Имунната система: Как функционира и какви са ползите от имунизациите?

Човешкият организъм постоянно е изложен на въздействието на околната среда, в която се намират патогени – вируси, бактерии, гъбички и паразити. Единствената му външна механична защита е кожата, а вътрешната – лигавиците, като тези на храносмилателния и дихателния тракт. Всичко, което прониква през тези механични бариери, автоматично представлява заплаха за правилното функциониране на целия човешки организъм.

Бактериите с удоволствие използват средата на тялото ни за собственото си оцеляване, а вирусите се нуждаят от нашите клетки, за да се възпроизвеждат. Прониквайки във вътрешните части на тялото, се създават инфекции, срещу които трябва да се води ефективна борба. За щастие точно под външните и вътрешните повърхности на тялото има армия, която е готова да защитава тялото ви до последната минута от живота ви. Тази армия е имунната система, която работи денонощно, 24 часа в денонощието, 7 дни в седмицата.

Какво представлява имунната система?

Имунната система не е отделен орган. Тя се намира навсякъде в тялото, а основните ѝ пътища са кръвта и лимфата. Тя се придвижва по кръвоносните съдове, за да отиде навсякъде, където има опасност да наруши механичната граница (кожата и лигавиците) между външния свят и чувствителната вътрешност на тялото. Посредством кръвта и лимфата клетките на имунната система достигат до имунните органи – тимуса, далака и лимфните възли.

В костния мозък се ражда цяла армия от клетки на имунната система. Белите кръвни клетки (левкоцитите) представляват отделните бойни единици и в зависимост от своята специализация се разделят на специфични и неспецифични за имунитета. Неспецифичният имунитет включва различни протеини, а специфичният имунитет е свързан с неспецифичния чрез антитела^[1-2].

1. Неспецифичен (вроден) имунитет

Първата линия на защита в човешкото тяло е неспецифичният имунитет. Тази защита е вродена и може ефективно да ви предпази от най-опасните патогени. Тя се състои от клетки, които са разположени на критични места като картечни гнезда. Ако нещо, което не принадлежи на тялото, успее да проникне, тези клетки започват да стрелят с всички оръжия, с които разполагат^[1].

Но за да могат тези клетки да разберат кога да се задействат, в тялото има разпръснати сензори – протеини. Тези белтъци принадлежат към така наречената система на комплемента. Тяхната задача е да се придържат към бактериите и вирусите и да предават сигнал на клетките да започнат атака. Те разпознават въглехидратите, които се намират на повърхността на вирусите и бактериите, но не и на повърхността на вашите клетки. ^[3]

Първата бойна единица на мястото на инфекцията са неутрофилите. Тези клетки са най-многобройни в кръвта и непрекъснато се обновяват. Основната им функция е да атакуват и буквално да поглъщат всичко, което не принадлежи на организма. Ако е необходимо, те ще извършат камикадзе – ще се пръснат и ще изхвърлят съдържанието си на бойното поле, като по този начин ще насърчат локалното възпаление и ще обезвредят врага.

Допълнителната система заедно с клетките на неспецифичния имунитет предизвикват възпалителния процес. Той работи като горски пожар, за да предотврати разпространението на патогени. Възпалителният отговор е неспецифичен и затова го възприемаме като нещо неприятно – страдат дори онези ваши клетки, които са наблизо. ^[3]

Неспецифичният имунитет включва и други клетки освен неутрофилите: ^[1]

• макрофаги – заедно с неутрофилите принадлежат към фагоцитите и участват в „поглъщането“ на патогени
• дендритни клетки – свързват неспецифичния и специфичния имунитет, като показват антигени на други клетки
• мастоцити – участват в имунния отговор и отделят вещества като хистамин (при алергични реакции
• базофили – те са най-малко разпространени в кръвта, но предизвикват много силна (алергична) реакция
• еозинофили – подобни на базофилите, но участват и в защитата срещу гъбички и паразити
• NK (естествени клетки убийци) – снабдени са с ензими, които им позволяват да убиват заразени с вируси клетки или туморни клетки

Може да се интересувате от тези продукти:

2. Специфичен (придобит) имунитет

Специфичният имунитет включва клетки, които помнят врага и благодарение на тази памет могат да произвеждат специфични антитела. След успешна атака от страна на неспецифичния имунитет патогените се раздробяват на парчета. Тези парчета патогени се излагат на повърхността на така наречените антиген-представящи клетки и се показват на клетките на специфичния имунитет, които се научават да разпознават тези парчета. След като се срещне отново с бактерията или вируса, имунитетът на човека вече познава врага и е готов да произведе много мощно оръжие – антитела. ^[2]

Антителата се произвеждат от В-лимфоцитите, така че те разпознават антигените на повърхността на патогените и атаката е насочена само към тях. Антителата са като димка, която показва къде да се бомбардира. Тази димна завеса се използва и от комплементарната протеинова система, за да може да атакува конкретно, което води до по-ефективно поглъщане на патогените. В същото време те се използват от клетките на специфичния имунитет, които, когато бъдат разпознати от антитяло, убиват заразената клетка, за да предотвратят разпространението на инфекцията.

