Το ανοσοποιητικό σύστημα: Πώς λειτουργεί και τι οφέλη έχει από την ανοσοποίηση;

Ο ανθρώπινος οργανισμός εκτίθεται συνεχώς σε επιδράσεις από το περιβάλλον, στο οποίο βρίσκονται παθογόνοι μικροοργανισμοί – ιοί, βακτήρια, μύκητες και παράσιτα. Η μόνη εξωτερική μηχανική προστασία του είναι το δέρμα και η εσωτερική του προστασία είναι οι βλεννογόνοι μεμβράνες, όπως αυτές του πεπτικού και του αναπνευστικού συστήματος. Οτιδήποτε διαπερνά αυτούς τους μηχανικούς φραγμούς αποτελεί αυτομάτως απειλή για την ομαλή λειτουργία του ανθρώπινου σώματος.

Τα βακτήρια χρησιμοποιούν  το περιβάλλον του σώματός μας για τη δική τους επιβίωση και οι ιοί χρειάζονται τα κύτταρά μας για να αναπαραχθούν. Με τη διείσδυση στα εσωτερικά μέρη του σώματος, αναπτύσσονται λοιμώξεις οι οποίες πρέπει να καταπολεμηθούν αποτελεσματικά. Ευτυχώς, υπάρχει ένας μηχανισμός άμυνας ακριβώς κάτω από τις εξωτερικές και εσωτερικές επιφάνειες του σώματος, ο οποίος είναι έτοιμος να προστατεύσει το σώμα μας μέχρι το τελευταίο λεπτό της ζωής μας. Αυτός ο μηχανισμός είναι το ανοσοποιητικό σύστημα, το οποίο λειτουργεί όλο το εικοσιτετράωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα.

Τι είναι το ανοσοποιητικό σύστημα;

Το ανοσοποιητικό σύστημα δεν είναι ένα ξεχωριστό όργανο. Υπάρχει παντού στο σώμα και οι κύριες οδοί του είναι το αίμα και η λέμφος. Ταξιδεύει μέσω των αιμοφόρων αγγείων, για να πάει όπου υπάρχει κίνδυνος παραβίασης του μηχανικού ορίου (δέρμα και βλεννογόνοι) μεταξύ του εξωτερικού κόσμου και του ευαίσθητου εσωτερικού του σώματος. Μέσω του αίματος και της λέμφου, τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος φτάνουν στα ανοσοποιητικά όργανα – τον θύμο, τον σπλήνα και τους λεμφαδένες.

Ένας ολόκληρος στρατός κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος γεννιέται στο μυελό των οστών. Τα λευκά αιμοσφαίρια (λευκοκύτταρα) αντιπροσωπεύουν τις επιμέρους μονάδες μάχης και, ανάλογα με την εξειδίκευσή τους, διακρίνονται σε ειδικά και μη ειδικά ανοσοποιητικά. Η μη ειδική ανοσία περιλαμβάνει μια ποικιλία πρωτεϊνών και η ειδική ανοσία συνδέεται με τη μη ειδική ανοσία μέσω αντισωμάτων.^[1-2]

1. Μη ειδική (έμφυτη) ανοσία

Η πρώτη γραμμή άμυνας του ανθρώπινου οργανισμού είναι η μη ειδική ανοσία. Αυτή η άμυνα είναι έμφυτη και μπορεί να μας προστατεύσει αποτελεσματικά από τα πιο επικίνδυνα παθογόνα. Αποτελείται από κύτταρα που αναπτύσσονται σε κρίσιμα σημεία σαν κρησφύγετο. Αν κάτι που δεν ανήκει στο σώμα καταφέρει να διεισδύσει, τα κύτταρα αυτά αρχίζουν να πυροβολούν με όλα τα όπλα που διαθέτουν^[1].

