Kāpēc tik daudz potē? Stāsts par imunitāti. 1. DAĻA. Nespecifiskā imunitāte.

8. janvāris, 2019 pl. 20:26,

Ja esi uzmanīgāk pētījis bērnu vakcinācijas kalendāru, tev varēja rasties visai loģisks jautājums – ko tur tik daudz potē?

Nu tiešām:

2. mēnesis – difterija, stingumkrampji, garais klepus, poliomielīts, kaut kāda tur “B tipa Haemophilus influenzae”, B hepatīts, pneimokoks, rotavīruss.

4. mēnesis – tas pats.

6. mēnesis – atkal tieši tas pats, tikai bez tā jocīgā pneimokoka, lai kas tas arī būtu.

12.-15. mēnesis – vēlreiz tās pašas difterijas, poliomielīti utt., turklāt vēl uzsāk potēt pret masalām, masaliņām un epidēmisko parotītu. Šī pote būs jāatkārto 7 gadu vecumā.

Vai tiešām vajag potēt vienu un to pašu ik pēc dažiem mēnešiem? Nevar katru iedurt vienu reizi un miers? Priekš kam tik daudz potē?!

Ārsti zina atbildi uz šo jautājumu, bet neko nesaka. Kāpēc?

Jo atbildei uz šo jautājumu ir nepieciešams ļoti daudz laika. Skaidrot to katram cilvēkam būtu ļoti laikietilpīgs process, bet ārsti, kā zināms, ir ļoti aizņemti cilvēki.

Tāpēc es pamēģināšu izklāstīt šo tēmu savā blogā.

Ja mēs gribam runāt par vakcināciju, mēs nevaram nerunāt par imunitāti un imūnās sistēmas darbību. Un, tā kā imūnā sistēma ir ļoti plašs un apjomīgs topiks, būtu ļoti cietsirdīgi sastumt visu vienā rakstā, pat ja es šeit aprakstītu tikai pašu, pašu būtiskāko. Tāpēc par imunitāti un vakcināciju būs vairāki raksti. Sagatavo savu mīļāko kafiju vai tēju un gatavojies lasīt par episko cīņu starp tavu organismu un mikrobiem tev apkārt.

Imūnā sistēma

Kas ir imūnā sistēma? Kas pie tās pieder un kur tā atrodas?

Gan jau esi dzirdējis tādus vārdus kā “leikocīti” vai “limfocīti”? Tos parasti var izlasīt asinsanalīžu tabulā.

Un tu noteikti esi dzirdējis par imūnglobulīniem jeb antivielām.

Vai tā arī ir tā imūnā sistēma? Jā un nē.

Imūnā sistēma ir… ļoti sarežģīta lieta.

Sāksim ar to, ka atšķirībā no citām orgānu sistēmām, piemēram, gremošanas vai nervu sistēmas, tai nav striktas atrašanas vietas, tā ir izkaisīta pa visu ķermeni, jo organisma aizsardzību nodrošina imūnās šūnas un to izdalītās vielas. Šīs šūnas un to vielas brīvi pārvietojas pa visu organismu ar asinīm, citiem organisma šķidrumiem un pat saviem spēkiem – “rāpojot”. Tādā veidā tās spēj nokļūt praktiski visur organismā. Tā ir organisma armija, kuru var transportēt jebkur, kur vien vajag.

Imūnās sistēmas uzdevums ir nodrošināt organisma aizsardzību pret iebrucējiem. Lai cik labi tu neievērotu personīgo higiēnu, tev apkārt papilnam baktēriju, vīrusu, sēnīšu un citu mošķu, kas pastāvīgi cenšas iekļūt tavā organismā, lai uzsāktu tur jaunu dzīvi. Imūnās sistēmas uzdevums ir to nepieļaut.

Iedalījums

Ir vairāki veidi, kā var iedalīt imūno sistēmu. Viens no tiem ir iedalījums nespecifiskajā un specifiskajā imunitātē. Parasti, tiklīdz kāds piemin klasifikāciju, visiem sāk nākt miegs, bet pagaidi, tā nav kaut kāda garlaicīga klasifikācija! Tās ir divas dažādas stratēģijas, ko tavs organisms pielieto cīņā pret iebrucējiem.

Kā var nojaust pēc nosaukuma, specifiskā imunitāte cīnās pret specifiskiem, noteiktiem ienaidniekiem, ar ko organisms ir sastapies savas dzīves laikā. Tāpēc to vēl dēvē par iegūto imunitāti, un katram cilvēkam tā būs citāda, jo katram ir atšķirīga pieredze – kāds ir pārslimojis cūku gripu, cits ir slimojis ar Ebolu. Nu, piemēram...

