Pamięć immunologiczna - czy nasz układ odpornościowy potrafi się uczyć?

Pamięć immunologiczna pozwala naszemu układowi odpornościowemu dobrze radzić sobie z wirusami i bakteriami, które w przeszłości zaatakowały już nasz organizm. Dzięki niej zdobywamy odporność na przebyte wcześniej infekcje. Jej mechanizmy są również podstawą skuteczności działania szczepień ochronnych. W jaki sposób wytwarza się pamięć immunologiczna? Na czym polega nabywanie odporności na choroby po podaniu szczepionki?

Termin „pamięć immunologiczna” określa zdolność układu odpornościowego do szybkiego rozpoznawania antygenu, czyli potencjalnie groźnej substancji. Na drodze tego mechanizmu odkrywana jest obecność potencjalnie szkodliwych intruzów, jakimi są chorobotwórcze wirusy oraz bakterie. Wykorzystanie pamięci immunologicznej do walki z drobnoustrojami, jest możliwe tylko w przypadku gdy już wcześniej wydarzyła się inwazja tego samego typu.

W trakcie zmagań z infekcją, wyspecjalizowane komórki układu odpornościowego, zapamiętują antygeny drobnoustrojów. Dzięki temu, przy kolejnym kontakcie z czynnikiem chorobotwórczym, organizm jest w stanie sprawnie go pokonać.

Pamięć immunologiczna jest tworzona przez układ odpornościowy każdego człowieka, w trakcie całej historii jego życia. Bodźcami inicjującymi jej rozwój, są sytuacje narażenia na różnego rodzaju potencjalnie niebezpieczne dla zdrowia czynniki. Pokonując je, układ odpornościowy uczy się rozpoznawać zagrożenie i w odpowiedni sposób z nim walczyć.

Pamięć immunologiczna stanowi również podstawę mechanizmu działania szczepień ochronnych. W ich przebiegu, podaje się pacjentowi, w kontrolowanych warunkach, antygeny wirusów lub bakterii. Dzięki temu układ odpornościowy uczy się jak walczyć z tymi drobnoustrojami. W wyniku szczepień nabywamy sztuczną odporność, która chroni nas przed zachorowaniem na konkretne choroby.

Nazwa „sztuczna”, w odniesieniu do odporności pojawiającej się po podaniu szczepionki, odnosi się do samego procesu podawania antygenu pacjentowi. Osiągana na tej drodze pamięć immunologiczna, zapewnia „naturalne” dla naszego organizmu, sposoby walki z zagrożeniem.

Spis treści

1. Antygeny, a tworzenie się pamięci immunologicznej
2. Zapamiętywanie informacji przez układ odpornościowy
3. Tworzenie się pamięci immunologicznej na poziomie komórkowym
4. Limfocyty B, a pamięć immunologiczna
5. Limfocyty T, a pamięć immunologiczna
6. Naturalnie nabyta czynna odporność
7. Sztucznie nabyta czynna odporność
8. Bezpieczeństwo nabywania pamięci immunologicznej na drodze szczepień

Antygeny, a tworzenie się pamięci immunologicznej

Antygeny są obcymi dla organizmu substancjami, które pobudzają nasze komórki odpornościowe do produkcji swoistych, skierowanych przeciwko nim, przeciwciał. Pod tą nazwą kryją się glikoproteiny, zdolne do wiązania się z cząsteczkami stanowiącymi zagrożenie.

Rozpoznawanie przez układ immunologiczny konkretnych niebezpiecznych substancji jest niezwykle istotne. Proces ten umożliwia odróżnienie obcych komórek, od tych budujących nasze ciała. Na tej drodze komórki odpornościowe, zdobywają wiedzę o tym, że do organizmu wtargnął wirus lub bakteria.

Limfocyty T oraz limfocyty B posiadają zdolność rozpoznawania wcześniej poznanych antygenów. Dzięki temu potrafią unieszkodliwić je w szybki i sprawny sposób. Aktywność tych komórek jest podstawą funkcjonowania pamięci immunologicznej.

Zapamiętywanie informacji przez układ odpornościowy

Infekcja wywołuje pierwotną reakcje odpornościową mającą na celu walkę z przyczyną stanu chorobowego. W momencie pokonania inwazji drobnoustroju organizm powraca do zdrowia, jednak informacja o tym wydarzeniu pozostaje w pamięci immunologicznej.

