Alla levande varelser är utsatta för angrepp från sjukdomsframkallande ämnen. Till och med bakterier, som är så små att mer än en miljon kan rymmas på ett knappnålshuvud, har system för att försvara sig mot infektion av virus. Denna typ av skydd blir mer sofistikerat när organismerna blir mer komplexa.
Multicellulära djur har särskilda celler eller vävnader för att hantera hotet från infektioner. Vissa av dessa reaktioner sker omedelbart så att ett smittämne snabbt kan begränsas. Andra reaktioner är långsammare men är mer anpassade till det infekterande agenset. Tillsammans kallas dessa skydd för immunsystemet. Det mänskliga immunförsvaret är viktigt för vår överlevnad i en värld full av potentiellt farliga mikrober, och en allvarlig försämring av ens en gren av detta system kan predisponera för allvarliga, till och med livshotande, infektioner.
Ospecifik (medfödd) immunitet
Det mänskliga immunförsvaret har två nivåer av immunitet: specifik och ospecifik immunitet. Genom icke-specifik immunitet, även kallad medfödd immunitet, skyddar sig människokroppen mot främmande material som uppfattas som skadligt. Så små mikrober som virus och bakterier kan angripas, liksom större organismer som t.ex. maskar. Tillsammans kallas dessa organismer för patogener när de orsakar sjukdom hos värden.
Alla djur har ett medfött immunförsvar mot vanliga patogener. Dessa första försvarslinjer omfattar yttre barriärer som hud och slemhinnor. När patogener bryter igenom de yttre barriärerna, till exempel genom ett sår i huden eller när de andas in i lungorna, kan de orsaka allvarlig skada.
Vissa vita blodkroppar (fagocyter) bekämpar patogener som tar sig förbi det yttre försvaret. En fagocyt omger en patogen, tar in den och neutraliserar den.
Specifik immunitet
Sammantaget är friska fagocyter viktiga för en god hälsa, men de kan inte ta itu med vissa smittsamma hot. Specifik immunitet är ett komplement till funktionen hos fagocyter och andra delar av det medfödda immunförsvaret.
I motsats till medfödd immunitet möjliggör specifik immunitet ett riktat svar mot en specifik patogen. Endast ryggradsdjur har specifika immunsvar.
Två typer av vita blodkroppar som kallas lymfocyter är viktiga för det specifika immunsvaret. Lymfocyter produceras i benmärgen och mognar till en av flera subtyper. De två vanligaste är T-celler och B-celler.
En antigen är ett främmande material som utlöser ett svar från T- och B-celler. I människokroppen finns B- och T-celler som är specifika för miljontals olika antigener. Vi tänker vanligtvis på antigener som en del av mikrober, men antigener kan finnas i andra sammanhang. Om en person till exempel fick en blodtransfusion som inte stämmer överens med hans blodgrupp kan det utlösa reaktioner från T- och B-celler.
Ett användbart sätt att tänka på T-celler och B-celler är följande: B-celler har en egenskap som är väsentlig. De kan mogna och differentiera till plasmaceller som producerar ett protein som kallas antikroppar. Detta protein är specifikt riktat mot en viss antigen. B-cellerna själva är dock inte särskilt bra på att tillverka antikroppar och förlitar sig på att T-cellerna ger en signal om att de ska påbörja mognadsprocessen. När en korrekt informerad B-cell känner igen det antigen som den är kodad att reagera på, delar den sig och producerar många plasmaceller. Plasmacellerna utsöndrar sedan ett stort antal antikroppar som bekämpar specifika antigener som cirkulerar i blodet.
T-celler aktiveras när en viss fagocyt, en så kallad antigenpresenterande cell (APC), visar upp det antigen som T-cellen är specifik för. Denna blandade cell (oftast mänsklig men som visar ett antigen för T-cellen) är en utlösande faktor för de olika delarna av det specifika immunsvaret.
En undertyp av T-celler som kallas T-hjälparceller utför ett antal roller. T-hjälparceller frigör kemikalier för att
- Hjälpa till att aktivera B-celler så att de delar sig till plasmaceller
- Kalla in fagocyter för att förstöra mikrober
- Aktivera mördar-T-celler
När de väl är aktiverade känner mördar-T-cellerna igen infekterade kroppsceller och förstör dem.
Regulatoriska T-celler (även kallade suppressor-T-celler) hjälper till att kontrollera immunsvaret. De känner igen när ett hot har begränsats och skickar då ut signaler för att stoppa attacken.
Organer och vävnader
Cellerna som utgör det specifika immunsvaret cirkulerar i blodet, men de finns också i en rad olika organ. Inom organet möjliggör immunvävnader mognad av immunceller, fångar upp patogener och utgör en plats där immuncellerna kan interagera med varandra och sätta in ett specifikt svar. Organ och vävnader som är involverade i immunsystemet är thymus, benmärg, lymfkörtlar, mjälte, blindtarmen, tonsiller och Peyers fläckar (i tunntarmen).
Infektion och sjukdom
Infektion inträffar när en patogen invaderar kroppens celler och förökar sig. Infektion leder vanligtvis till ett immunsvar. Om svaret är snabbt och effektivt kommer infektionen att elimineras eller begränsas så snabbt att sjukdomen inte uppstår.
Ibland leder infektion till sjukdom. (Här kommer vi att fokusera på infektionssjukdomar och definiera dem som ett infektionstillstånd som kännetecknas av symtom eller tecken på sjukdom). Sjukdom kan uppstå när immuniteten är låg eller nedsatt, när patogenens virulens (dess förmåga att skada värdceller) är hög och när antalet patogener i kroppen är stort.
Beroende på infektionssjukdomen kan symtomen variera mycket. Feber är en vanlig reaktion på infektion: en högre kroppstemperatur kan öka immunförsvaret och skapa en fientlig miljö för patogener. Inflammation, eller svullnad som orsakas av en ökning av vätska i det infekterade området, är ett tecken på att vita blodkroppar går till attack och frigör ämnen som är involverade i immunsvaret.
Vaccination fungerar för att stimulera ett specifikt immunsvar som kommer att skapa minnes B- och T-celler som är specifika för en viss patogen. Dessa minnesceller finns kvar i kroppen och kan leda till ett snabbt och effektivt svar om kroppen skulle stöta på patogenen igen.
För mer information om vaccinering, se aktiviteten Hur vacciner fungerar.