Kaikki elävät olennot ovat alttiita taudinaiheuttajien hyökkäyksille. Jopa bakteereilla, jotka ovat niin pieniä, että yli miljoona mahtuu nuppineulan päähän, on järjestelmiä, joilla ne voivat puolustautua virusten aiheuttamaa tartuntaa vastaan. Tällainen suojaus kehittyy sitä kehittyneemmäksi, mitä monimutkaisemmiksi organismit muuttuvat.
Monisoluisilla eläimillä on erityisiä soluja tai kudoksia, jotka käsittelevät infektion uhkaa. Jotkin näistä vasteista tapahtuvat välittömästi, jotta tartunnanaiheuttaja saadaan nopeasti eristettyä. Toiset vasteet ovat hitaampia, mutta ne on räätälöity tartunnanaiheuttajan mukaan. Yhdessä nämä suojat tunnetaan nimellä immuunijärjestelmä. Ihmisen immuunijärjestelmä on välttämätön selviytymisemme kannalta maailmassa, joka on täynnä potentiaalisesti vaarallisia mikrobeja, ja vakava heikentyminen jopa tämän järjestelmän yhdessä haarassa voi altistaa vakaville, jopa hengenvaarallisille infektioille.
Epäspesifinen (synnynnäinen) immuniteetti
Ihmisen immuunijärjestelmässä on kaksi tasoa: spesifinen ja epäspesifinen immuniteetti. Epäspesifisen immuniteetin, jota kutsutaan myös synnynnäiseksi immuniteetiksi, avulla ihmiskeho suojautuu haitalliseksi koettua vierasta materiaalia vastaan. Niinkin pieniä mikrobeja kuin viruksia ja bakteereja vastaan voidaan hyökätä, samoin kuin suurempia organismeja, kuten matoja vastaan. Yhdessä näitä organismeja kutsutaan patogeeneiksi, kun ne aiheuttavat taudin isännässä.
Kaikilla eläimillä on synnynnäinen immuunipuolustus tavallisia patogeenejä vastaan. Näihin ensimmäisiin puolustuslinjoihin kuuluvat ulkoiset esteet, kuten iho ja limakalvot. Kun taudinaiheuttajat läpäisevät ulkoiset esteet esimerkiksi viillon kautta ihossa tai hengitettynä keuhkoihin, ne voivat aiheuttaa vakavia haittoja.
Jotkut valkosolut (fagosyytit) torjuvat taudinaiheuttajia, jotka pääsevät ulkoisen puolustuksen ohi. Fagosyytti ympäröi taudinaiheuttajan, ottaa sen sisäänsä ja neutralisoi sen.
Spesifinen immuniteetti
Vaikka terveet fagosyytit ovat kriittisen tärkeitä hyvälle terveydelle, ne eivät kykene torjumaan tiettyjä tarttuvia uhkia. Spesifinen immuniteetti täydentää fagosyyttien ja muiden synnynnäisen immuunijärjestelmän osien toimintaa.
Synnynnäisestä immuniteetista poiketen spesifinen immuniteetti mahdollistaa kohdennetun vasteen tiettyä patogeeniä vastaan. Vain selkärankaisilla on spesifinen immuunivaste.
Kahdentyyppiset valkosolut, joita kutsutaan lymfosyyteiksi, ovat elintärkeitä spesifisen immuunivasteen kannalta. Lymfosyyttejä tuotetaan luuytimessä, ja ne kypsyvät yhdeksi useista alatyypeistä. Kaksi yleisintä ovat T-solut ja B-solut.
Antigeeni on vieras materiaali, joka laukaisee T- ja B-solujen vasteen. Ihmiskehossa on miljoonille eri antigeeneille spesifisiä B- ja T-soluja. Ajattelemme yleensä antigeenien kuuluvan mikrobeihin, mutta antigeenejä voi esiintyä muissakin ympäristöissä. Esimerkiksi jos henkilö saa verensiirron, joka ei vastaa hänen veriryhmäänsä, se voi laukaista T- ja B-solujen reaktioita.
