мини|Слика једног неутрофила (жуто), док гута бактерију антракса (наранџасто). Слика је добијена применом скенирајућег електронског микроскопа.
Имунски (имунолошки, имуни) систем је одбрамбени систем организма који га штити од напада страних микроорганизама (вируса, бактерија, гљивица и паразита), њихових хемијских супстанци (токсина), као и сопствених измењених (нпр. туморских) и истрошених ћелија. Имунски систем се састоји од мноштва биолошких структура и процеса унутар једног организма које штите од болести. Да би коректно функционисао, имунски систем мора да детектује широк спектар агенаса, познатих као патогени, од вируса до паразитских црва, и да их разликује од сопственог здравог ткива организма.
Код многих врста, имунски систем се може поделити у две компоненте: неспецифични, урођени и специфични, стечени имунитет. Неспецифични имунитет чини прву линију одбране организма, постоји пре контакта са узрочницима болести и реагује на исти начин према сваком штетном агенсу. Специфични имунитет се развија у контакту са узрочницима болести, не постоји пре првог контакта и потребни су дани, недеље, месеци да би се развио. Ова два дела имунитета не делују раздвојено један од другог, већ се међусобно допуњавају. Неспецифични имунитет одређује врсту специфичног имунолошког одговора, док специфични имнитет даље усмерава и појачава неспецифични.
Патогени могу да брзо еволуирају и да се адаптирају, и стога да избегну детекцију и неутрализацију имунским системом; међутим, вишеструки одбрамбени механизми су такође еволуирали да препознају патогене. Чак и једноставни једноћелијски организми као што су бактерије поседују рудиментарни имунски систем, у облику ензима који их заштићују од бактериофагних инфекција. Други базични имунски механизми су еволуирали код древних еукариота и задржали су се код њихових модерних потомака, као што су биљке и инсекти. Ти механизми обухватају фагоцитозу, антимикробне пептиде зване дефенсини, и комплементни систем. Чељустоусти кичмењаци, укључујући људе, имају још софистицираније одбрамбене механизме, укључујући способност да се адаптирају током времена тако да ефективније препознају специфичне патогене. Адаптивна (или стечена) имуност креира имунску меморију након иницијалног респонса на специфични патоген, доводећи до појачаног респонса при каснијим сусретима са истим патогеном. Овај процес стечене имуности је основа вакцинације.
Болести имунског система могу да резултирају у аутоимунским болестима, инфламаторним обољењима и канцерима., Lisa M. Coussens and Zena Werb, , March 19, 2001. . pages F23–26, Retrieved Aug 13, 2010, August 2001. Retrieved Aug 13, 2010 До имунодефицијенције долази кад је имунски систем мање активан него што је нормално. То доводи до понављајућих и по живот опасних инфекција. Код људи, имунодефицијенција може да буде било резултат генетичке болести као што је тешка комбинована имунодефицијенција, стеченог обољења попут ХИВ/АИДС, или употребе имуносупресивних лекова. У контрасту с тим, аутоимуност доводи до формирања хиперактивног имунског система који напада нормална ткива као да су страни организми. Честе аутоимуне болести обухватају Хашимотов тирeоидитис, реуматоидни артритис, диабетес мелитус тип 1, и системски лупус еритематосус. Имунологија обухвата изучавање свих аспеката имунског система.
Историја имунологије
Имунологија је наука која изучава структуру и функцију имунског система. Она води порекло од медицине и раних изучавања узрока имуности на болест. Најранија позната референца на имуност датира из времена Атинске куге 430. п. н. е. Тукидид је уочио да су људи који су се опоравили након ранијег налета болести могли да негују болесне без бојазни да ће оболети други пут. У 18. веку, Пјер Луј де Моперти је извршио експерименте са отровом шкорпије и приметио да су поједини пси и мишеви имуни на тај венум. Ова и друга опажања стечене имуности је касније искористио Луј Пастер за развој вакцинације и микробне теорије болести. Микроорганизми су потврђени као узрок инфективних болести, тек након доказа Роберта Коша 1891. године, за шта је он награђен Нобеловом наградом 1905. године.The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1905 Nobelprize.org Accessed 8 January 2009. Вируси су потврђени као људски патогени 1901. године, са Ридовим открићем вируса жуте грознице. Walter Reed Army Medical Center. Приступљено 8 January 2007.
