Imunitatea înnăscută versus imunitatea dobândită

Sistemul imunitar este instrumentul organismului pentru prevenirea sau limitarea infecției. Rețeaua sa complexă de celule, organe, proteine și țesuturi permite sistemului imunitar să apere organismul de agenții patogeni.

Un sistem imunitar complet funcțional poate distinge țesutul sănătos de substanțele nedorite. Dacă detectează o substanță nedorită, va genera un răspuns imun – un atac complex pentru a proteja organismul de invadatori, precum bacterii, virusuri și paraziți. De asemenea, recunoaște și îndepărtează celulele moarte și defecte.

Totuși, sistemul imunitar nu funcționează întotdeauna corect. Uneori, de exemplu, nu poate lupta eficient pentru că o persoană are o afecțiune sau are nevoie de anumite medicamente care afectează modul de funcționare a sistemului.

Iar în bolile autoimune și alergii, sistemul imunitar percepe în mod eronat țesutul sănătos ca fiind nesănătos și lansează un atac inutil, ducând la simptome incomode și uneori periculoase.

Ce este sistemul imunitar?

Sistemul imunitar se referă la o colecție de celule, substanțe chimice și procese care funcționează pentru a proteja pielea, căile respiratorii, tractul intestinal și alte zone de antigene străine, cum ar fi microbii (organisme precum bacteriile, ciupercile și paraziții), virusurile, cancerul, celule și toxine.

Dincolo de barierele structurale și chimice care ne protejează de infecții, sistemul imunitar poate fi privit simplist ca având două „linii de apărare”: imunitatea înnăscută și imunitatea adaptativă.

Imunitatea înnăscută reprezintă prima linie de apărare împotriva unui agent patogen invadator. Este un mecanism de apărare independent de antigen (nespecific), care este utilizat de gazdă imediat sau în câteva ore de la întâlnirea cu un antigen. Răspunsul imun înnăscut nu are memorie imunologică și, prin urmare, nu este capabil să recunoască sau să „memoreze” același agent patogen, în cazul în care organismul va fi expus la acesta în viitor.

Imunitatea adaptativă, pe de altă parte, este dependentă de antigen și specifică antigenului și, prin urmare, implică un timp de întârziere între expunerea la antigen și răspunsul maxim. Semnul distinctiv al imunității adaptive este capacitatea de memorie, care permite gazdei să creeze un răspuns imun mai rapid și mai eficient la expunerea ulterioară la antigen.

Imunitatea înnăscută și cea adaptivă nu sunt mecanisme de apărare a gazdei care se exclud reciproc, ci sunt mai degrabă complementare, defectele fiecăreia dintre sisteme ducând la vulnerabilitatea gazdei sau la răspunsuri inadecvate.

Sistemul imunitar constă dintr-o serie de componente, inclusiv:

• globule albe (leucocite).
• splina.
• măduva osoasă.
• sistemul limfatic.
• timusul.
• amigdalele, adenoidele și apendicele.

Ce roluri are sistemul imunitar?

Fără un sistem imunitar, nu am avea cum să luptăm împotriva lucrurilor dăunătoare care intră în corpul nostru din exterior sau schimbărilor dăunătoare care apar în interiorul corpului nostru. Principalele sarcini ale sistemului imunitar al organismului includ:

• combaterea germenilor care cauzează boli (patogeni), cum ar fi bacteriile, virusurile, paraziții sau ciupercile, și pentru a le elimina din organism.
• recunoașterea și neutralizarea substanțelor nocive din mediu.
• combaterea modificărilor care cauzează boli în organism, cum ar fi celulele canceroase.

Cum funcționează sistemul imunitar?

Când sistemul tău imunitar funcționează corect, acesta:

• face diferența dintre celulele care sunt ale tale și cele care nu aparțin corpului tău.
• activează și se mobilizează pentru a ucide germenii care pot dăuna.
• încheie atacul odată ce amenințarea dispare.
• învață despre microbi după ce ai avut contact cu aceștia și dezvoltă anticorpi împotriva lor.
• trimite anticorpi pentru a distruge germenii care încearcă să intre în corpul tău în viitor.

Sistemul imunitar înnăscut: eficacitate rapidă și generală

Sistemul imunitar înnăscut este prima linie de apărare a organismului împotriva intrușilor. Răspunde în același mod la toți germenii și substanțele străine, motiv pentru care este denumit uneori sistemul imunitar „nespecific”. Acționează foarte rapid – de exemplu, se asigură că bacteriile care au intrat în piele printr-o rană mică sunt detectate și distruse pe loc în câteva ore. Dar sistemul imunitar înnăscut nu poate opri întotdeauna răspândirea germenilor.

Sistemul imunitar înnăscut asigură protecție oferită de:

1. Piele și membranele mucoase – Toate suprafețele exterioare și interioare ale corpului uman sunt o parte cheie a sistemului imunitar înnăscut. Suprafața închisă a pielii și a membranelor mucoase formează deja o barieră fizică care împiedică pătrunderea germenilor. În plus, substanțe precum acidul, enzimele și mucusul împiedică creșterea bacteriilor și a virusurilor. Anumite mișcări ale corpului opresc, de asemenea, depunerea germenilor – de exemplu, mișcările structurilor asemănătoare părului (cilii) în plămâni sau mișcările mușchilor intestinali. Unele fluide din organism au un efect similar – inclusiv lichidul lacrimal, transpirația și urina (care spăla organele sistemului urinar).
2. Celulele și proteinele sistemului imunitar – Dacă germenii trec de piele sau mucoase și intră în organism, sistemul imunitar înnăscut luptă folosind celule și proteine speciale ale sistemului imunitar.

Ce se întâmplă în timpul unei inflamații?

Dacă, de exemplu, o zonă a pielii se infectează, celulele sistemului imunitar intră în acțiune – fie prin deplasarea în zonă, fie prin activarea locală. Anumite celule ale sistemului imunitar eliberează substanțe pentru a face vasele de sânge mai largi și mai „permisive”. Acest lucru face ca zona din jurul infecției să se umfle, să se încălzească și să se înroșească – semne vizibile ale inflamației care s-a dezvoltat. Se poate dezvolta și febră. Apoi vasele de sânge se lărgesc și ajung și mai multe celule ale sistemului imunitar pentru a lupta împotriva infecției.

Anumite proteine cunoscute sub numele de enzime sunt, de asemenea, activate pentru a ajuta la apărarea organismului.

Fagocitele fac germenii inofensivi

Bacteriile sau virusurile care intră în organism pot fi oprite imediat de fagocite, cunoscute și sub numele de celule captatoare. Aceste globule albe speciale (leucocite) înglobează germenii și îi „digeră”, făcându-i inofensivi. Rămășițele germenilor se deplasează la suprafața fagocitelor, unde pot fi detectate de sistemul imunitar adaptativ.

Există și alte tipuri de celule ale sistemului imunitar care eliberează substanțe pentru a ucide bacteriile și alți germeni. Dar nu numai germenii mor – celulele țesuturilor și celulele sistemului imunitar mor și se descompun. Împreună, rămășițele lor formează un fluid gălbui numit puroi.

Rolul proteinelor

Mai multe proteine (enzime) ajută celulele sistemului imunitar înnăscut. Un total de 9 enzime diferite se activează reciproc într-un fel de reacție în lanț: o enzimă din prima etapă alertează mai multe enzime într-o a doua etapă, fiecare dintre acestea activând mai multe enzime într-o a treia etapă și așa mai departe. Acest lucru permite răspunsului imunitar să se întărească foarte rapid.