Savukārt nespecifiskā jeb iedzimtā imunitāte ir tāds kā iesācēja komplekts – tā pastāv no paša dzīves sākuma un visiem ir vienāda.

Tagad par katru no tām sīkāk.

Sāksim ar nespecifisko jeb iedzimto imunitāti.

Atšķirībā no specifiskās tā nešķiro ienaidniekus un sit visus pēc kārtas.

Nespecifisku aizsardzību nodrošina:

Ķermeņa ārējās barjeras – āda un gļotādas. Āda izklāj organismu no ārpuses, bet gļotāda izklāj visus organisma dobumus no iekšpuses. Tādā veidā organisma iekšējā vide tiek pilnīgi nodalīta no ārējās apkārtējās vides ar fizisku barjeru.
Ķīmiskās vielas, ko izdala paša organisma šūnas. Tās ir antibakteriālās vielas asarās un siekalās, dažādas ķīmiskas vielas ādā un gļotādā, sālsskābe kuņģī un žults tievajā zarnā. Tās ir arī gļotas, piemēram, degunā vai elpceļos. Daļa putekļu un mikrobu pielīp pie gļotām, bet šūnas, kas izklāj elpceļus, izvada tos ārā no organisma ar ritmiskām skropstiņu kustībām (zīmējums)
Imūnās šūnas:

- Fagocīti (burtiski rijējšūnas jeb šūnas, kas ēd):

-Makrofāgs

-Neitrofīls

-Dendrītiskās šūnas

- NK šūnas.

- Bazofīli un eozinofīli (lielākoties nozīme alerģiskajās reakcijās, tāpēc par tām šoreiz nerunāsim)

- Tuklās šūnas

Organisma antimikrobiālie proteīni

Izklausās ļoti sarežģīti? Nebaidies, nav tik traki. Paskatīsimies uz to citādi!

Iedomājies savu organismu kā lielu karaļvalsti, kurai apkārt ir uzbūvēts biezs mūris, kas fiziski pasargā no ikviena svešinieka iekļūšanas. Šīs mūris ir tava āda, un gļotādas ir mehāniska barjera, kas ļoti efektīvi pasargā tevi no svešu un naidīgu organismu invāzijas.

Šie naidīgie svešie organismi nespēj vien sagaidīt brīdi, kad radīsies iespēja iekļūt tavā karaļvalstī un izmantot tās resursus, lai barotos un vairotos.
Āda un gļotāda ir droša barjera, kas lieliski pilda savas funkcijas, bet dažreiz tā tiek bojāta.

Un tad organismā var iekļūt visi, kam nav slinkums. Bet nepārdzīvo, jo šādos gadījumos nostrādā tava nespecifiskā imunitāte, kura uzreiz iesaistās cīņā pret iebrucējiem.

Imūno sistēmu kopumā var iedomāties kā valsts aizsardzības sistēmu.
To veido:

bruņotie spēki (imūnās šūnas)
infrastruktūra (asinsvadi un limfvadi, pa kuriem pārvietojas imūnās šūnas)
militārie objekti, kur tiek nodota svarīga informācija par ienaidnieku vai notiek jauno spēku apmācības (limfmezgli, kaulu smadzenes, tīmuss u.c.).

Un, kā jau ikvienā armijā, arī imūnajām šūnām ir stingrs pienākumu sadalījums.

Pieņemsim, ka ir noticis iebrukums – ienaidnieks ir pārvarējis aizsargmūri un ielauzies valsts teritorijā.

Pirmās cīņā iesaistās imūnās šūnas, kas dežurē turpat uz vietas. Šīs šūnas sauc par fagocītiem* (* phagein – ēst, cyte – šūna) un to uzdevums ir ĒST visus iebrucējus pēc kārtas, tos nešķirojot.

Reaģējot uz audu bojājumu, tuklās šūnas nodrošina vieglāku pieeju negadījuma vietai – tās izdala vielas, kas bojājuma vietā paplašina sīkos asinsvadus un palielina asinsvadu caurlaidību. Audos sāk ieplūst šķidrums no asinsvadiem, veidojas tūska – vietējais audu pietūkums (savukārt apsārtumu izraisa paplašināti vietējie, sīkie asinsvadi).
Citas šūnas izdala īpašās vielas, kas piesaista imūnās šūnas bojātajai vietai. Tās izspiežas cauri asinsvadu sieniņām, nonāk audos un migrē bojājuma virzienā.

Vienas no pirmajām šūnām, kas ierodas uz vietas un iesaistās cīņā, ir neitrofīli.

