poranenie sleziny sprevádza rozsiahle krvácanie a pri ochorení sa zväčší. Človek bez sleziny dokáže prežiť.
Lymfatické uzliny (nodi lymphatici) sú malé zhluky lymfoidného tkaniva umiestnené v zhlukoch do priebehu lymfatických ciev v celom organizme. Sú to útvary fazuľovitého tvaru s veľkosťou asi pol cm v normálnom stave. Ak sa objaví antigén, uzlina sa aktivuje a zväčší sa. Vnútro uzliny je vyplnené sieťovitým väzivom, v ktorom sú uložené biele krvinky z radu lymfocytov (B aj T), ktoré sa podieľajú na obranyschopnosti organizmu  (zdroj č.2).
Peyerove plaky sú lymfoepiteliálne štruktúry v tenkom čreve, ktoré predstavujú prvotné miesto vychytanie a najmä oprocesovania antigénov (zdroj č.13).
Apendix je 7-10 cm dlhý červovitý prívesok na začiatku hrubého čreva (na konci slepého čreva). Má obrannú funkciu a zachytáva choroboplodné zárodky, no jeho presná funkcia v organizme ešte nie je úplne prebádaná. Pri jeho zapálení (apendicitíde) väčšinou dochádza k jeho odstráneniu.

2.3  Lymfatický obeh
Lymfatický obeh pozostáva z lymfatických ciev, ktorý tvoria miazgové vlásočnice a miazgové uzliny. Tieto cievy sú tenké, pružné  a v porovnaní s krvnými cievami sú jemnejšie a početnejšie. Nachádzajú sa takmer vo všetkých tkanivách v tele (s výnimkou centrálneho nervového systému). Lymfa vzniká v medzibunkových priestoroch z tkanivového moku. Lymfatické cievy sa postupne spájajú do tzv. ductus thoracicus, ktorý lymfu odvádza do žilového systému. Lymfa teda necirkuluje v uzavretom obehu, ako je to napríklad u krvi. (zdroj č.8).
Zloženie lymfy (miazgy) nie je všade rovnaké (závisí od toho, v ktorom orgáne vzniká) a je podobné zloženiu krvnej plazmy. Lymfa obsahuje bunky až po prechode lymfatickou uzlinou; 99% jej buniek tvoria lymfocyty. Tak ako krv, aj lymfa má schopnosť zrážať sa.
 
2.4  Bunky imunitného systému
Granulocyty sa vyvíjajú v kostnej dreni. Majú granulový vzhľad a členité jadro. Delíme ich na:
•  Neutrofily (50-60% leukocytov) - terminálne diferencované bunky. Žijú krátko, dôležitá je pre ne schopnosť fagocytózy. Obsahujú baktericídne látky a proteolytické enzýmy.
•  Eozinofily (2-5% leukocytov) – bunky, ktoré v nezrelom stave putujú z kostnej drene do sleziny, kde sa úplne vyvinú. Majú schopnosť fagocytózy a funkciou je obrana proti parazitom, pretože obsahujú pre parazity vysoko toxický bázický proteín.
•  Bazofily (0,5-2% leukocytov) - bunky, ktoré sa v normálnom stave v tkanivách nenachádzajú, pri patologických stavoch migrujú do zápalového ložiska. Obsahujú histamín.
Lymfocyty zabezpečujú špecifickú imunitu. Patria k nim:
•  B-lymfocyty – bunky zabezpečujúce protilátkovú odpoveď. Protilátky sa z nich týčia ako anténky v tvare Y. Kvôli týmto výbežkom sa označujú ako vlasaté bunky.
•  T-lymfocyty – bunky vznikajúce v kostnej dreni, ale dozrievajúce v týmuse. Sú podstatou špecifickej imunity (môžu sa uchovať ako pamäťové bunky), napádajú nádorové bunky a bunky  napadnuté vírusom. Existujú rôzne typy T-lymfocytov : cytotoxické T-lymfocyty (TC)  zabezpečujú bunkovú imunitu, pomocné T-lymfocyty (TH ) aktivujú B-lymfocyty a posilňujú funkcie ďalších buniek IS, supresorové T-lymfocyty (Ts ) regulujú reakciu IS
NK bunky (z angl. natural killer cell - „prirodzený zabíjač“) - veľké bunky imunitného systému schopné zabiť nádorové bunky a bunky napadnuté vírusmi. Radia sa k nešpecifickej imunite.
Makrofágy - bunky charakteristické svojou schopnosťou fagocytózy (pohlcovanie a spracovanie nežiaducich látok v tele). K ich ďalším funkciám patria napr. prezentácia antigénu T-lymfocytom, riadenie hojenia rán, regulácia zápalu atď. Vznikajú vyzretím monocytov. Makrofágy sa môžu deliť a plnia funkcie špecifickej aj nešpecifickej imunity. Usmrcujú a pohlcujú baktérie, syntetizujú elastázu a kolagenázu, enzýmy, ktoré rozkladajú spojivové tkanivo a podporujú rast nových ciev.
Žírne bunky (mastocyty, heparinocyty) sa nenachádzajú v krvi, ale v tkanivách, najčastejšie v koži a v tráviacej sústave v spojivovom tkanive. Majú podobnú funkciu ako bazofilné granulocyty v krvi, obsahujú množstvo zrnitých vreciek (granúl) obsahujúcich heparín a histamín.
Dendritové bunky – bunky s výbežkami podobnými dendritom neurónov, ktoré prezentujú antigén.