Aceste enzime au diferite roluri, printre care:

• marcarea germenilor ca ținte pentru fagocite.
• atragerea altor celule ale sistemului imunitar din sânge.
• distrugerea pereților celulari ai bacteriilor pentru a ucide bacteriile și combaterea virusurilor prin distrugerea învelișului viral (stratul cel mai exterior al unui virus) sau a celulelor care au fost infectate cu viruși.

Celulele Natural killer: în căutarea celulelor corpului care s-au schimbat

Celulele Natural killer sunt a treia parte majoră a sistemului imunitar înnăscut. Sarcina lor principală este să identifice celulele care au fost infectate de un virus, precum și celulele anormale care se pot transforma (sau s-au transformat deja) în celule tumorale. Pentru a face acest lucru, ele caută celulele cu o suprafață anormală și apoi distrug suprafața celulară folosind substanțe numite citotoxine.

Sistemul imunitar adaptativ: combaterea directă a germenilor

Dacă sistemul imunitar înnăscut (general) nu reușește să distrugă germenii, sistemul imunitar adaptativ (specializat) preia controlul. Sistemul imunitar adaptativ vizează în mod specific tipul de germen care cauzează infecția. Dar pentru a face asta, trebuie mai întâi să recunoască germenul ca atare. Aceasta înseamnă că răspunde mai lent decât sistemul imunitar înnăscut, dar este mai precis. De asemenea, are avantajul de a-și „aminti” germenii. Deci data viitoare când sistemul imunitar adaptativ se confruntă cu un germen pe care l-a întâlnit deja, poate începe să lupte mai repede cu acesta.

Această memorie este și motivul pentru care există unele boli pe care le poți face o singură dată în viață, pentru că ulterior corpul tău devine „imun” la ele. Poate dura câteva zile pentru ca sistemul imunitar adaptativ să răspundă prima dată când intră în contact cu germenul, dar data viitoare corpul poate reacţiona imediat. A doua infecție trece de obicei neobservată sau este mai ușoară.

Sistemul imunitar adaptativ este format din:

• celulele T.
• celulele B.
• anticorpi în sânge și alte fluide corporale.

Celulele T (numite și limfocite T) sunt produse în măduva osoasă. Ele călătoresc în fluxul sanguin până la timus, unde se maturizează. „T” din numele lor provine de la „thymus”.

Celulele T au 3 funcții principale:

• folosesc mesageri chimici pentru a activa alte celule ale sistemului imunitar, declanșând răspunsul adaptativ al sistemului imunitar (celule T helper).
• detectează celulele tumorale sau celulele care au fost infectate cu virusuri și le distrug (celule T citotoxice).
• unele celule T helper devin celule T de memorie după ce infecția a dispărut. Ele „își amintesc” de germenul care a fost eliminat și sunt apoi gata să activeze rapid sistemul imunitar adaptativ dacă organismul este infectat din nou cu același germen.

Celulele T au caracteristici specifice (receptori) pe suprafețele lor, de care germenii se pot atașa. Sistemul imunitar poate crea un tip de celule T potrivit pentru fiecare germen în câteva zile de la infectare.

Apoi, dacă un germen se atașează de o celulă T care se potrivește, celula T începe să se înmulțească – formând mai multe celule T care pot lupta în mod specific cu acel germen. Deoarece doar celulele care se potrivesc cu germenul se înmulțesc, răspunsul imun este „personalizat”.

Celulele B (limfocitele B) sunt produse în măduva osoasă, unde se maturizează în celule specializate ale sistemului imunitar. Ele își iau numele de „B” din „bone marrow”. La fel ca celulele T, există multe tipuri diferite de celule B care se potrivesc cu anumiți germeni.

Celulele B sunt activate de celulele T helper: celulele T helper trimit semnale către celulele B care se potrivesc cu aceiași germeni ca și ele. Acest lucru stimulează celulele B să facă copii ale lor și să se transforme în celule plasmatice. Celulele plasmatice produc rapid cantități foarte mari de anticorpi și le eliberează în sânge. Deoarece celulele T helper activează doar celulele B care se potrivesc cu germenii atacatori, organismul produce doar anticorpii necesari.

Unele dintre celulele B activate se transformă în celule de memorie și devin parte din „memoria” sistemului imunitar adaptativ.

Diferitele celule ale sistemului imunitar adaptativ comunică fie direct, fie prin mesageri chimici solubili, cum ar fi citokinele. Acești mesageri chimici sunt fabricați de diferite celule din organism.

Anticorpii (proteinele cu grupe de zahăr atașate) călătoresc în jurul corpului în fluxul sanguin și sunt produși de celulele B. Sunt produși de sistemul imunitar pentru a lupta împotriva germenilor și a substanțelor străine. Anticorpii pot recunoaște rapid germenii și alte substanțe potențial dăunătoare și apoi se pot atașa de acestea. Acest lucru îi face pe „intruși” inofensivi și atrage alte celule ale sistemului imunitar să ajute. Germenii și substanțele care pot declanșa producerea de anticorpi se numesc „antigeni”.

Un anticorp se atașează la un antigen doar dacă se potrivește exact. În acest fel, anticorpii recunosc germenii potriviți și declanșează răspunsul rapid al sistemului imunitar adaptativ.

Anticorpii au 3 funcții principale:

• fac germenii inofensivi – de exemplu, prin atașarea directă la suprafața celulară a virusurilor sau bacteriilor sau prin legarea substanțelor dăunătoare produse de acești germeni. Acest lucru împiedică germenii să se prindă de celulele normale ale corpului și să le infecteze.
• activează alte celule ale sistemului imunitar prin atașarea la suprafața lor. De asemenea, este mult mai ușor pentru fagocite să lupte împotriva germenilor, care au o mulțime de anticorpi atașați la ei.
• activează proteinele care ajută la răspunsul sistemului imunitar.

Deci, anticorpii sistemului imunitar adaptativ ajută și sistemul imunitar înnăscut să-și facă treaba.

Sistemele imunitar înnăscut și adaptativ lucrează împreună

Unele celule ale sistemului imunitar înnăscut prezintă direct antigene microbiene celulelor T pentru a iniția un răspuns imun adaptativ. Celulele care fac acest lucru cel mai eficient sunt numite celule dendritice, care sunt prezente în majoritatea țesuturilor vertebrate. Ele recunosc și fagocitează microbii invadatori sau produsele lor într-un loc de infecție și apoi migrează împreună cu prada către un organ limfoid periferic din apropiere. Acolo acţionează ca celule prezentatoare de antigen, care activează direct celulele T pentru a răspunde la antigenele microbiene. Odată activate, unele dintre celulele T migrează apoi spre locul infecției, unde ajută alte celule fagocitare, în principal macrofagele, să distrugă microbii. Alte celule T activate rămân în organul limfoid și ajută celulele B să răspundă la antigenele microbiene. Celulele B activate secretă anticorpi care circulă în organism și acoperă microbii, țintindu-i pentru o fagocitoză eficientă.

Concluzii

Imunitatea înnăscută este primul mecanism imunologic, nespecific, de luptă împotriva infecțiilor. Acest răspuns imun este rapid, apare la câteva minute sau ore după agresiune și este mediat de numeroase celule, inclusiv fagocite, mastocite, bazofile și eozinofile, precum și de sistemul complement.

Imunitatea adaptativă se dezvoltă împreună cu imunitatea înnăscută pentru a elimina agenții infecțioși și se bazează pe interacțiunea strâns reglementată dintre celulele T, antigeni și celulele B. O caracteristică critică a imunității adaptative este dezvoltarea memoriei imunologice sau capacitatea sistemului de a învăța sau de a înregistra experiențele sale cu diferiți agenți patogeni, ceea ce duce la răspunsuri imune eficiente și rapide la expunerea ulterioară la aceiași agenți patogeni sau similari.

Resurse

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK279396/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26921/

https://aacijournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13223-018-0278-1