Имунологија је доживела велики напредак крајем 19. века, путем брзих развоја, у студијама хуморалног и ћелијског имунитета. Посебно је важан рад Паула Ерлиха, који је предложио теорију бочних ланаца да би објаснио специфичност реакције антигена и антитела; његови доприноси разумевању хуморалне имуности су признати доделом Нобелове награде 1908. године, која је заједнички додељена и оснивачу ћелијске имунологије, Иљи Иљичу Мечникову.The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1908 Nobelprize.org Accessed 8 January 2007
Специфична и неспецифична имуност Постоје две компоненте овог система: неспецифични, урођени и специфични, стечени имунитет. Неспецифични имунитет чини прву линију одбране организма, постоји пре контакта са узрочницима болести и реагује на исти начин према сваком штетном агенсу. Специфични имунитет се развија у контакту са узрочницима болести, не постоји пре првог контакта и потребни су дани, недеље, месеци да би се развио. Ова два дела имунитета не делују раздвојено један од другог, већ се међусобно допуњавају. Неспецифични имунитет одређује врсту специфичног имунолошког одговора, док специфични имнитет даље усмерава и појачава неспецифични. Захваљујући овом узајамном дејству имунитет поседује способности: разликовања сопственог од туђег односно имунолошке толеранције према ћелијама сопственог организма имунолошке меморије (специфични имунитет) самоограничења специфичности (специфични имунитет) разноврсности (специфични имунитет)
Подела
Као што је горе наведено имунски систем је подељен на: неспецифични, урођени специфични, стечени.
На основу природе имунске реакције (одговора) може се поделити и на: хуморални, чине га антитела која секретују Б лимфоцити и циркулишући ефекторски протеини. целуларни, чине га Т лимфоцити, фагоцити и НК ћелије
Неспецифични имунитет
Неспецифични имунитет чини прву линију одбране организма, постоји пре контакта са узрочницима болести и реагује на исти начин према сваком штетном агенсу. Неспецифичну заштиту организма чине: анатомске и физиолошке баријере ефекторске ћелије неспецифичног имунитета циркулишући ефекторски протеини цитокини запаљењска реакција Интраепителни Б и Т лимфоцити. Ови лимфоцити су део неспецифичног имунитета.
Анатомске и физиолошке баријере општег (неспецифичног) имунитета
Кожа Мали број микроорганизама може да прође кроз кожу, јер се површински слој коже састоји од густог слоја ћелија кератиноцита. Ове ћелије производе кератин, и од овог протеина су саграђене длаке на површини коже и нокти. Ове структуре микроорганизми не могу да деградирају ензимима. Стална измена површинског слоја коже, заједно за мртвим епителним ћелијама, спречава насељавање микроорганизама на кожи. Кожа је стално изложена спољним факторима, што доводи до њене сувоће, а самим тим ствара неповољне услове за микроорганизме Кожа има оптималну -{pH}- вредност од 5-6 што је малчице кисела средина за стварање колонија микроорганизама Често прање (туширање, купање) спречава успостављање колоније микроорганизама. Секрет лојних жлезда коже задржава патогене микроорганизме на површини коже, док су знојне жлезде одговорне за нижу -{pH}- вредност површине коже.