3  Fungovanie imunitného systému
3.1  Nešpecifická imunita
Nešpecifická imunita (vrodená, prirodzená, neadaptívna) predstavuje prirodzenú odolnosť organizmu proti pôvodcom infekcií a iným cudzorodým bunkám. Je staršia ako špecifická imunita. Je charakterizovaná rýchlou, ale vždy tou istou odpoveďou voči patogénom t.j. nemá pamäť (na rozdiel od špecifickej imunity). Nešpecifickú imunitu reprezentujú dve zložky: bunková zložka zabezpečujúca fagocytózu a humorálna zložka – komplement - vytvorenie kanálov v terčových bunkách, čím porušujú ich osmotickú rovnováhu a spôsobujú ich zánik.
Nešpecifická imunita bojuje voči invazívnym organizmom pomocou nasledovných zložiek:
•  Mechanické bariéry a mechanické reakcie – ide najmä o kožu a sliznice na povrchu dutín (napr. prirodzená mikroflóra tenkého čreva). Medzi mechanické reakcie zaraďujeme napr. kašľanie a kýchanie, ale aj tvorbu sĺz, moču a výkalov.
•  Chemické bariéry -  sú to antimikrobiálne látky (enzýmy) vylučované napr. kožou a dýchacím systémom. Môžeme ich nájsť aj v slinách, slzách, materskom mlieku, pošvových výlučkoch, semene a v žalúdočných kyselinách. 
•  Chemické látky -  špecializované chemické látky, zväčša peptidovej povahy ovplyvňujúce činnosť patogénov. Patria medzi ne kompletné proteíny (spôsobujú zápal, podporujú fagocytózu atď.), interferón (proteín chrániaci ešte nenapadnuté bunky), histamín (amín vylučovaný zo žírnych buniek počas alergickej reakcie spôsobujúci rozšírenie ciev, zápal, spuchnutie atď.), pyrogény (látky vyvolávajúce horúčku a teda nevhodné prostredie pre šírenie patogénov)
•  Bunky – tie, ktoré sú schopné fagocytózy (neutrofily, eozinofily), po vniknutí škodlivej látke ihneď reagujú týmto spôsobom v snahe zneškodniť ju.
•  Zápal – zložitý proces skladajúci sa z niekoľkých krokov, ktorého funkciou je zamedzenie rozmnožovania sa patogénov s cieľom ich zničenia alebo vypudenia. Spôsobuje ho vylúčenie látok (napr. pyrogénov, histamínov), kvôli ktorým nastáva sčervenanie, opuch alebo bolesť. Zápal spôsobuje vazodolatáciu (rozšírenie) ciev, zvýšenie teploty a slúži  na lokáciu miesta infekcie.
 
