Komórki układu odpornościowego

Organizm wszystkich istot żywych, w tym człowieka, w każdej chwili narażony jest na kontakt z groźnymi patogenami wywołującymi choroby. W celu ochrony przed nimi istnieje układ odpornościowy. Posiada on zdolność odróżniania struktur własnych organizmu od obcych, dba o nienaruszalność ustroju i sprawuje pieczę nad jego integralnością.

Działanie układu immunologicznego można opisać w skrócie, jako kilka etapów: lokalizacja czynnika obcego, rozpoznanie jako obcego, neutralizacja i ostatecznie eliminacja z ustroju. Oprócz powyższego układ immunologiczny pełni nieodzowną rolę w zwalczaniu ognisk nowotworowych oraz w apoptozie, czyli programowanej śmierci komórki.

Na system immunologiczny składają się upostaciowane komórki odpornościowe (przede wszystkim leukocyty – białe krwinki krwi) oraz narządy, w których powstają lub znajdują się te komórki tj. grasica, szpik kostny, śledziona, węzły chłonne, migdałki, kępki Peyera i wyrostek robaczkowy w przewodzie pokarmowym oraz związi nieupostaciowane – białka i enzymy (np. białka układu dopełniacza).

Do komórek odpornościowych zalicza się leukocyty, czyli białe krwinki krwi, które wpływają na stan odporności. Należą do nich:

• granulocyty obojętnochłonne, kwasochłonne, zasadochłonne;
• limfocyty B, T, NK;
• monocyty.

Limfocyty są głównymi upostaciowanymi składnikami układu immunologicznego, biorącymi udział przede wszystkim w odpowiedzi swoistej. Są to jednojądrzaste komórki o średnicy od 8 do 15 mikrometrów. Znajdują się one przede wszystkim w narządach limfatycznych: węzłach chłonnych i śledzionie.

U dorosłego człowieka limfocyty powstają w szpiku kostnym, który odgrywa centralną rolę w układzie immunologicznym.

Część limfocytów dojrzewa w szpiku kostnym – są to limfocyty B. Ponadto niektóre limfocyty niedojrzałe opuszczają szpik i migrują do grasicy (drugiego centralnego narządu limfatycznego). Tutaj przechodzą kolejny etap różnicowania do limfocytów T. Limfocyty B i T różnicuje się poprzez badanie specyficznych dla danego rodzaju receptorów i antygenów w błonie komórkowej, ponadto spełniają odmienne funkcje.

Limfocyty B są komórkami pochodzenia szpikowego. Biorą udział w odpowiedzi odpornościowej humoralnej, czyli zależnej od przeciwciał. Posiadają na powierzchni błon komórkowych receptory specyficzne dla jednego, konkretnego antygenu (obcej cząstki, najczęściej białka, wywołującej odpowiedź immunologiczną). Jeśli dojrzały limfocyt B nie zetknie się z antygenem, żyje krótko. Jeśli jednak do takiego kontaktu dojdzie, ulega on transformacji do komórki plazmatycznej produkującej przeciwciała, albo staje się długożyjącym limfocytem pamięci immunologicznej.

Przeciwciała lub inaczej immunoglobuliny to białka wydzielane przez komórki plazmatyczne w przebiegu odpowiedzi immunologicznej typu humoralnego. Mają one zdolność swoistego rozpoznawania antygenu i łączenia się z nim. Wiązanie antygenu jest głównym zadaniem przeciwciał. Umożliwia to zachodzenie innych procesów odpornościowych tj.:

• neutralizowania patogenu i jego fagocytozy,
• aktywacji białek układu dopełniacza, skutkującej zniszczeniem patogenu,
• cytotoksyczności komórkowej zależnej od przeciwciał, w której patogen niszczony jest przez komórki NK,
• neutralizowania toksyn,
• neutralizowania wirusów,
• oddziaływania bakteriostatycznego,
• blokowania cząstek adhezyjnych bakterii, czyli umożliwiających ich przyleganie do tkanek.

Istnieją różne immunoglobuliny. W zależności od budowy należą do odmiennych klas. Najwięcej przeciwciał należy do klasy gamma – są to immunoglobuliny gamma (IgG). Poza nimi wyróżnia się również immunoglobuliny alfa (IgA), immunoglobuliny mi (IgM), immunoglobuliny delta (IgD) oraz immunoglobuliny epsilon (IgE).

Oprócz „pozytywnego” działania przeciwciał, czyli opłaszczania „obcych” antygenów, zdarza się, że skierowane są one przeciwko własnym białkom powierzchniowym, co powoduje powstawanie zespołów i chorób autoimmunologicznych np. choroby Gravesa-Basedova, celiakii. Sztucznie wytwarzane przeciwciała (immunoglobuliny) są wykorzystywane w terapiach m.in. nowotworów.

Drugą populację komórek układu immunologicznego stanowią limfocyty T. Jest to populacja zróżnicowana, w jej skład wchodzą subpopulacje komórek pełniące różne funkcje. Posiadają one na swojej powierzchni cząsteczki powierzchniowe, będące ich identyfikatorami. Najbardziej charakterystyczne to białka CD4 i CD8.

Limfocyty T CD4+, czyli posiadające cząsteczkę CD4, zwane są limfocytami pomocniczymi. W związku ze szczególnym zróżnicowaniem ich zadań, uznawane są za centralną komórkę odpowiedzi immunologicznej. Poprzez wydzielanie aktywnych substancji chemicznych, czyli cytokin, wpływają na różnorodne procesy odpornościowe, oddziałując na limfocyty B, makrofagi, neutrofile i limfocyty T CD8+. Wśród limfocytów pomocniczych znajdują się komórki pamięci immunologicznej odpowiedzialne między innymi za skuteczność szczepionek.

Limfocyty T CD8+ zawierające na błonie komórkowej cząsteczkę CD8, zwane są limfocytami cytotoksycznymi lub supresyjnymi. Pod pojęciem cytotoksyczności rozumie się zdolność do zabijania innych komórek po rozpoznaniu na ich powierzchni obcego antygenu. Funkcja limfocytów supresorowych jest bardziej złożona, składają się na nią: kontrola procesów autoimmunologicznych, alergicznych czy tolerancja immunologiczna.

Limfocyty NK. Pewna grupa limfocytów nie posiada na swojej powierzchni białek charakterystycznych dla limfocytów B i T. Są to komórki NK (limfocyty NK), nazwane tak od angielskiego Natural Killers – naturalni zabójcy. Do swojej aktywacji komórki NK nie wymagają kontaktu z antygenem. Działają w mechanizmie cytotoksyczności komórkowej zależnej od przeciwciał, czyli kierują swoją odpowiedź przeciwko antygenom opłaszczonym przez przeciwciała.