Слузокожа Слузокоже очију, респираторног система, система за варење, као и урино-гениталног система могу у великој мери да се одбране од микроорганизама. Епителне ћелије слузокоже луче супстанце које су токсичне за бактерије, као на пример сузе, лизозим, дефензини. Једна од антибактеријских супстанци, лизозим, познатији као природни антибиотик тела, (ензим такође познат под називом мурамидаза) има моћ да уништи бактеријски зид. Лизозим се излучује путем слина, суза и знојних жлезда, делује нападајући пептидогликан, компоненту ћелијског зида, хидролизом алфа (1 → 4) везе N-ацетилмурамичне киселине и N-ацетилглукозамина. Дефанизни су супстанце широког антибиолошког спектра. Ћелије цревне слузокоже луче поред дефанзина и криптоцидине, који такође имају антибактеријско дејство. Додатну заштиту пружају и ћелије специфичног имунитета Б лимфоцити који производе и ослобађају секреторне имуноглобулине А. Пљувачка и желудачна киселина спречавају продор бактерија преко гастроинтестиналног тракта. Интраепителни Б и Т лимфоцити (садрже γ и δ ланце у Т ћелијском рецептору). Овакви Т лимфоцити препознају угљено-хидратне и липидне молекуле на површини различитих бактерија, док Б лимфоцити производе антитела. Слузокожа респираторног система такође учествује у одбрани од микроорганизама Човек дневно удахне до 8 микроорганизама у минути, односно 10.000 микроорганизама на дан. Канали респираторног система, услед сталног удисања и издисања, су веома турбулентни, и то доводи до тога да се микроорганизми залепе за мембране слузокоже респираторног система. Цилије, односно ситне мале длачице (трепље), делују као метле и помажу да се ови микроорганизми сакупе на једно место и избаце ван организма. Један од највећих проблема које организам пушача има, је тај што цилије, временом и дугорочним пушењем, буду прекривене слојем никотина, што их спречава да буду мобилне и да раде као метле, те микроорганизми који уђу у респираторни систем, не могу бити избачени ван. У уринарном систему поред поменутих начина заштите, се и преко мокрења елиминише део бактерија у доњим мокраћним путевима. Све ове слузокоже насељавају различит бактерије које чине бактеријску флору. Оне својом густином спречавају насељавање патогених бактерија, елиминишу токсине патогених бактерија и стално стимулишу одбрамбени систем
Ефекторске ћелије неспецифичног имунског система
Све ћелије које су одговорне за имунитет се називају леукоцити, односно бела крвна зрнца (грчки леукос беле и цитос ћелија). Сви леукоцити воде порекло од коштане сржи кичмењака и јетре фетуса, и из ова два извора мигрирају у различите делове организма, где се развијају и диференцирају, што значи да постају специфичне ћелије. На пример, неке ћелије заувек мигрирају у ткива, и обавештавају организам када дође на пример до посекотине, инфламације или инфекције. Сви леукоцити у датом организму раде тако што сарађују једни са другима у циљу одбране организма. Од леукоцита у неспецифичном имунском систему учествују: Ћелије убице су битне у случају да дође до инфекције ћелије вирусом, или њене малигне алтерације. Мононуклеарне ћелије, су моноцити и макрофаги. Моноцити (поседују једно једро, отуд назив моно) су мононуклеарне фагоцитотичне ћелије, које настају у коштаној сржи, улазе у циркулаторни систем, где циркулишу око 8 до 10 сати, мигрирају у ткива, и претварају се у зреле макрофаге. Макрофаги поседују рецепторе за антитела која се везују за површину страних честица и процесом који се назива опсонизација побољшавају ефикасност процеса фагоцитозе. Гранулоцити су ћелије неправилног облика, које се разликују од ћелије до ћелије, и услед тога се још називају и полиморфним нуклеарним леукоцитима. Ова врста ћелија се дели на: Неутрофилне гранулоците (неутрофиле), који делују путем фагоцитозе, и имају рецепторе за одређена антитела. Када дође до оштећења ткива или организма, неутрофили мигрирају на место оштећења, где заједно са макрофазима заузимају улогу фагоцитних ћелија. Еозинофилне гранулоците (еозинофиле), који делују тако што отпуштају хистамин, главни базни протеин и разне хидролитичке ензиме. Имају висок степен афинитета за имуноглобулине (антитела) и врло често су прекривени IgE антителима. Еозинофили играју важну улогу у борби организма против паразита, нарочито хелминта, а један су од кључних фактора у развоју алергијских реакција (нарочито астме).