Αλλά για να γνωρίζουν αυτά τα κύτταρα πότε πρέπει να επιτεθούν, υπάρχουν αισθητήρες -πρωτεΐνες- διάσπαρτοι σε όλο το σώμα. Αυτές οι πρωτεΐνες ανήκουν στο λεγόμενο σύστημα συμπληρώματος. Η δουλειά τους είναι να κολλάνε στα βακτήρια και τους ιούς και να μεταδίδουν σήματα στα κύτταρα προκείμενου να εξαπολύσουν επίθεση. Αναγνωρίζουν τους υδατάνθρακες που βρίσκονται στην επιφάνεια των ιών και των βακτηρίων, αλλά όχι στην επιφάνεια των κυττάρων μας. ^[3]

Η πρώτη μονάδα μάχης στο σημείο της λοίμωξης είναι τα ουδετερόφιλα. Τα κύτταρα αυτά είναι τα πολυπληθέστερα στο αίμα και ανανεώνονται συνεχώς. Η κύρια λειτουργία τους είναι να επιτίθενται και να καταβροχθίζουν κυριολεκτικά οτιδήποτε δεν ανήκει στο σώμα. Εάν χρειαστεί, θα αυτοκαταστραφούν, θα αποβάλουν το περιεχόμενό τους στο πεδίο της μάχης, θα προκαλέσουν την ανάπτυξη τοπικής φλεγμονή και,  τελικά, θα εξουδετερώσουν τον εχθρό.

Το σύστημα συμπληρώματος μαζί με τα κύτταρα της μη ειδικής ανοσίας πυροδοτούν τη φλεγμονώδη διαδικασία. Λειτουργεί σαν «πυρκαγιά» για να αποτρέψει την εξάπλωση των παθογόνων μικροοργανισμών. Η φλεγμονώδης αντίδραση είναι μη ειδική και ως εκ τούτου την αντιλαμβανόμαστε ως κάτι δυσάρεστο – υποφέρουν ακόμη και τα κύτταρα που βρίσκονται κοντά. ^[3]

Η μη ειδική ανοσία περιλαμβάνει και άλλα κύτταρα εκτός από τα ουδετερόφιλα: ^[1]

• τα μακροφάγα – μαζί με τα ουδετερόφιλα ανήκουν στα φαγοκύτταρα και συμμετέχουν στην «καταβρόχθιση» των παθογόνων μικροοργανισμών
• τα δενδριτικά κύτταρα – συνδέουν τη μη ειδική και την ειδική ανοσία δείχνοντας αντιγόνα σε άλλα κύτταρα
• μαστοκύτταρα – συμμετέχουν στην ανοσολογική απόκριση και εκκρίνουν ουσίες όπως η ισταμίνη (σε αλλεργικές αντιδράσεις)
• βασεόφιλα – είναι τα λιγότερο άφθονα στο αίμα αλλά προκαλούν πολύ ισχυρή (αλλεργική) αντίδραση
• ηωσινόφιλα – παρόμοια με τα βασεόφιλα, αλλά συμμετέχουν επίσης στην προστασία από μύκητες και παράσιτα
• κύτταρα NK (φυσικοί φονείς) – διαθέτουν ένζυμα που τους επιτρέπουν να σκοτώνουν κύτταρα μολυσμένα από ιούς ή καρκινικά κύτταρα

Μπορεί να σας ενδιαφέρουν, επίσης, αυτά τα προϊόντα:

2. Ειδική (επίκτητη) ανοσία

Η ειδική ανοσία περιλαμβάνει εγγενώς κύτταρα που θυμούνται τον εχθρό και, χάρη σε αυτήν τη μνήμη, μπορούν να παράγουν ειδικά αντισώματα. Μετά από μια επιτυχή επίθεση από τη μη ειδική ανοσία, οι παθογόνοι μικροοργανισμοί τεμαχίζονται. Αυτά τα κομμάτια των παθογόνων εκτίθενται στην επιφάνεια των λεγόμενων αντιγονοπαρουσιαστικών κυττάρων και επιδεικνύονται στα κύτταρα της ειδικής ανοσίας, τα οποία μαθαίνουν να αναγνωρίζουν αυτά τα κομμάτια. Αφού έρθει κάποιος αντιμέτωπος με το ίδιον βακτήριο ή τον ίδιο ιό ξανά, η ανοσία του γνωρίζει ήδη τον εχθρό και είναι έτοιμη να παράγει ένα πολύ ισχυρό όπλο – τα αντισώματα. ^[2]

