Ten artykuł zajmie się mechanizmem powstawania odporności, czyli właściwościami organizmu w zakresie ochrony komórek przed obcymi substancjami (antygenami) lub patogenami (bakterie i wirusy). Odporność można uformować na dwa sposoby. Pierwsza nazywa się humoralna i charakteryzuje się produkcją specjalnych białek ochronnych - gamma globulin, a druga jest komórkowa, która opiera się na zjawisku fagocytozy. Jest to spowodowane tworzeniem się specjalnych komórek w narządach związanych z układem hormonalnym i odpornościowym: limfocytów, monocytów, bazofilów, makrofagów.
Komórki makrofagów: co to jest?
Makrofagi, wraz z innymi komórkami ochronnymi (monocytami), są głównymi strukturami fagocytozy - procesu wychwytywania i trawienia obcych substancji lub patogennych patogenów, które zagrażają normalnemu funkcjonowaniu organizmu. Opisany mechanizm obronny został odkryty i zbadany przez rosyjskiego fizjologa I. Miecznikowa w 1883 roku. Ustalili również, żeodporność komórkowa obejmuje fagocytozę - reakcję ochronną, która chroni genom komórki przed szkodliwym działaniem obcych czynników zwanych antygenami.
Konieczne jest zrozumienie pytania: makrofagi - co to za komórki? Przypomnij sobie ich cytogenezę. Komórki te pochodzą z monocytów, które opuściły krwioobieg i zaatakowały tkanki. Ten proces nazywa się diapedezą. Jej efektem jest powstawanie makrofagów w miąższu wątroby, płucach, węzłach chłonnych i śledzionie.
Na przykład makrofagi pęcherzykowe najpierw kontaktują się z obcymi substancjami, które dostały się do miąższu płuca poprzez specjalne receptory. Te komórki odpornościowe następnie pochłaniają i trawią antygeny i patogeny, chroniąc w ten sposób narządy oddechowe przed patogenami i ich toksynami, a także niszcząc cząsteczki toksycznych chemikaliów, które dostały się do płuc wraz z porcją powietrza podczas inhalacji. Ponadto udowodniono, że makrofagi pęcherzykowe są podobne pod względem aktywności immunologicznej do ochronnych komórek krwi – monocytów.
Cechy struktury i funkcji komórek odpornościowych
Komórki fagocytarne mają specyficzną strukturę cytologiczną, która determinuje funkcje makrofagów. Ich błona komórkowa jest zdolna do tworzenia pseudopodia, które służą do wychwytywania i otaczania obcych cząstek. W cytoplazmie znajduje się wiele organelli trawiennych – lizosomów, które zapewniają lizę toksyn, wirusów czy bakterii. Obecne są również mitochondria, syntetyzujące cząsteczki kwasu adenozynotrifosforowego,która jest główną substancją energetyczną makrofagów. Istnieje system kanalików i kanalików - retikulum endoplazmatyczne z organellami syntetyzującymi białka - rybosomami. Obowiązkowa obecność jednego lub więcej jąder, często o nieregularnym kształcie. Makrofagi wielojądrowe nazywane są symplastami. Powstają w wyniku wewnątrzkomórkowej kariokinezy, bez oddzielenia samej cytoplazmy.
Rodzaje makrofagów
Konieczne jest wzięcie pod uwagę, używając terminu „makrofagi”, że nie jest to jeden rodzaj struktur odpornościowych, ale heterogeniczny cytosystem. Na przykład rozróżnia się stałe i wolne komórki ochronne. Pierwsza grupa obejmuje makrofagi pęcherzykowe, fagocyty miąższu i jamy narządów wewnętrznych. Stałe komórki odpornościowe są również obecne w osteoblastach i węzłach chłonnych. Narządy depozytowe i krwiotwórcze – wątroba, śledziona i czerwony szpik kostny – również zawierają utrwalone makrofagi.
Co to jest odporność komórkowa
Powyższe typy fagocytów są połączone w wysoce wydajny system makrofagów, który bezpośrednio zapewnia odporność na czynniki chorobotwórcze i toksyczne, a także niszczenie ich poprzez wychwytywanie i trawienie. Ponadto odporność komórkowa obejmuje system przeciwciał wytwarzanych przez limfocyty T i B, które wiążą się z powierzchniowymi antygenami wirusów, bakterii i pasożytów wewnątrzkomórkowych: riketsjami i chlamydiami.
Obwodowe immunologiczne narządy krwiotwórcze reprezentowane przez migdałki, śledzionęi węzły chłonne tworzą funkcjonalnie zunifikowany system odpowiedzialny zarówno za hematopoezę, jak i immunogenezę.
Rola makrofagów w tworzeniu pamięci immunologicznej
Po kontakcie antygenu z komórkami zdolnymi do fagocytozy, te ostatnie są w stanie "zapamiętać" profil biochemiczny patogenu i odpowiedzieć produkcją przeciwciał na jego ponowne wniknięcie do żywej komórki. Istnieją dwie formy pamięci immunologicznej: pozytywna i negatywna. Oba są wynikiem działania limfocytów, które powstają w grasicy, śledzionie, blaszkach ścian jelit i węzłach chłonnych. Należą do nich pochodne limfocytów – monocyty i komórki – makrofagi.
Dodatnia pamięć immunologiczna jest w rzeczywistości fizjologicznym uzasadnieniem stosowania szczepień jako metody zapobiegania chorobom zakaźnym. Ponieważ komórki pamięci szybko rozpoznają antygeny znajdujące się w szczepionce, natychmiast reagują szybkim tworzeniem ochronnych przeciwciał. Zjawisko negatywnej pamięci immunologicznej jest uwzględniane w transplantologii w celu zmniejszenia poziomu odrzucania przeszczepionych narządów i tkanek.
Związek między układem krwiotwórczym a odpornościowym
Wszystkie komórki wykorzystywane przez organizm do ochrony przed czynnikami chorobotwórczymi i substancjami toksycznymi powstają w czerwonym szpiku kostnym, który jest również narządem krwiotwórczym. Gruczoł grasicy lub grasica, związany z układem hormonalnym, pełni funkcję głównej struktury odporności. W ludzkim ciele zarówno czerwony szpik kostny, jak i grasica są zasadniczo głównyminarządy immunogenezy.
Komórki fagocytarne niszczą patogeny, czemu zwykle towarzyszy stan zapalny w zakażonych narządach i tkankach. Wytwarzają specjalną substancję – czynnik aktywujący płytki (PAF), który zwiększa przepuszczalność naczyń krwionośnych. W ten sposób duża liczba makrofagów z krwi dostaje się do lokalizacji czynnika chorobotwórczego i niszczy go.
Po zbadaniu makrofagów – jakiego rodzaju są komórkami, w jakich organach są produkowane i jakie pełnią funkcje – byliśmy przekonani, że wraz z innymi typami limfocytów (bazofile, monocyty, eozynofile) są one główne komórki układu odpornościowego.
