Zrozumienie białych krwinek i typów odporności

Nasz układ odpornościowy, czyli nasza odporność, to mechanizm, który chroni nasze ciała przed szkodliwymi substancjami, obcymi mikroorganizmami, a nawet rakiem. Chociaż pierwotnie nasz układ odpornościowy był badany pod kątem jego roli w zapobieganiu infekcjom, nasza wiedza ewoluowała i doprowadziła do szerszego spojrzenia na przeszczepianie krwi i komórek macierzystych szpiku, transfuzję krwi, raka i genetykę. Nasze białe krwinki (WBC) są częścią naszego układu odpornościowego i odgrywają płodną rolę w raku krwi i szpiku kostnego. W rzeczywistości słowo białaczka oznacza „białą krew”, ponieważ jest związane z nadprodukcją białych krwinek.

SEBASTIAN KAULITZKI / Getty Images

Funkcje układu odpornościowego

Układ odpornościowy pełni cztery główne funkcje:

• Ochrona przed obcymi mikroorganizmami, takimi jak bakterie, wirusy, pasożyty i grzyby
• Homeostaza (równowaga ciała) poprzez usunięcie zużytych lub martwych komórek
• Nadzór i usuwanie zmutowanych komórek
• Regulacja poprzez zwiększanie i tłumienie odpowiedzi immunologicznej

Układ odpornościowy jest zdolny do wykonywania tych funkcji przede wszystkim dzięki zdolności do rozróżniania między nimisamego siebie(część ciała) inie-jaźń(atakujące organizmy, takie jak bakterie, grzyby i wirusy lub toksyny) komórki. Określa to na podstawie antygenów lub białek na powierzchni komórki. Komórki z antygenami, które układ odpornościowy rozpoznaje jako „ja”, pozostawia się same, podczas gdy komórka antygenu innego niż „ja” rozłoży naszą odporność, która zareaguje rekrutacją, aktywacją i mobilizacją odpowiednich białych krwinek do miejsca zagrożenia. Jednym z problemów związanych z komórkami rakowymi jest to, że znalazły sposoby na ukrycie się, aby wyglądać jak ja.

Rodzaje odporności

Są to dwa podstawowe rodzaje odpornościwrodzonyinabytyodporność. Niektóre z naszych białych krwinek odgrywają rolę we wrodzonej odporności, inne w odporności nabytej, a niektóre biorą udział w obu.

Odporność wrodzona

Odporność wrodzona jest pierwszą, niespecyficzną odpowiedzią na wszelkie naruszenia naszego organizmu. Urodziliśmy się z wrodzoną odpornością. Odporność wrodzona jest realizowana przez cztery mechanizmy: bariery mechaniczne, bariery chemiczne, gorączkę i fagocytozę lub stan zapalny.

• Bariery mechaniczne obejmują skórę i błony wyściełające usta, nos, drogi oddechowe, drogi moczowe i narządy żołądkowo-jelitowe. Gdy są nienaruszone, stanowią fizyczną barierę przed wnikaniem toksyn i organizmów szkodliwych.
• Bariery chemiczne obejmują pot, łzy, ślinę, kwasy żołądkowe, śluz i inne płyny wydzielane przez organizm. Zapobiegają one obcym najeźdźcom, czyniąc środowisko niegościnnym dla nich. Na przykład, bariery chemiczne mogą spowodować, że tkanka będzie zbyt kwaśna lub lepka, a tym samym powstrzymać organizm lub toksyny przed przyczepieniem się i zasiedleniem ciała.
• Gorączka pomaga organizmowi bronić się przed bakteriami i wirusami wrażliwymi na ekstremalne temperatury. Ci najeźdźcy wydalają substancje, które powodują wzrost temperatury ciała. Te typy organizmów nie mogą tolerować podwyższonych temperatur przez dłuższy okres czasu. (Dlatego teraz zaleca się pozostawienie niskiej gorączki w spokoju z przeziębieniami i grypą - chyba że czujesz dyskomfort - ponieważ jest to jeden ze sposobów, w jaki nasze ciała zwalczają te infekcje.)
• Zapalenie występuje, gdy zawiodły mechaniczne i chemiczne bariery dla obcych najeźdźców. Odpowiedź jest bardzo szybka, ale także bardzo krótkotrwała. Jest to reakcja niespecyficzna, to znaczy, że twoje ciało nie musi być narażone na działanie tego najeźdźcy, zanim na nie zareaguje. Zapalenie jest inicjowane i kontrolowane przez fagocytarne WBC, takie jak leukocyty polimorfojądrowe lub „granulocyty” - neutrofile, monocyty, makrofagi, eozynofile, bazofile i komórki NK.Neutrofile atakują organizmy takie jak bakterie i grzyby i mogą pozostawić krew w tkankach podczas odpowiedzi zapalnej. Bazofile inicjują reakcję zapalną na antygeny środowiskowe, podczas gdy eozynofile chronią organizm przed pasożytami. Komórki naturalnych zabójców używają silnych chemikaliów do zabijania zakażonych komórek w kontakcie. Makrofagi działają jako komórki wymiatające w tkankach, podczas gdy monocyty pełnią swoją rolę w krwiobiegu. Gdy makrofag strawi obcego najeźdźcę, przedstawia szczegóły tego organizmu limfocytom T i pomaga w rekrutacji nabytego układu odpornościowego.