Wyspecjalizowane komórki, limfocyty pamięci, pozostają w naszym ciele gotowe do odparcia poznanego już wcześniej wroga. W momencie ponownej infekcji reagują szybko i skutecznie. Dzięki temu mogą zapobiec rozwinięciu się stanu chorobowego.

Tworzenie się pamięci immunologicznej na poziomie komórkowym

Limfocyty B pamięci są komórkami układu odpornościowego, posiadającymi zdolność rozpoznawania antygenów. Przedstawiają je w formie specjalnych kompleksów peptydowych, sąsiadującym z nimi limfocytom T. Prowadzi to do aktywacji tych komórek i ich szybkiej proliferacji. Proces określa się jako pierwotną odpowiedź immunologiczną.

Po pokonaniu infekcji, eliminowane są aktywnie walczące komórki, biorące udział w pierwotnej odpowiedzi immunologicznej. Pozostają jednak niewielkie ilości przeciwciał, powstałych w odpowiedzi na zagrażające antygeny. Stanowią one element pamięci immunologicznej i pełnią ważną rolę w mechanizmie obronnym w przypadku kolejnych infekcji tego samego drobnoustroju.

Oprócz przeciwciał, w organizmie pozostaje niewielka liczba limfocytów T i B pamięci. Stanowią one komórkowy element pamięci immunologicznej. Trwają one po przebytej infekcji, w naszym ciele, pozostając stanie spoczynku. W przypadku kolejnego spotkania ze znanym już intruzem, są w stanie zareagować w sposób natychmiastowy. Dzięki temu są zdolne do wyeliminowania go przed rozpoczęciem się procesu chorobowego.

Komórki pamięci charakteryzują się długą żywotnością. Pozostają w organizmie nawet kilkadziesiąt lat po infekcji, zapewniając odporność na przebytą chorobę.

Limfocyty B, a pamięć immunologiczna

Miejscem dojrzewania limfocytów B jest szpik kostny oraz węzły chłonne. Następnie komórki te przemieszczają się do grudek chłonnych oraz śledziony. Pełnią tam rolę prekursorów plazmocytów, których zadaniem jest wytwarzanie przeciwciał. Część tych glikoprotein, pozostałych po przebytych infekcjach, tworzy komponent pamięci immunologicznej.

Po namnożeniu, limfocyty B różnicują się na plazmatyczne oraz pamięci. Te ostatnie stanowią jeden z komórkowych składników pamięci immunologicznej.

Limfocyty T, a pamięć immunologiczna

Limfocyty T dojrzewają w grasicy, a następnie przemieszczają się do węzłów chłonnych oraz śledziony. Są odpowiedzialne za wywoływanie odpowiedzi immunologicznej typu komórkowego. Ich powierzchnia pokryta jest receptorami immunoglobulinowymi, pełniącymi rolę przeciwciał wiążących antygeny.

Limfocyty T, w trakcie infekcji, namnażają się, a następnie różnicują na cytotoksyczne oraz pamięci. Drugi wymieniony ich rodzaj, stanowi ważny element komórkowej pamięci immunologicznej. Limfocyty T pamięci przechowują informacje o poznanym antygenie, przez lata po przebytej chorobie.

Naturalnie nabyta czynna odporność

Naturalnie nabyta czynna odporność kształtuje się w wyniku narażenia na atakujący organizm drobnoustrój. Powstaje po pokonaniu infekcji bakteryjnej oraz wirusowej.

W konsekwencji działania patogenu, początkowo, rozwija się pierwotna odpowiedź immunologiczną. Proces ten ostatecznie prowadzi do powstania pamięci immunologicznej dotyczącej drobnoustroju, który wywołał reakcje odpornościową. Jest to naturalny proces naszego organizmu, zbrojącego się do kolejnej walki z chorobotwórczymi wirusami i bakteriami.

Wiele zaburzeń funkcji układu odpornościowego może negatywnie wpływać na tworzenie nabytej odporności czynnej. Możemy tutaj wymienić nabyty lub wrodzony niedobór odporności. Również stosowanie leków immunosupresyjnych skutkuje zaburzeniami tego procesu.

Sztucznie nabyta czynna odporność

Sztucznie nabyta czynna odporność jest wywoływana na drodze szczepień ochronnych. W ich trakcie pacjentowi podaje się specjalnie przygotowany antygen odpowiedniego drobnoustroju. Dzięki temu, szczepionka stymuluje pierwotną odpowiedź na antygen, bez wywoływania objawów choroby. Ostatecznie jej przyjęcie prowadzi do rozwinięcia się pamięci immunologicznej dotyczącej konkretnego drobnoustroju.

Skuteczność szczepień oparta jest na imitowaniu naturalnych infekcji. Dzięki temu mechanizmowi, uzyskiwany jest rozwój lub wzmocnienie odporności organizmu na czynnik chorobotwórczy. Uzyskana w ten sposób pamięć immunologiczna jest podobna do tej, która pojawia się w wyniku pierwszego kontaktu z prawdziwym zagrożeniem, jakim jest bakteria lub wirus.

Celem stosowania szczepień jest nabycie przez pacjenta sztucznej odporności czynnej. Jej uzyskanie chroni przed ciężkimi chorobami.

Najistotniejszym składnikiem wszystkich szczepionek są antygeny. Mogą nimi być wirusy, bakterie lub ich produkty, takie jak toksyny, polisacharydy czy białka. Kontakt z tymi substancjami, pozwala na wytworzenie się pamięci immunologicznej dotyczącej chorobotwórczego drobnoustroju.

Antygeny w szczepionkach, mogą znajdować się w formie:

• żywych osłabionych drobnoustrojów,
• zabitych lub inaktywowanych drobnoustrojów,
• rozbitych drobnoustrojów lub ich fragmentów,
• oczyszczonych białek drobnoustrojów,
• rekombinowanych białek pozyskiwanych metodami inżynierii genetycznej,
• oczyszczonych polisacharydów,
• toksyn bakteryjnych.

Szczepionki zawierające żywe, osłabione drobnoustroje, wywołują silną reakcje organizmu. Po ich podaniu odporność na chorobę jest możliwa nawet po jednokrotnej dawce. Zazwyczaj jednak ich przyjmowanie wiąże się z silniejszymi działaniami niepożądanymi, od pozostałych rodzajów szczepień.

Inne typy szczepionek, zawierające martwe drobnoustroje lub ich składniki, zapewniają odporność po zastosowaniu kilku dawek w odpowiednich odstępach czasu.

Wprowadzenie antygenu do organizmu, pobudza komórki odpornościowe do wytwarzania odpowiednich, skierowanych przeciwko niemu przeciwciał. W wyniku zaistniałych procesów obronnych, powstają również komórki pamięci immunologicznej. Dzięki nim możliwy jest długotrwały efekt szczepienia ochronnego.

Bezpieczeństwo nabywania pamięci immunologicznej na drodze szczepień

Odporność nabywana przeciwko chorobom zakaźnym, uzyskana w wyniku szczepień ochronnych, jest podobna do tej pojawiającej się po przebytej infekcji. Te dwie drogi kształtowania pamięci immunologicznej, są oparte na tych samych naturalnych mechanizmach reakcji odpornościowych naszego ciała.

Odporność immunologiczną uzyskaną w wyniku szczepienia, określa się jako „sztuczną”. Nazwa ta jednak odnosi się do samej metody kontrolowanego kontaktu z antygenem. Wyuczone w tym procesie, metody radzenia sobie z drobnoustrojami są całkowicie „naturalne” dla naszych organizmów.

Odporność „naturalna” nabywana jest na drodze często niebezpiecznych w przebiegu infekcji. Zachorowanie na chorobę zakaźną czasami wiąże się również z poważnymi powikłaniami. Objawy niepożądane pojawiające się w konsekwencji rutynowych szczepień są w zdecydowanej większości przypadków łagodne.

Poważne powikłania zdarzają się niezwykle rzadko. Kształtowanie pamięci immunologicznej poprzez podanie szczepionki jest, w związku z tym, znacznie bezpieczniejsze od nabycia jej na drodze „naturalnej” infekcji.

Czytaj też:

• Od czego zależy odporność organizmu?
• Odporność - jak ją wzmocnić
• Odporność - 9 sposobów na wzmocnienie odporności organizmu
• Odporność - 22 sposoby na wzmocnienie odporności organizmu

mgr farmacji Sara Janowska