Наша иммунная система, или наш иммунитет, представляет собой механизм, который защищает наши тела от вредных веществ, чужеродных микроорганизмов и даже рака. Хотя изначально наша иммунная система изучалась с точки зрения ее роли в предотвращении инфекций, наше понимание развивалось и привело к более широкому взгляду на трансплантацию стволовых клеток крови и костного мозга, переливание крови, рак и генетику. Наши белые кровяные клетки (WBC) являются частью нашей иммунной системы и играют важную роль в раке крови и костного мозга. Фактически, слово лейкемия означает «белая кровь», поскольку оно связано с перепроизводством белых кровяных клеток .
СЕБАСТЬЯН КАУЛИЦКИ / Getty Images
Содержание
Функции иммунной системы
Иммунная система выполняет четыре основные функции:
- Защита от чужеродных микроорганизмов, таких как бактерии, вирусы, паразиты и грибки
- Гомеостаз (равновесие организма) за счет удаления изношенных или мертвых клеток
- Наблюдение и удаление мутантных клеток
- Регулирование посредством усиления и подавления иммунного ответа
Иммунная система способна выполнять эти функции в первую очередь благодаря своей способности различать свои (часть тела) и чужие (вторгающиеся организмы, такие как бактерии, грибки и вирусы, или токсины) клетки. Она определяет это по антигенам или белкам на поверхности клетки. Клетки с антигенами, которые иммунная система распознает как свои, остаются в покое, в то время как клетка чужого антигена задействует наш иммунитет, который будет реагировать, привлекая, активируя и мобилизуя соответствующие белые кровяные клетки к месту угрозы. Одна из проблем с раковыми клетками заключается в том, что они нашли способы маскироваться, чтобы выглядеть как свои.
Типы иммунитета
Два основных типа иммунитета — врожденный и приобретенный . Некоторые из наших белых кровяных клеток играют роль во врожденном иммунитете, другие — в приобретенном, а некоторые участвуют в обоих.
Врожденный иммунитет
Врожденный иммунитет — это первая линия неспецифического ответа на любое нарушение наших тел. Мы рождаемся с врожденным иммунитетом. Врожденный иммунитет осуществляется четырьмя механизмами: механическими барьерами, химическими барьерами, лихорадкой и фагоцитозом или воспалением.
- Механические барьеры включают кожу и мембраны, которые выстилают наши рты, нос, дыхательные пути, мочевыводящие пути и желудочно-кишечные органы. Когда они целы, они обеспечивают физический барьер против проникновения токсинов и вредных организмов.
- Химические барьеры включают пот, слезы, слюну, желудочные кислоты, слизь и другие жидкости, выделяемые организмом. Они предотвращают проникновение чужеродных захватчиков, делая среду неприветливой для них. Например, химические барьеры могут сделать ткань слишком кислой или липкой и таким образом помешать организму или токсину прикрепиться и заселить тело.
- Лихорадка помогает организму защищаться от бактерий и вирусов, чувствительных к экстремальным температурам. Эти захватчики выделяют вещества, которые заставляют организм повышать свою температуру. Эти типы организмов не могут переносить повышенные температуры в течение длительного периода времени. (Вот почему сейчас рекомендуется не связывать невысокую температуру с простудой и гриппом — если только вы не чувствуете себя плохо — поскольку это один из способов, с помощью которых наш организм борется с этими инфекциями.)
- Воспаление возникает, когда механические и химические барьеры для чужеродных захватчиков терпят неудачу. Реакция очень быстрая, но и очень кратковременная. Это неспецифическая реакция, то есть вашему организму не обязательно подвергаться воздействию этого захватчика, чтобы отреагировать на него. Воспаление инициируется и контролируется фагоцитарными лейкоцитами, такими как полиморфноядерные лейкоциты или «гранулоциты» — нейтрофилы , моноциты , макрофаги, эозинофилы, базофилы и естественные клетки-киллеры . Нейтрофилы атакуют организмы, такие как бактерии и грибки, и могут покидать кровь для тканей во время воспалительной реакции. Базофилы инициируют воспалительную реакцию на антигены окружающей среды, тогда как эозинофилы защищают организм от паразитов. Естественные клетки-киллеры используют мощные химические вещества для уничтожения инфицированных клеток при контакте. Макрофаги действуют как клетки-мусорщики в тканях, в то время как моноциты выполняют свою роль в кровотоке. После того как макрофаг переваривает чужеродный захватчик , он представляет подробную информацию об этом организме Т-лимфоцитам и помогает активировать приобретенную иммунную систему.
Приобретенный иммунитет
Приобретенный иммунитет, также называемый адаптивным иммунитетом, представляет собой приобретенный иммунный ответ на определенного чужеродного захватчика. Как только организм подвергается воздействию чужеродного антигена , приобретенный иммунитет включается и запоминает эту информацию надолго . Много лет спустя, когда наша иммунная система снова видит тот же антиген, она уже готова к нему и может начать быструю атаку. Двумя основными механизмами этого типа иммунитета являются клеточный иммунитет и гуморальный иммунитет, которые оба реализуются лимфоцитами.
Лимфоциты составляют около трети лейкоцитов в нашем организме. Лимфоциты — это небольшие клетки, которые могут циркулировать в крови, но также могут существовать в тканях, по сути, свободно перемещаясь по организму в поисках работы. Подтипами лимфоцитов являются Т-лимфоциты или Т-клетки (которые играют роль как в клеточном, так и в гуморальном иммунитете) и В-лимфоциты или В-клетки . Некоторые В-лимфоциты становятся плазматическими клетками , которые в ответ на определенный антиген могут запомнить захватчика при будущем воздействии и вырабатывать антитела к этому определенному антигену.
Клеточно-опосредованный иммунитет (КМИ)
Клеточный иммунитет использует Т-лимфоциты в качестве своего главного оружия, хотя часто происходит взаимодействие между Т-лимфоцитами и В-лимфоцитами. После того, как чужеродный захватчик переваривается макрофагом, он представляет Т-лимфоцитам сведения об антигенах на поверхности этого микроорганизма.
Один тип Т-лимфоцитов, Т-хелперы, передадут эту информацию другим Т-лимфоцитам (чтобы они распознали захватчика), естественным клеткам-киллерам (которые найдут и уничтожат организм) и В-лимфоцитам (которые инициируют гуморальный иммунный ответ).
Другой тип Т-лимфоцитов, цитотоксические Т-клетки, используют более прямой подход и убивают клетки, которые они распознают как чужеродные или потенциально опасные.
Гуморальный иммунитет
Гуморальный иммунитет включает в себя выработку антител. Антитела, или иммуноглобулины, представляют собой белки, вырабатываемые плазматическими клетками В-лимфоцитов в ответ на распознавание специфического чужеродного антигена. Антитела могут предотвращать проникновение вирусов в здоровые клетки, нейтрализовать токсины захватчика или разрушать микроорганизмы и оставлять их для уничтожения фагоцитарными клетками-мусорщиками.
Работаем вместе
Иммунитет — очень сложный процесс, требующий взаимодействия всех механизмов для максимальной эффективности. Фагоцитарные лейкоциты, такие как макрофаги и естественные клетки-киллеры нашего врожденного иммунитета, помогают обеспечить правильное функционирование клеточного и гуморального иммунитета. Однако наша врожденная иммунная система эффективна только в краткосрочной перспективе и нуждается в приобретенном иммунитете для постоянной защиты.