Hyödyllinen tapa ajatella T- ja B-soluja on seuraava: B-soluilla on yksi ominaisuus, joka on välttämätön. Ne voivat kypsyä ja erilaistua plasmasoluiksi, jotka tuottavat vasta-aineeksi kutsuttua proteiinia. Tämä proteiini kohdistuu erityisesti tiettyyn antigeeniin. B-solut eivät kuitenkaan yksinään ole kovin hyviä tuottamaan vasta-aineita, ja ne ovat riippuvaisia T-soluista, jotka antavat signaalin siitä, että niiden pitäisi aloittaa kypsymisprosessi. Kun oikein informoitu B-solu tunnistaa antigeenin, johon sen on koodattu reagoivan, se jakautuu ja tuottaa monia plasmasoluja. Plasmasolut erittävät sitten suuria määriä vasta-aineita, jotka torjuvat veressä kiertäviä spesifisiä antigeenejä.
T-solut aktivoituvat, kun tietty fagosyytti, jota kutsutaan antigeenia esitteleväksi soluksi (APC), näyttää antigeenin, jolle T-solu on spesifinen. Tämä sekoittunut solu (useimmiten ihmisen, mutta T-solulle antigeenia näyttävä) on laukaiseva tekijä spesifisen immuunivasteen eri osatekijöille.
T-solun alatyyppi, jota kutsutaan T-apulaissoluksi, suorittaa useita tehtäviä. T-apulaissolut vapauttavat kemikaaleja, jotka
- Helpottavat B-solujen aktivoitumista jakautumaan plasmasoluiksi
- Kutsuvat fagosyyttejä tuhoamaan mikrobeja
- Aktiivistavat tappaja-T-soluja
Aktiivisoituaan tappaja-T-solut tunnistavat infektoituneet elimistön solut ja tuhoavat ne.
Säätelytason T-verkkosolut (joita sanotaan myös suppressori-T-verkkosoluiksi) auttavat kontrolloimaan immuunivastetta. Ne tunnistavat, kun uhka on rajattu, ja lähettävät sitten signaaleja hyökkäyksen lopettamiseksi.
ELIMET JA KUDOKSET
Solut, jotka muodostavat spesifisen immuunivasteen, kiertävät veressä, mutta niitä on myös monissa elimissä. Elinten sisällä immuunikudokset mahdollistavat immuunisolujen kypsymisen, vangitsevat taudinaiheuttajia ja tarjoavat paikan, jossa immuunisolut voivat olla vuorovaikutuksessa toistensa kanssa ja muodostaa spesifisen vasteen. Immuunijärjestelmään kuuluvia elimiä ja kudoksia ovat kateenkorva, luuydin, imusolmukkeet, perna, umpilisäke, nielurisat ja Peyerin laastarit (ohutsuolessa).
Infektio ja sairaus
Infektio tapahtuu, kun taudinaiheuttaja tunkeutuu elimistön soluihin ja lisääntyy. Infektio johtaa yleensä immuunivasteeseen. Jos vaste on nopea ja tehokas, infektio häviää tai rajoittuu niin nopeasti, ettei tautia esiinny.
Joskus infektio johtaa sairauteen. (Tässä keskitymme tartuntatautiin ja määrittelemme sen infektiotilaksi, jolle on tunnusomaista oireet tai todisteet sairaudesta). Tautia voi esiintyä, kun immuniteetti on heikko tai heikentynyt, kun taudinaiheuttajan virulenssi (sen kyky vahingoittaa isäntäsoluja) on suuri ja kun taudinaiheuttajien määrä elimistössä on suuri.
Tartuntataudista riippuen oireet voivat vaihdella suuresti. Kuume on yleinen vaste infektioon: korkeampi ruumiinlämpö voi tehostaa immuunivastetta ja tarjota patogeeneille vihamielisen ympäristön. Tulehdus eli nesteen lisääntymisen aiheuttama turvotus infektoituneella alueella on merkki siitä, että valkosolut hyökkäävät ja vapauttavat immuunivasteeseen osallistuvia aineita.
Rokottaminen toimii niin, että se stimuloi spesifistä immuunivastetta, joka luo tietylle taudinaiheuttajalle spesifisiä B- ja T-soluja. Nämä muistisolut säilyvät elimistössä ja voivat johtaa nopeaan ja tehokkaaseen vasteeseen, jos elimistö kohtaa taudinaiheuttajan uudelleen.
Lisätietoja rokottamisesta on kohdassa Miten rokotteet toimivat.