Neitrofīli ir imūnās šūnas, kas parasti peld asinīs (leikocīti), bet nepieciešamības gadījumā fiksi migrē uz negadījuma vietu un iesaistās cīņā pret baktērijām, karojot pašā frontē. Neitrofīli ir ļoti kustīgas un ļoti agresīvas šūnas. To galvenais uzdevums ir ēst baktērijas, bet viņu arsenālā ir arī citi paņēmieni, kā tās iznīcināt vai neitralizēt.

Tie cīnās ļoti aktīvi, bet diemžēl nedzīvo pārāk ilgi un kaudzēm mirst nost, veidojot balti-dzeltenu masu, ko mēs saucam par strutām. Tieši tā, strutas ir neitrofīlu kapsēta, un tās liecina par bakteriālu infekciju.

Cīņā pret infekciju neitrofīliem palīdz vietējie audu makrofāgi.

Makrofāgi ir stacionārs karaspēks, garnizons, kas pastāvīgi patrulē organisma audos. Tie atrodas praktiski visur – ādā, saistaudos, smadzenēs, aknās, plaušās un citur. Dažu orgānu makrofāgu garnizoniem ir pat savi īpaši nosaukumi! Tā, piemēram, aknās makrofāgus sauc par Kupfera šūnām, smadzenēs – par mikroglijas šūnām utt. Bet tie ir un paliek makrofāgi – milzīgas šūnas ar labu apetīti (katrs spēj apēst līdz pat 100 baktērijām). Daļa makrofāgu ir izvietoti stratēģiskās lokācijās, piemēram, ādā, gļotādās vai plaušās, kur tie var ātri neitralizēt ienaidniekus, ja notiks iebrukums. Cita daļa pastāvīgi pārvietojas pa organismu ar asinīm. Tos gan sauc nevis par makrofāgiem, bet par monocītiem, un tie veido kaujinieku rezerves, kas nepieciešamības gadījumā var tikt nosūtītas uz iebrukuma vietu.

Audu makrofāgi arī ir dažādi. Vieni ir aktīvāki un vajā baktērijas tik ilgi, kamēr tās notver un apēd

Citi ir slinkāki – tie sēž uz vienas vietas un izstiepj savus izaugumus, lai satvertu patogēnu.

Bet atgriezīsimies pie mūsu stāsta par iebrukumu.

Neitrofīli un vietējie audu makrofāgi agresīvi cīnās ar iebrucējiem un signalizē citām imūnām šūnām par ārkārtas situāciju, piemēram, kājas īkšķī. Vienlaicīgi tie izdala speciālas ķīmiskas vielas, kas stimulē iekaisuma reakciju. Vietējie audu makrofāgi un neitrofīli cīnās ļoti pašaizliedzīgi, bet dažreiz, kad patogēnu skaits ievērojami pārsniedz vietējos aizsargspēkus, cīņa ieilgst un ir jāizsauc papildspēki. Tad uz iekaisuma vietu dodas monocīti. Ierodoties kaujas laukā, tie transformēsies par makrofāgiem un pārņems cīņu savās rokās.

Vispār makrofāgi ir nereāli kūlīgas šūnas.
Tos vēl sauc par profesionālajiem fagocītiem

Katrs makrofāgs spēj apēst līdz pat 100 baktērijām. Baktēriju atliekas (pareizāk antigēnus) tie izvieto uz savas virsmas, prezentējot tās citām šūnām, piemēram, T limfocītiem. Tādā veidā tiek aktivizēta specifiskā imūnā sistēma.

Bez tā visa makrofāgi izdala ķīmiskas vielas, kas aktivizē citas iekaisuma šūnas un stimulē iekaisuma reakciju. Kad situācija kļūst švakāka, tie izdala pirogēnus (speciālās ķīmiska vielas), kas ar asinīm aizplūst līdz hipotalāmam un paaugstina ķermeņa temperatūru, kas savukārt apgrūtina baktērijām dzīvi.

Vēl viens ļoti svarīgs spēlētājs ir dendrītiskās šūnas.

Tās dežurē pie robežām, potenciālajiem infekcijas ieejas vārtiem (piem., ādas, gļotādām). Tās arī ēd (fagocitē) negaidītos viesus, tomēr to galvenais uzdevums ir nodot informāciju par pretinieku specifiskās imunitātes pārstāvjiem – T un B limfocītiem. Kaujas laukā dendrītiskās šūnas vāc ienaidnieka paraugus un tad dodas uz tuvāko limfmezglu, kur prezentē patogēna daļiņas T un B limfocītiem, tādā veidā aktivizējot specifisko imūno sistēmu (par kuru mēs runāsim sīkāk jau nākamajā rakstā).

Ilustrācija: dendrītiskā šūna prezentē antigēnu T un B linfocītiem limfmezglā

Visā šajā stāstā par iebrukumu nedaudz neiederas naturālie killeri jeb NK šūnas.