Специфичният имунитет включва по-специално: ^[2]

• Т-лимфоцити – те се делят на няколко подтипа и основната им функция е да разпознават патогена, маркиран с антитела, и да го унищожават
• CD8+ Т-лимфоцитите са цитотоксични – те убиват заразените клетки
• CD4+ Т-лимфоцитите са помощници – те активират В-лимфоцитите и CD8+ цитотоксичните лимфоцити
• В-лимфоцити – отговарят за производството на антитела въз основа на антигени, които са им били „показани“

Как протича борбата с даден патоген?

1. Ако враждебни сили (вируси или бактерии) успеят да проникнат през кожата в тялото, ги очаква неприятна изненада под формата на протеини, които незабавно реагират на това проникване. При идеални условия тази реакция е бърза и ефективна.
2. След първоначалното разпознаване на патогена се случват няколко събития, които водят до маркиране на врага за клетките на неспецифичния имунитет, което в крайна сметка води до пълното му унищожаване. Бактериите и вирусите обаче са развили механизми, с които да се противопоставят на тези атаки.
3. Следват клетките на неспецифичния имунитет. Те стрелят безразборно по всичко, което е отбелязано като враг. Те произвеждат вещества, които предизвикват възпалителна реакция – горски пожар, който унищожава всичко наоколо.
4. Врагът е пленен – погълнат от клетки. Неговите идентификатори (антигени) се разчленяват и показват на клетките на специфичния имунитет.
5. По време на продължаващите битки (болести) се произвеждат и антитела, които пристигат на бойното поле малко по-късно, но насочват атаката си директно към врага.
6. Възпалителната реакция, заедно с „поглъщането“, разрушаването на клетъчните стени и последващото производство на антитела, води (в идеалния случай) до неутрализиране на врага.

Най-голямото предимство е, че клетките на специфичния имунитет помнят как изглежда врагът и по този начин могат да координират атаката в случай на повторна инфекция.

При много специфични обстоятелства могат да се образуват антитела срещу собствените протеини на организма. В този случай имунната система се обърква и се стига до гражданска война – автоимунни заболявания. ^[4]

Имунната система е в постоянна готовност да защитава организма от инфекции, но също така поддържа реда в собствените си редици. Тя участва в разпознаването не само на заразени, но и на стари и потенциално ракови клетки.

Имунизациите обучават на имунитет

Ваксинацията е най-добрата превенция на инфекциите, с която разполагаме. Тя използва способността на имунната система да научава и запомня патогените. Това научаване обаче не изисква инфекция, което носи със себе си недостатъка на заболяване, при което имунитетът работи на пълни обороти.

Ваксинацията включва излагане на имунната система на вече усвоени патогени (антигени), така че тя да произведе антитела, преди патогенът да попадне в организма. Това е като инструктаж преди мисията, при който клетките на имунната система познават врага, преди да се е появил, за да могат да насочат точно атаката си. ^[5]

Принципът е прост:

1. Ваксина, съдържаща част от вирус или бактерия (антиген), се инжектира в тялото (най-често в мускул).
2. Клетките на имунната система вземат тези части и ги показват на другите.
3. Продължава производството на антитела срещу инжектирания антиген.
4. В случай на инфекция най-точното и ефективно оръжие срещу врага е готово.

Съществуват няколко начина за показване на антигени на имунната система чрез имунизация, като следните могат да се използват като ваксини:

• отслабен или нежив вирус
• неживи бактерии
• цели антигени или части от тях
• вектори, които съдържат информация за това как да се създаде антигенът. Клетките получават този вектор, произвеждат антигена и го показват на имунната система. Такива ваксини са ваксините COVID-19 на AstraZeneca или руската ваксина Sputnik V
• мРНК, кодираща антиген или част от антиген, която се използва от клетките за създаване на антигена и представянето му на имунната система. Тези ваксини са използвани във ваксините COVID-19 на Pfizer и Moderna

Как можете да повишите имунитета си?

Имунната система е готова постоянно да защитава тялото от прииждащи врагове. Можем обаче да подобрим ефективността ѝ, като си осигуряваме достатъчно сън, когато клетките на имунната система се рециклират и се създават нови, свежи бойни единици. Както при всичко друго, качественото и разнообразно хранене, богато на протеини, минерали или витамини и по-малко алкохол, също ще помогне. Имунитетът може да бъде подсилен и чрез студова терапия, или обратното – чрез посещение на сауна.

Източници:

[1] Hato T, Dagher PC. How the Innate Immune System Senses Trouble and Causes Trouble - doi: 10.2215/CJN.04680514. Epub 2014 Nov 20. PMID: 25414319; PMCID: PMC4527020.

[2] Bonilla, Francisco A.; Oettgen, Hans C. . (2010). Adaptive immunity.- doi:10.1016/j.jaci.2009.09.017

[3] Dunkelberger, J., Song, WC. Complement and its role in innate and adaptive immune responses - https://doi.org/10.1038/cr.2009.139

[4] Wang, Lifeng et al. “Human autoimmune diseases: a comprehensive update.” Journal of internal medicine - doi:10.1111/joim.12395

[5] Pollard, A.J., Bijker, E.M. A guide to vaccinology: from basic principles to new developments - https://doi.org/10.1038/s41577-020-00479-7