Как работает иммунная система
Наша иммунная система необходима для нашего выживания. Без иммунной системы наши тела были бы открыты для атак бактерий, вирусов, паразитов и многого другого. Именно наша иммунная система поддерживает наше здоровье, пока мы дрейфуем сквозь море патогенов.
Эта обширная сеть клеток и тканей постоянно ищет захватчиков, и как только враг обнаруживается, начинается сложная атака.
Иммунная система распространяется по всему телу и включает в себя множество типов клеток, органов, белков и тканей. Что особенно важно, с его помощью можно отличить нашу ткань от чужеродной, от чужой. Мертвые и поврежденные клетки также распознаются и удаляются иммунной системой.
Если иммунная система сталкивается с патогеном, например, с бактерией, вирусом или паразитом, она вызывает так называемый иммунный ответ. Позже мы объясним, как это работает, но сначала мы познакомим вас с некоторыми из главных персонажей иммунной системы.
белые кровяные клетки
Изображение предоставлено: Фолькер Бринкманн
Лейкоциты также называют лейкоцитами. Они циркулируют в организме в кровеносных и лимфатических сосудах, параллельных венам и артериям.
Лейкоциты постоянно патрулируют и ищут патогены. Когда они находят цель, они начинают размножаться и посылать сигналы другим типам клеток, чтобы сделать то же самое.
Наши лейкоциты хранятся в разных частях тела, которые называются лимфоидными органами. К ним относятся следующие:
- Тимус - железа между легкими и чуть ниже шеи.
- Селезенка - орган, фильтрующий кровь. Он находится в верхнем левом углу живота.
- Костный мозг - находится в центре костей, он также производит эритроциты.
- Лимфатические узлы - небольшие железы, расположенные по всему телу и связанные лимфатическими сосудами.
Выделяют два основных типа лейкоцитов:
1. Фагоциты
Эти клетки окружают и поглощают патогены и разрушают их, эффективно поедая. Есть несколько видов, в том числе:
- Нейтрофилы - это наиболее распространенный тип фагоцитов, который атакует бактерии.
- Моноциты - это самый крупный тип, выполняющий несколько функций.
- Макрофаги - они патрулируют патогены, а также удаляют мертвые и умирающие клетки.
- Тучные клетки - они выполняют множество функций, в том числе помогают заживлять раны и защищаться от патогенов.
2. Лимфоциты
Лимфоциты помогают организму запоминать предыдущих захватчиков и распознавать их, если они снова атакуют.
Лимфоциты начинают свою жизнь в костном мозге. Некоторые остаются в костном мозге и развиваются в В-лимфоциты (В-клетки), другие направляются в тимус и становятся Т-лимфоцитами (Т-лимфоцитами). Эти два типа клеток имеют разные роли:
- В-лимфоциты - они вырабатывают антитела и помогают предупредить Т-лимфоциты.
- Т-лимфоциты - они разрушают поврежденные клетки в организме и помогают предупредить другие лейкоциты.
Как работает иммунный ответ
Иммунная система должна уметь отличать себя от чужого. Он делает это, обнаруживая белки, которые находятся на поверхности всех клеток. Он учится игнорировать свои собственные или собственные белки на ранней стадии.
Антиген - это любое вещество, которое может вызвать иммунный ответ.
Во многих случаях антигеном является бактерия, грибок, вирус, токсин или инородное тело.Но это также может быть одна из наших собственных ячеек, неисправная или мертвая. Первоначально ряд типов клеток работают вместе, чтобы распознавать антиген как захватчика.
Роль В-лимфоцитов
Как только В-лимфоциты обнаруживают антиген, они начинают секретировать антитела («антиген» - сокращение от «генераторы антител»). Антитела - это особые белки, которые связываются со специфическими антигенами.
Каждая В-клетка вырабатывает одно специфическое антитело. Например, один может создать антитело против бактерий, вызывающих пневмонию, а другой может распознать вирус простуды.
Антитела являются частью большого семейства химических веществ, называемых иммуноглобулинами, которые играют важную роль в иммунном ответе:
- Иммуноглобулин G (IgG) - маркирует микробы, чтобы другие клетки могли распознавать их и бороться с ними.
- IgM - специалист по уничтожению бактерий.
- IgA - собирается в жидкостях, таких как слезы и слюна, где он защищает ворота в организм.
- IgE - защищает от паразитов, а также вызывает аллергию.
- IgD - остается связанным с В-лимфоцитами, помогая им запустить иммунный ответ.