Nabyta odporność

Nabyta odporność, zwana także odpornością adaptacyjną, jest wyuczoną odpowiedzią immunologiczną na konkretnego obcego najeźdźcę. Gdy organizm zostanie wystawiony na działanie obcego antygenu, zaczyna działać odporność nabyta i zapamiętuje tę informacjędługoterminowy. Wiele lat później, gdy nasz układ odpornościowy ponownie widzi ten sam antygen, jest już na to przygotowany i może rozpocząć szybki atak. Dwa główne mechanizmy tego typu odporności to odporność komórkowa i odporność humoralna, które są wywoływane przez limfocyty.

Limfocyty stanowią około jednej trzeciej białych krwinek w naszych ciałach. Limfocyty to małe komórki, które mogą krążyć we krwi, ale mogą również istnieć w tkankach, zasadniczo przemieszczając się swobodnie po organizmie w poszukiwaniu pracy. Podtypy limfocytów to limfocyty T lub komórki T (które odgrywają rolę zarówno w odporności komórkowej, jak i humoralnej) oraz limfocyty B lub komórki B. Niektóre limfocyty B stają siękomórki plazmatyczne, który w odpowiedzi na określony antygen może zapamiętać najeźdźcę przy przyszłej ekspozycji i wytworzyć przeciwciała przeciwko temu specyficznemu antygenowi.

Odporność komórkowa (CMI)

Odporność komórkowa wykorzystuje limfocyty T jako swoją główną broń, chociaż często występuje interakcja między limfocytami T i limfocytami B. Po strawieniu obcego najeźdźcy przez makrofag, przedstawia on limfocytom T. szczegóły dotyczące antygenów na powierzchni tego mikroorganizmu.

Jeden typ limfocytów T, pomocniczy limfocyty T, dostarczy te informacje do innych limfocytów T (aby rozpoznały najeźdźcę), naturalnych komórek zabójców (które będą szukać i zabijać organizm) i limfocytów B ( który inicjuje humoralną odpowiedź immunologiczną).

Inny typ limfocytów T, cytotoksyczne komórki T, stosuje bardziej bezpośrednie podejście i zabija komórki, które rozpoznaje jako obce lub potencjalnie szkodliwe.

Odporność humoralna

Odporność humoralna obejmuje produkcję przeciwciał. Przeciwciała lub immunoglobuliny to białka wytwarzane przez komórki plazmatyczne limfocytów B w odpowiedzi na rozpoznanie określonego obcego antygenu. Przeciwciała mogą zapobiegać przedostawaniu się wirusów do zdrowych komórek, neutralizować toksyny najeźdźcy lub rozkładać mikroorganizmy i pozostawiać je komórkom fagocytarnym zmiataczy, aby się ich pozbyły.

Pracować razem

Odporność to bardzo złożony proces, który wymaga interakcji między wszystkimi mechanizmami, aby był najbardziej skuteczny. Fagocytarne WBC, takie jak makrofagi i komórki NK z naszej wrodzonej odporności, pomagają w prawidłowym funkcjonowaniu odporności komórkowej i humoralnej. Jednak nasz wrodzony układ odpornościowy jest skuteczny tylko krótkoterminowo i potrzebuje naszej nabytej odporności do dalszej ochrony.