Zrozumienie białych krwinek i rodzajów 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, nasze zrozumienie ewoluowało i doprowadziło do szerszego spojrzenia na przeszczepianie komórek macierzystych krwi i szpiku, transfuzję krwi, nowotwory i genetykę. Nasze białe krwinki (WBC) są częścią naszego układu odpornościowego i odgrywają płodną rolę w nowotworach krwi i szpiku. W rzeczywistości słowo białaczka oznacza „białą krew”, ponieważ jest związane z nadprodukcją białych krwinek.

Funkcje układu odpornościowego

Układ odpornościowy pełni cztery główne funkcje:

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

Układ odpornościowy jest w stanie wykonywać te funkcje przede wszystkim dzięki swojej zdolności do rozróżniania komórek własnych (części ciała) i innych (atakujących organizmy, takie jak bakterie, grzyby i wirusy lub toksyny). Określa to przez antygeny lub białka na powierzchni komórki. Komórki z antygenami, które układ odpornościowy rozpoznaje jako własne, zostają pozostawione same sobie, podczas gdy komórka niebędąca własnym antygenem rozwinie naszą odporność, która zareaguje poprzez rekrutację, aktywację i mobilizację odpowiednich białych krwinek do miejsca zagrożenia. Jednym z problemów z komórkami rakowymi jest to, że znalazły sposób, by ukryć się, by wyglądać jak ja.

Rodzaje odporności

Dwa podstawowe rodzaje odporności to odporność wrodzona i nabyta. Niektóre z naszych białych krwinek odgrywają rolę w odporności wrodzonej, inne w odporności nabytej, a niektóre biorą udział w obu.

Odporność wrodzona

Odporność wrodzona jest pierwszą linią, niespecyficzną odpowiedzią na każde naruszenie naszego organizmu. Urodziliśmy się z wrodzoną odpornością. Odporność wrodzona jest realizowana przez cztery mechanizmy: bariery mechaniczne, bariery chemiczne, gorączkę oraz 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 to pot, łzy, ślina, kwasy żołądkowe, śluz i inne płyny wydzielane przez organizm. Zapobiegają one obcym najeźdźcom, czyniąc środowisko nieprzyjaznym dla nich. Na przykład bariery chemiczne mogą sprawić, że tkanka będzie zbyt kwaśna lub lepka, a tym samym zniechęcić organizm lub toksynę do przyczepiania się i zasiedlania organizmu.

• 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 tolerują podwyższonych temperatur przez dłuższy czas. (Dlatego teraz zaleca się, aby gorączkę niskiego stopnia pozostawić samą z przeziębieniem i grypą – chyba że czujesz się niekomfortowo – 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 też bardzo krótkotrwała. Jest to reakcja niespecyficzna, to znaczy, że twoje ciało nie musi być wcześniej wystawione na działanie tego najeźdźcy, aby na niego zareagować. Zapalenie jest inicjowane i kontrolowane przez fagocytarne WBC, takie jak leukocyty wielojądrzaste lub „granulocyty” – neutrofile, monocyty, makrofagi, eozynofile, bazofile i komórki NK. Neutrofile atakują organizmy, takie jak bakterie i grzyby, i mogą pozostawić krew do tkanek podczas reakcji zapalnej. Bazofile inicjują reakcję zapalną na antygeny środowiskowe, podczas gdy eozynofile chronią organizm przed pasożytami. Komórki NK wykorzystują silne chemikalia do zabijania zakażonych komórek w kontakcie. Makrofagi działają w tkankach jako komórki zmiatające, podczas gdy monocyty pełnią swoją rolę w krwiobiegu. Gdy makrofag strawi obcego najeźdźcę, przedstawia szczegóły dotyczące tego organizmu limfocytom T i pomaga w rekrutacji nabytego układu odpornościowego.

Nabyta odporność

Odporność nabyta, zwana również odpornością adaptacyjną, to wyuczona odpowiedź immunologiczna na konkretnego obcego najeźdźcę. Gdy organizm zostanie wystawiony na działanie obcego antygenu, nabyta odporność zaczyna działać i zapamiętuje tę informację na długo. Wiele lat później, kiedy nasz układ odpornościowy ponownie zobaczy ten sam antygen, jest już na to przygotowany i może przypuścić szybki atak. Dwa główne mechanizmy tego typu odporności to odporność komórkowa i odporność humoralna, które są realizowane przez limfocyty.

Limfocyty stanowią około jednej trzeciej białych krwinek w naszym ciele. Limfocyty to małe komórki, które mogą krążyć we krwi, ale mogą również istnieć w tkankach, zasadniczo swobodnie wędrując po ciele w poszukiwaniu pracy. Podtypami limfocytów są 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 się komórkami plazmatycznymi, które w odpowiedzi na określony antygen mogą zapamiętać najeźdźcę w przyszłej ekspozycji i wytworzyć przeciwciała przeciwko temu specyficznemu antygenowi.

Odporność komórkowa (CMI)

Odporność komórkowa wykorzystuje limfocyty T jako swoją główną broń, chociaż często dochodzi do interakcji między limfocytami T i limfocytami B. Po strawieniu obcego najeźdźcy przez makrofaga, przedstawia on limfocytom T szczegóły dotyczące antygenów na powierzchni tego drobnoustroju.

Jeden typ limfocytów T, pomocniczy limfocyt T, przekaże tę informację innym limfocytom T (aby rozpoznały najeźdźcę), komórkom NK (które będą szukać i zabijać organizm) oraz limfocytom B ( który inicjuje humoralną odpowiedź immunologiczną).

Inny typ limfocytów T, cytotoksyczny limfocyt T, wykorzystuje bardziej bezpośrednie podejście i zabija komórki, które rozpoznaje jako obojętne lub potencjalnie szkodliwe.

Odporność humoralna

Odporność humoralna obejmuje wytwarzanie przeciwciał. Przeciwciała lub immunoglobuliny to białka wytwarzane przez komórki plazmatyczne limfocytów B w odpowiedzi na rozpoznanie specyficznego obcego antygenu. Przeciwciała mogą zapobiegać przedostawaniu się wirusów do zdrowych komórek, neutralizować toksyny najeźdźcy lub rozkładać mikroorganizmy i pozostawiać je do usunięcia przez komórki fagocytarne.

Pracować razem

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