Антитела фиксируют антиген, но не убивают его, а лишь отмечают смерть. Убийство - это работа других клеток, например фагоцитов.
Роль Т-лимфоцитов
Существуют различные типы Т-лимфоцитов:
Т-хелперы (Th-клетки) - координируют иммунный ответ. Некоторые связываются с другими клетками, а некоторые стимулируют В-клетки производить больше антител. Другие привлекают больше Т-клеток или фагоцитов, поедающих клетки.
Т-киллеры (цитотоксические Т-лимфоциты) - как следует из названия, эти Т-клетки атакуют другие клетки. Они особенно полезны для борьбы с вирусами. Они работают, распознавая небольшие части вируса снаружи инфицированных клеток и уничтожая инфицированные клетки.
Иммунитет
Иммунная система у всех разная, но, как правило, она становится сильнее в зрелом возрасте, так как к этому времени мы подвергаемся воздействию большего количества патогенов и развиваем больший иммунитет.
Именно поэтому подростки и взрослые болеют реже, чем дети.
После того, как антитело продуцируется, его копия остается в организме, так что, если тот же антиген появится снова, с ним можно будет справиться быстрее.
Вот почему при некоторых заболеваниях, таких как ветряная оспа, вы получаете их только один раз, поскольку в организме есть антитела к ветряной оспе, которые готовы и ждут, чтобы уничтожить их в следующий раз, когда они появятся. Это называется иммунитетом.
У людей есть три типа иммунитета, которые называются врожденными, адаптивными и пассивными:
Врожденный иммунитет
Все мы рождены с некоторым уровнем невосприимчивости к захватчикам. Иммунная система человека, как и иммунная система многих животных, с первого дня будет атаковать иноземных захватчиков. Этот врожденный иммунитет включает внешние барьеры нашего тела - первую линию защиты от патогенов, например кожу и слизистые оболочки горла и кишечника.
Этот ответ является более общим и неконкретным. Если патогену удается увернуться от врожденной иммунной системы, срабатывает адаптивный или приобретенный иммунитет.
Адаптивный (приобретенный) иммунитет
Эта защита от болезнетворных микроорганизмов развивается по мере нашего жизненного пути. По мере того, как мы подвергаемся болезням или вакцинируемся, мы накапливаем библиотеку антител к различным патогенам. Иногда это называют иммунологической памятью, потому что наша иммунная система помнит предыдущих врагов.
Пассивный иммунитет
Этот вид иммунитета «заимствован» из другого источника, но не действует бесконечно. Например, ребенок получает антитела от матери через плаценту до рождения и с грудным молоком после рождения. Этот пассивный иммунитет защищает ребенка от некоторых инфекций в первые годы его жизни.
Иммунизация
Иммунизация вводит человеку антигены или ослабленные патогены таким образом, чтобы человек не заболел, но все еще вырабатывал антитела. Поскольку организм сохраняет копии антител, он защищен, если угроза снова появится в более позднем возрасте.
Со стороны иммунной системы.
Поскольку иммунная система настолько сложна, есть много потенциальных причин, по которым она может пойти не так. Типы иммунного расстройства делятся на три категории:
Иммунодефициты
Они возникают, когда одна или несколько частей иммунной системы не функционируют. Иммунодефицит может быть вызван множеством причин, включая возраст, ожирение и алкоголизм. В развивающихся странах недоедание - частая причина. СПИД - это пример приобретенного иммунодефицита.
В некоторых случаях иммунодефицит может передаваться по наследству, например, при хронической гранулематозной болезни, когда фагоциты не функционируют должным образом.
Аутоиммунитет
В аутоиммунных условиях иммунная система ошибочно нацелена на здоровые клетки, а не на чужеродные патогены или дефектные клетки. В этом сценарии они не могут отличить себя от чужого.
Аутоиммунные заболевания включают целиакию, диабет 1 типа, ревматоидный артрит и болезнь Грейвса.
Гиперчувствительность
При гиперчувствительности иммунная система чрезмерно реагирует, повреждая здоровые ткани. Примером может служить анафилактический шок, когда организм реагирует на аллерген настолько сильно, что это может быть опасно для жизни.
В двух словах
Иммунная система невероятно сложна и жизненно важна для нашего выживания. Несколько различных систем и типов клеток работают в идеальной синхронности (большую часть времени) по всему телу, чтобы бороться с болезнетворными микроорганизмами и удалять мертвые клетки.