3.2  Špecifická imunita
Špecifická imunita sa formuje v priebehu života na základe kontaktu s cudzorodými látkami, ktoré neodstránila prvá, nešpecifická imunita. Na rozdiel od nej reaguje len s tým antigénom, ktorý vyvolal jej vznik. Je to vďaka imunitnej pamäti; pri stretnutí z antigénom sa B-lymfocyty premenia na „pamäťové bunky“ a teda pri druhom stretnutí s rovnakým antigénom dokážu vyvolať rýchlejšiu a silnejšiu imunitnú odpoveď. Tento jav je podkladom pre očkovanie (imunizáciu). Má humorálnu aj bunkovú zložku. Špecifická imunita usmerňuje a zosilňuje zložky nešpecifickej imunity.

3.3  Reakcia imunitného systému
Po vniknutí škodlivej látky do tela na miesto ako prvé prídu neutrofily, eozinofily alebo monocyty. Tieto bunky majú schopnosť diapedézy t.j. prenikať z krvných vlásočníc do tkanív.  Procesom zvaným fagocytóza (spôsob prijímania tuhých látok do do bunky) potom „votrelcov“ obalia a postupne absorbujú. Biele krvinky však musia rozoznať cudzie látky od vlastných, čo vedia určiť z molekulárnych plášťov buniek. Proti škodlivinám B-lymfocyty vyrábajú protilátky – imunoglobíny, tvorené bielkovinovými reťazcami. Imunoglobulíny sa týčia z B-lymfocytov ako „anténky v tvare Y“, vďaka ktorým ľahko zapadnú do antigénnych determinantov nepriateľského organizmu a zneškodnia ho. Keď tieto lymfocyty stretnú antigén, nalepia sa naň a začne prudká reakcia, pri ktorej sa B-lymfocyty začnú deliť z niekoľkých desiatok na niekoľko miliónov. Keď ich je dostatočný počet z B-lymfocytoch sa stanú bunky plazmy produkujúce voľné protilátky. V tomto procese bunkám pomáha aglutinácia – zhlukovanie antigénov tak, že spoja dva antigény prichytením ich na každé rameno protilátky (v tvare Y). Po uchytení sa na antigéne protilátka zmení tvar tak, aby sa na nej mohol makrofág ľahšie prichytiť. Uvoľňovaním protilátok teda pomáhajú B-lymfocyty makrofágom požierať a zabíjať invazívne organizmy (zdroj č.4).
Obrázok č.3 – Fungovanie nešpecifickej a špecifickej imunity
 
4  Poruchy imunitného systému a očkovanie
Alergia je prehnaná, neprimeraná reakcia imunitného systému organizmu na látky, s ktorými sa bežne stretávame v našom prostredí. Je spôsobená nesprávnou aktiváciou protilátok  vplyvom daného alergénu . Alergia sa môže prejavovať vo forme miernych reakcií, ako nádcha, či svrbenie, ale môže nastať aj život ohrozujúca reakcia prerastajúca do šokového stavu (anafylaxia), keď človeka zlyháva krvný obeh a dýchanie. Najčastejšími alergénmi (látky, ktoré vyvolávajú alergickú reakciu) sú peľ, plesne, huby, roztoče, zvieratá a potraviny.
Autoimunitné ochorenie vzniká, keď  je imunitný systém nadmerne aktívny a bunky zabezpečujúce obranu organizmu proti infekcii začnú nekontrolovateľne napádať a ničiť vlastné tkanivá. K autoimunitným ochoreniam zaraďujeme napr. sklerózu multiplex, psoriázu, Gravesovu chorobu štítnej žľazy a ďalšie.
Očkovanie alebo odborne vakcinácia  je podanie očkovacej látky (vakcíny) do organizmu, ktorý si následne vytvorí ochranné protilátky proti antigénom obsiahnutým vo vakcíne. Vakcíny môžu obsahovať živé oslabené mikroorganizmy (aktívna imunizácia) alebo neživé mikroorganizmy (pasívna imunizácia), anatoxín prípadne len niektoré antigénne štruktúry mikroorganizmov. Vďaka vakcinácii sa veľmi výrazne znížil počet rôznych infekčných ochorení čo zachránilo život miliónom ľudí. Niektoré infekčné choroby ako pravé kiahne vďaka vakcinácii  úplne zanikli. Rozdiel vo výskyte vybraných chorôb pred a po očkovaní môžeme vidieť v nasledujúcej tabuľke.
 