Starp citu, foršs šūnu nosaukums, vai nē? :D

Atšķirībā no fagocītiem tie neēd baktērijas vai svešas daļiņas. Tiem ir pavisam cits uzdevums, ko tie pilda visu laiku neatkarīgi no tā, vai ir aktīvs kāds iekaisuma process vai nav. Naturālie killeri pārbauda paša organisma šūnas – meklē vīrusu inficētās vai audzēja šūnas un vāc tās nost.

Kā NK šūnas zina, kuras šūnas ir slimas un kuras nav? Pēc receptoriem uz šūnu virsmām!

Visām organisma šūnām* uz virsmas ir MHC1 klases receptors olbaltumviela, kuru sintezē pati šūna un kura kalpo par identifikācijas dokumentu. Ja šūna ir slima (inficēta ar vīrusu vai ir audzēja šūna), tā vairs nesintezē šo olbaltumvielu, NK šūnas nespēj atpazīt to kā savējo un galina to nost.
* kurām ir kodols, respektīvi, visām, izņemot eritrocītus

Līdzīgu darbu veic arī T limfocīti-killeri, bet, atšķirībā no tiem, naturālajiem killeriem nav vajadzīgs signāls no citām šūnām, lai uzsāktu medības. No tā arī nosaukums – naturālie, dabiskie killeri (slepkavas jeb galētājšūnas).

Tāda ir nespecifiskā jeb iedzimtā imunitāte – stratēģija, ko organisms lieto cīņā pret patogēniem.

Nespecifiskā imunitāte:

uzsāk iekaisuma procesu;
cīnās pret patogēniem (mikrobiem) infekcijas vietā;
iznīcina sava organisma vīrusu inficētās un audzēja šūnas;
sauc citas imūnās šūnas uz infekcijas vietu;
aktivizē speciālus proteīnus, kas palīdz cīnīties pret baktērijām;
aktivizē specifisko imūno sistēmu, kas darbojas jau pret specifisku, konkrētu patogēnu vai infekciju.

Nespecifiskā imunitāte nenodrošina aizsardzību pret kādu noteiktu patogēnu (mikrobu) – tā nav atbildīga par antivielu (imūnglobulīnu) produkciju un imunoloģiskās atmiņas veidošanos, līdz ar to tai nav tieša sakara ar vakcināciju. Tomēr tai ir liela nozīme specifiskās imunitātes aktivizēšanā, un, lai labāk saprastu visus procesus, bija nepieciešams runāt arī par to.

Nākamajos rakstos uzzināsi, kā vakcīnas ietekmē imūno sistēmu un kāpēc bērni tik bieži slimo.

Nākamais raksts: specifiskā imūnā sistēma

Piezīme. Viss augstāk aprakstītas nav jāuztver pārāk burtiski. Imūnās šūnas neizskatās gluži tā, kā es tās uzzīmēju. Ilustrācijas tika pievienotas, lai padarītu informāciju uzskatamāku, radītu analoģiju, asociācija, kā arī vienkārši izklaidētu lasītāju.

Tāpat ir jāsaprot, ka aprakstītie procesi un mehānismi rakstā ir ļoti, ļoti vienkāršoti un primitivizēti. Tie apraksta tikai lietu būtību. Dzīvē, organismā viss notiek krietni sarežģītāk, šūnu mijiedarbības un funkcijas ir daudz komplicētākas. Un hei, vai tas nav apbrīnojami?!

Ja tev patīk tas, ko es daru, un tu gribi redzēt vairāk šādu rakstu, kļūsti par projekta sponsoru Patreonā. Ziedojot kaut vai tikai 1$ mēnesī tu kļūsti par šī projekta Patronu:

es ierakstīšu tavu vārdu sponsoru sarakstā;
tu saņemsi epasta paziņojumu katru reizi, kad būs pieejams jauns raksts, lai nepalaistu garām kādu interesantu tēmu.

Milzīgs paldies viesiem maniem Patroniem, kas atbalsta manu projektu Patreonā! Šīs projekts turpina pastāvēt pateicoties jūsu atbalstam!

Ja saproti angļu valodu, te tev vēl forši video par tēmu:

Video par nespecifisko imunitāti no SciShow

Video par imūno atbildi no Kurzgesagt:

Savukārt anime fani var arī nočekot anime Hataraku Saibou (angliski Cells at Work), kas ir tieši par imūnās sistēmas darbību.

Informācijas avoti:
Rīgas Stradiņu universitātes mikrobioloģijas un imunoloģijas lekcijas un mācību materiāli
https://www.spkc.gov.lv/files/Vakcin%C4%81cija/vakcinacijas_kalendars_printejams_2016.pdf
https://www.khanacademy.org/test-prep/mcat/organ-systems/the-immune-system/a/innate-immunity
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26846/