Vrozený imunitní systém

Vrozený imunitní systém

Každý den se naše těla setkávají s miliony patogenů. Během jediného dne vdechne člověk asi 12 milionů bakterií a virů (1). Před jejich vniknutím do našich těl nás kromě bariér jako je např. kůže, slzy nebo nízké pH žaludku, chrání imunitní systém. 

Fotbalový turnaj v našem těle

Imunitní systém člověka má 2 hlavní složky: adaptivní a vrozenou. Adaptivní systém je “učenlivou” složkou imunity a vyvíjí se během našeho života spolu s námi. Tato složka imunity reaguje pomaleji, ale mnohem specifičtěji tzn. je lépe zacílená. Adaptivní imunita je vyzdvihována především díky tzv. imunitní paměti. Procesu, který umožňuje imunitě rychleji reagovat, pokud se do těla dostane opakovaně stejný patogen. Vrozený imunitní systém je s námi už od narození a reaguje mnohem rychleji, ale ne tak specificky (2). Když si přirovnáme fungování imunity k fotbalu, tak vrozený imunitní systém rozpoznává jednotlivé týmy podle barvy dresu (tzn. rozpozná zda je v těle např. bakterie nebo virus) a adaptivní imunitní systém pak rozpoznává jednotlivé hráče (konkrétní vir nebo bakterii). Dnes si povíme více o tom, jakými mechanismy umí vrozený imunitní systém rozpoznávat barvu dresu hrajícího týmu.

Buňky vrozeného imunitního systému

Mezi buňky vrozené imunity řadíme makrofágy, granulocyty a dendritické buňky. Makrofágy jsou buňky fungující v těle jako uklízeči. Účastní se v těle opravných procesů a pohlcují „všechen tělní bordel“. Makrofágy dokáží “uklidit” i patogenní mikroorganismy jejich pozřením v procesu zvaném fagocytóza. Navíc produkují molekuly podporující rozvoj zánětu, čímž přivádí do místa infekce další buňky imunitního systému. Granulocyty, jak už název napovídá, jsou buňky obsahující granula. Vypouštěná granula obsahují toxické látky schopné narušit povrch patogenu. Granulocyty jsou důležité především v boji s parazity, kteří jsou moc velcí na to, aby je „odklidili“ makrofágy. Dendritické buňky fungují v těle jako „sběrači/ochutnávači“. Pohlcují materiál ze svého okolí a zkoumají, zda se jedná o něco nebezpečného. Jak ale imunitní buňky poznají nebezpečí?

PRR a PAMPs/DAMPs

Stejně jako rozlišíme psa od kočky může vrozená imunita rozlišit bakterii od viru. Kočku také poznáte na první dobrou. Má ocas, špičaté uši a mňouká. Podobné charakteristické znaky (nejspíš bez zvukových projevů) mají i mikroorganismy.  Například bakterie mají ve své povrchové membráně jedinečný lipopolysacharid, který nenaleznete na žádné tělní buňce. Dalším příkladem jsou viry s genetickou informací uloženou v molekule dvouřetězcové RNA, která se v buňce běžně “na volno” nevyskytuje. Tyto charakteristické znaky se označují zkratkou PAMPs (z angl. pathogen associated molecular patterns). Vrozená imunita rozpoznává právě protože se v tělních buňkách běžně nevyskytují.

Jak už jste se mohli dočíst v článku o principech v imunologii, tak imunitní buňky rozeznávají kromě PAMPs i signály nebezpečí. Jedná se o tělu vlastní molekuly, které se ocitnou v nesprávný čas na nesprávném místě (např. molekula DNA mimo buňku). Takovéto charakteristické molekuly jsou označovány DAMPs (z angl. damage associated molecular patterns). Buňky imunitního systému rozeznávají  PAMPs a DAMPs pomocí receptorů zvaných PRRs (z angl. pattern recognition receptors) (2).

A co se děje potom?

Velkými specialisty pro rozpoznání téměř všech druhů PAMPs a DAMPS jsou výše zmínění “ochutnávači” neboli dendritické buňky. Když rozpozná buňka nějaký PAMPs nebo DAMPs dochází k její aktivaci. K aktivaci vrozených mechanismů dochází v řádů několika hodin. Taková buňka začne ve velkém produkovat na svém povrchu tzv. MHC glykoproteiny. Ty fungují téměř identicky jako cedule u restaurace. Buňka na povrchu MHC glykoproteinů inzeruje, co pozřela nebo sama vytvořila, v našem případě části patogenu nebo jeho produktů (proces zvaný prezentace antigenu).

Aktivovaný “ochutnávač” putuje do lymfatické uzliny, kde si ceduli přečtou buňky adaptivního imunitního systému, konkrétně T-lymfocyty. Pokud umí ceduli T lymfocyt přečíst dojde k jeho aktivaci. Taková buňka se následně dělí zhruba každé 4 hodiny (3). Počet T lymfocytů, aktivovaných a cílených přímo na patogen,  tím exponenciálně roste a po 4-5 dnech (4) je jejich dostatečný počet pro boj s infekcí. Buňky adaptivní a vrozené imunity spolu poté mnohem efektivněji kooperují a společnými silami patogen odstraní (shrnuto v (2,5)

Co si z toho vzít?

Vrozený imunitní systém je velice důležitý pro prvotní rozpoznání patogenu a určení hrajícího týmu. Mechanismus rozpoznávání patogenů je založen na jejich vzájemné podobnosti a schopnosti imunity rozpoznat společné vzorce patogenů, jako je např. lipopolysacharid v membráně bakterií. Vrozený imunitní systém umí aktivovat adaptivní imunitní reakce, které rozpoznají konkrétní týmové hráče – patogeny a umí si je zapamatovat. Pokud dojde k infekci stejným patogenem, reaguje adaptivní imunitní systém mnohem rychleji. 

Na závěr mám pro vás otázku k zamyšlení… 

(a malou indicii k následujícímu článku měsíce)

Může si něco zapamatovat i vrozený imunitní systém? 

Klidně mi napište vaše postřehy do komentářů.

Přeji krásné léto a doufám, že se máte fajn!

Lucka

Zdroje:

1. Prussin, A.J. et al. (2015). Environ Sci Technol Lett, 2, 84–88

2. Li, D. et al. (2021). Sig Transduct Target Ther, 6, 1–24

3. Lewis, D.A. et al. (2021). Frontiers in Cell and Developmental Biology, 9,

4. Charles A Janeway, J. et al. (2001). Immunobiology: The Immune System in Health and Disease. 5th edition,

5. Murphy, K. et al. Garland Science, New York London, 2016.

Obrázky vytvořeny pomocí Biorender.com. Schéma prezentace antigenů denritickmi buňkami upraveno dle “How Dendritic Cells Become Competent to Stimulate T Cells”, Akiko Iwasaki (Biorender.com; 2023) dostupné z: https://app.biorender.com/biorender-templates .

0 komentáøù

Pøidat komentáø

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *