Minden élőlény ki van téve a betegséget okozó kórokozók támadásának. Még a baktériumok is, amelyek olyan kicsik, hogy több mint egymillió elférne egy gombostű fején, rendelkeznek olyan rendszerekkel, amelyek védekeznek a vírusok általi fertőzés ellen. Ez a fajta védelem egyre kifinomultabbá válik, ahogy az organizmusok egyre összetettebbé válnak.
A többsejtű állatok külön sejtekkel vagy szövetekkel rendelkeznek a fertőzésveszély elhárítására. E válaszok némelyike azonnal megtörténik, hogy a fertőző ágens gyorsan megfékezhető legyen. Más válaszok lassabban, de a fertőző ágensre szabottan reagálnak. Ezeket a védekezési módokat együttesen immunrendszernek nevezzük. Az emberi immunrendszer nélkülözhetetlen a túlélésünkhöz egy potenciálisan veszélyes mikrobákkal teli világban, és e rendszer akár egyik ágának súlyos károsodása is súlyos, akár életveszélyes fertőzésekre hajlamosíthat.
Nem specifikus (veleszületett) immunitás
Az emberi immunrendszer két szintű immunitással rendelkezik: specifikus és nem specifikus immunitással. A nem specifikus immunitás, más néven veleszületett immunitás révén az emberi szervezet védekezik a károsnak vélt idegen anyagokkal szemben. Az olyan kicsi mikrobákat, mint a vírusok és baktériumok, éppúgy megtámadhatja, mint a nagyobb szervezeteket, például a férgeket. Ezeket a szervezeteket együttesen kórokozóknak nevezzük, amikor betegséget okoznak a gazdaszervezetben.
Minden állatnak van veleszületett immunvédelme a gyakori kórokozókkal szemben. Ezek az első védelmi vonalak közé tartoznak a külső gátak, mint a bőr és a nyálkahártyák. Amikor a kórokozók áthatolnak a külső gátakon, például a bőrön ejtett vágáson keresztül vagy a tüdőbe belélegezve, súlyos károkat okozhatnak.
Egyes fehérvérsejtek (fagociták) harcolnak a külső védekezésen átjutó kórokozók ellen. A fagocita körülveszi a kórokozót, befogadja és semlegesíti azt.
Specifikus immunitás
Míg az egészséges fagociták létfontosságúak a jó egészség szempontjából, bizonyos fertőző veszélyekkel szemben nem képesek fellépni. A specifikus immunitás a fagociták és a veleszületett immunrendszer más elemeinek működését egészíti ki.
A veleszületett immunitással ellentétben a specifikus immunitás célzott választ tesz lehetővé egy adott kórokozóval szemben. Csak a gerincesek rendelkeznek specifikus immunválaszokkal.
A specifikus immunválaszban a fehérvérsejtek két típusa, a limfociták létfontosságúak. A limfociták a csontvelőben termelődnek, és több altípus egyikévé érnek. A két leggyakoribb a T-sejtek és a B-sejtek.
Az antigén olyan idegen anyag, amely a T- és B-sejtek válaszát váltja ki. Az emberi szervezetben több millió különböző antigénre specifikus B- és T-sejtek vannak. Az antigénekre általában a mikrobák részeként gondolunk, de az antigének más környezetben is jelen lehetnek. Ha például egy személy olyan vértranszfúziót kapott, amely nem felelt meg a vércsoportjának, az reakciókat válthat ki a T- és B-sejtekből.
A T- és B-sejtekről a következőképpen lehet gondolkodni: A B-sejteknek van egy olyan tulajdonságuk, amely alapvető fontosságú. Képesek megérni és differenciálódni plazmasejtekké, amelyek egy antitestnek nevezett fehérjét termelnek. Ez a fehérje specifikusan egy adott antigén ellen irányul. A B-sejtek azonban önmagukban nem túl jók az antitestek előállításában, és a T-sejtekre támaszkodnak, hogy jelezzék, hogy el kell kezdeniük az érési folyamatot. Amikor egy megfelelően tájékozott B-sejt felismeri a kódolt antigént, amelyre reagálnia kell, osztódik, és sok plazmasejtet termel. A plazmasejtek ezután nagyszámú antitestet választanak ki, amelyek a vérben keringő specifikus antigének ellen küzdenek.
A T-sejtek akkor aktiválódnak, amikor egy bizonyos fagocita, az úgynevezett antigénprezentáló sejt (APC) megjeleníti azt az antigént, amelyre a T-sejt specifikus. Ez a (többnyire emberi, de a T-sejt számára antigént megjelenítő) kevert sejt a specifikus immunválasz különböző elemeinek kiváltója.
A T-sejtek T-segítő sejtként ismert altípusa számos szerepet tölt be. A T segítő sejtek kémiai anyagokat szabadítanak fel, amelyek
- Segítenek a B sejtek aktiválásában, hogy plazmasejtekké osztódjanak
- Fagocitákat hívnak a mikrobák elpusztítására
- Az ölő T sejteket aktiválják
Az aktiválás után az ölő T sejtek felismerik a fertőzött testsejteket és elpusztítják azokat.
A szabályozó T sejtek (más néven szuppresszor T sejtek) segítenek az immunválasz szabályozásában. Felismerik, ha a fenyegetést sikerült megfékezni, majd jeleket küldenek a támadás leállítására.
Szervek és szövetek
A specifikus immunválaszt alkotó sejtek a vérben keringenek, de számos szervben is megtalálhatók. A szerveken belül az immunszövetek lehetővé teszik az immunsejtek érését, csapdába ejtik a kórokozókat, és helyet biztosítanak, ahol az immunsejtek kölcsönhatásba léphetnek egymással, és specifikus választ adhatnak. Az immunrendszerben részt vevő szervek és szövetek közé tartozik a tímusz, a csontvelő, a nyirokcsomók, a lép, a vakbél, a mandulák és a Peyer-foltok (a vékonybélben).
Fertőzés és betegség
A fertőzés akkor következik be, amikor egy kórokozó behatol a testsejtekbe és szaporodik. A fertőzés általában immunválaszhoz vezet. Ha a válasz gyors és hatékony, a fertőzés olyan gyorsan megszűnik vagy megfékeződik, hogy a betegség nem alakul ki.
Máskor a fertőzés betegséghez vezet. (Itt a fertőző betegségre összpontosítunk, és azt a fertőzés olyan állapotaként határozzuk meg, amelyet a betegség tünetei vagy bizonyítékai jellemeznek.) Betegség akkor léphet fel, ha az immunitás alacsony vagy károsodott, ha a kórokozó virulenciája (a gazdasejtek károsítására való képessége) magas, és ha a kórokozók száma a szervezetben nagy.
A fertőző betegségtől függően a tünetek nagyon különbözőek lehetnek. A láz gyakori válasz a fertőzésre: a magasabb testhőmérséklet fokozhatja az immunválaszt, és ellenséges környezetet biztosíthat a kórokozók számára. A gyulladás vagy a fertőzött területen a folyadék megnövekedése által okozott duzzanat annak a jele, hogy a fehérvérsejtek támadásba lendülnek, és az immunválaszban részt vevő anyagokat szabadítanak fel.
A védőoltás egy specifikus immunválaszt stimulál, amely egy bizonyos kórokozóra specifikus memória B- és T-sejteket hoz létre. Ezek a memóriasejtek megmaradnak a szervezetben, és gyors és hatékony választ eredményezhetnek, ha a szervezet ismét találkozik a kórokozóval.
A vakcinázásról bővebben lásd a Hogyan működnek az oltóanyagok című tevékenységet.