V súčasnosti je očkovanie považované za najúčinnejší prostriedok prevencie voči infekčným ochoreniam, no napriek tomu sa objavujú mnohé negatívne názory na povinné očkovanie. Na Slovensku sú povinné tri vakcinácie: hexavalentná (šesťzložková) vakcína (záškrt, tetanus, čierny kašeľ, invazívne hemofilové infekcie, detská obrna a hepatitída typu B), pneumokoková konjugovaná vakcína a MMR vakcína (osýpky, mumps a rubeola).
 
Záver
Imunitný systém je komplex mechanizmov a reakcií prebiehajúcich v našom tele, ochraňujúce ho pred napadnutím baktériami, vírusmi, či ďalšími škodlivými látkami. Je to nesmierne dôležitý systém, ktorý vznikol ako reakcia na vonkajšie prostredie zo snahou prežiť. Imunitný systém tvoria lymfatické orgány, tkanivá a cievy, ktorými preteká lymfa. V nej ale i v krvi a v ďalších častiach tela môžeme nájsť bunky, ktoré sú za boj voči škodlivinám v tele zodpovedné. K nim patria skupiny granulocytov a lymfocytov a ďalšie bunky – NK bunky, žírne bunky, dendritové bunky a makrofágy,  z ktorých každá pri fungovaní imunitného systému určitú úlohu. Tieto bunky reagujú na škodlivú látku v tele  imunitnou odpoveďou. Prebiehajúce procesy sa však líšia podľa toho či ide o nešpecifickú imunitu, ktorá je vrodená, alebo o špecifickú, ktorú si telo buduje počas života. Pri vrodenej imunite telo reaguje vždy rovnako, najdôležitejší proces je pre ňu fagocytóza. Tento druh imunity telo ochraňuje pomocou mechanických bariér a reakcií, chemických bariér a látok a tiež komplikovaným procesom – zápalom. Pri špecifickej imunite však majú bunky výhodu imunitnej pamäte, pri prvom stretnutí s cudzou látkou – antigénom si ho zapamätajú, vytvoria si proti nemu protilátky a pri ďalšom stretnutí už vedia podať rýchlejšiu a silnejšiu odpoveď. Imunitný systém však môžu postihnúť niekoľké poruchy a ochorenia. Medzi najbežnejšie ochorenie patrí alergia a teda prehnaná, neprimeraná reakcia imunitného systému organizmu na látky, s ktorými sa bežne stretávame v našom prostredí. Ďalšie porucha imunitného systému, hoci menej bežná, ale veľmi nebezpečná je autoimunitné ochorenie. To nastáva keď bunky imunitného systému reagujú nadmerne a začnú napádať vlastné bunky a tkanivá.

Kvôli ochrane ľudí pred chorobami sú v súčasnosti zavedené očkovania (vakcinácie). Pri nich zavedú do tela oslabené alebo mŕtve mikroorganizmy, prípadne len časti z nich. Telo si tak vybuduje protilátky a vie voči týmto chorobám bojovať. Imunitný systém je teda veľmi zložitý systém, ktorý ma pre nás nezastupiteľnú úlohu. Mali by sme poznať aspoň základné informácie o jeho fungovaní, aby sme lepšie poznali naše telo, ktoré nás chráni pred všadeprítomnými „votrelcami“, spôsobujúcimi neraz zákerné choroby. Práca splnila svoj cieľ, vysvetľuje a opisuje základné fakty a procesy týkajúce sa imunitného systému. Verím, že jej prečítanie obohatilo čitateľov o nové informácie o našom ľudskom tele.