Τα αντισώματα παράγονται από τα Β-λεμφοκύτταρα έτσι ώστε να αναγνωρίζουν τα αντιγόνα στην επιφάνεια των παθογόνων και η επίθεση να κατευθύνεται μόνο σε αυτά. Τα αντισώματα είναι η ατράνταχτη απόδειξη ότι πρέπει να γίνει επίθεση. Τα αντισώματα χρησιμοποιούνται επίσης από το σύστημα των πρωτεϊνών του συμπληρώματος για να μπορεί να επιτεθεί ειδικά, οδηγώντας σε αποτελεσματικότερη απορρόφηση των παθογόνων μικροοργανισμών. Ταυτόχρονα, χρησιμοποιούνται από τα κύτταρα της ειδικής ανοσίας, τα οποία, όταν αναγνωρίζονται από ένα αντίσωμα , σκοτώνουν το μολυσμένο κύτταρο για να αποτρέψουν την εξάπλωση της λοίμωξης.

Η ειδική ανοσία περιλαμβάνει ιδίως: ^[2]

• Τ-λεμφοκύτταρα – χωρίζονται σε διάφορους υποτύπους και η κύρια λειτουργία τους είναι να αναγνωρίζουν το παθογόνο που υποδεικνύεται με αντισώματα και να το καταστρέφουν
• τα CD8+ Τ-λεμφοκύτταρα είναι κυτταροτοξικά – σκοτώνουν τα μολυσμένα κύτταρα
• τα CD4+ Τ-λεμφοκύτταρα είναι βοηθητικά – ενεργοποιούν τα Β-λεμφοκύτταρα και τα CD8+ κυτταροτοξικά λεμφοκύτταρα
• Β-λεμφοκύτταρα – είναι υπεύθυνα για την παραγωγή αντισωμάτων με βάση αντιγόνα που τους έχουν «παρουσιαστεί»

Πώς γίνεται η καταπολέμηση ενός παθογόνου μικροοργανισμού;

1. Εάν οι εχθρικές δυνάμεις (ιοί ή βακτήρια) καταφέρουν να διεισδύσουν μέσω του δέρματος στον οργανισμό, τους περιμένουν οι πρωτεΐνες που αντιδρούν άμεσα σε αυτή την είσοδο. Υπό ιδανικές συνθήκες, η αντίδραση αυτή είναι ταχεία και αποτελεσματική.
2. Μετά την αρχική αναγνώριση του παθογόνου, λαμβάνουν χώρα διάφορα γεγονότα που οδηγούν στη σήμανση του εχθρού για τα κύτταρα της μη ειδικής ανοσίας, οδηγώντας τελικά στην ολική καταστροφή του. Ωστόσο, τα βακτήρια και οι ιοί έχουν αναπτύξει μηχανισμούς για να αντιστέκονται σε αυτές τις επιθέσεις.
3. Ακολουθούν τα κύτταρα της μη ειδικής ανοσίας. Επιτίθενται αδιακρίτως σε οτιδήποτε έχει επισημανθεί ως εχθρός. Παράγουν ουσίες που πυροδοτούν μια φλεγμονώδη αντίδραση – μια πυρκαγιά που καταστρέφει τα πάντα γύρω της.
4. Ο εχθρός αιχμαλωτίζεται – τα κύτταρα τον «καταβροχθίζουν» κυριολεκτικά. Τα αναγνωριστικά του (αντιγόνα) τεμαχίζονται και επιδεικνύονται στα κύτταρα της ειδικής ανοσίας.
5. Κατά τη διάρκεια των συνεχιζόμενων μαχών (ασθένεια), υπάρχει επίσης η παραγωγή αντισωμάτων, τα οποία φτάνουν στο πεδίο της μάχης λίγο αργότερα, αλλά εστιάζουν την επίθεσή τους απευθείας στον εχθρό.
6. Η φλεγμονώδης αντίδραση, σε συνδυασμό με την «καταβρόχθιση», την καταστροφή των κυτταρικών τοιχωμάτων και την επακόλουθη παραγωγή αντισωμάτων, οδηγεί (ιδανικά) στην εξουδετέρωση του εχθρού.

Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα είναι ότι τα κύτταρα της ειδικής ανοσίας θυμούνται πώς μοιάζει ο εχθρός και μπορούν έτσι να συντονίσουν μια επίθεση σε περίπτωση επαναλαμβανόμενης μόλυνσης.

Υπό πολύ συγκεκριμένες συνθήκες, μπορούν να σχηματιστούν αντισώματα κατά των ίδιων των πρωτεϊνών του οργανισμού. Στην περίπτωση αυτή, το ανοσοποιητικό σύστημα μπερδεύεται και αυτή η σύγχυση εκδηλώνεται με τη μορφή αυτοάνοσων νοσημάτων. ^[4]

Το ανοσοποιητικό σύστημα είναι διαρκώς έτοιμο να προστατεύσει τον οργανισμό από τις λοιμώξεις, αλλά διατηρεί και την ισορρπία στις τάξεις του. Συμμετέχει στην αναγνώριση όχι μόνο των μολυσμένων, αλλά και των παλαιών και δυνητικά καρκινικών κυττάρων.

Οι ανοσοποιήσεις διδάσκουν την ανοσία

Ο εμβολιασμός είναι η καλύτερη διαθέσιμη μορφή πρόληψης. Χρησιμοποιεί την ικανότητα του ανοσοποιητικού συστήματος να μαθαίνει και να θυμάται τους παθογόνους μικροοργανισμούς. Αυτή η εκμάθηση, ωστόσο, δεν προϋποθέτει μόλυνση, που με τη σειρά της συνεπάγεται το μειονέκτημα μιας νόσου και της ανοσίας σε πλήρη λειτουργία.

Ο εμβολιασμός περιλαμβάνει την έκθεση ήδη αφομοιωμένων παθογόνων (αντιγόνων) στο ανοσοποιητικό σύστημα, έτσι ώστε αυτό να παράγει αντισώματα πριν το παθογόνο εισέλθει στον οργανισμό. Είναι σαν μια ενημέρωση πριν από την αποστολή, όπου τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος γνωρίζουν τον εχθρό πριν αυτός εμφανιστεί, ώστε να μπορούν να πραγματοποιήσουν μια στοχευμένη επίθεση με ακρίβεια και αποτελεσματικότητα. ^[5]

Η αρχή είναι απλή:

1. Ένα εμβόλιο που περιέχει ένα μέρος ενός ιού ή βακτηρίου (αντιγόνο) εγχύνεται με ένεση στο σώμα (συχνότερα σε έναν μυ).
2. Τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος παίρνουν αυτά τα κομμάτια και τα παρουσιάζουν σε άλλα.
3. Η παραγωγή αντισωμάτων κατά του αντιγόνου που έχει εγχυθεί είναι συνεχής.
4. Σε περίπτωση μόλυνσης, το πιο ακριβές και αποτελεσματικό όπλο κατά του εχθρού είναι πλέον έτοιμο.

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι παρουσίασης των αντιγόνων στο ανοσοποιητικό σύστημα με τη χρήση ανοσοποίησης, και τα ακόλουθα μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως εμβόλια:

• ένας εξασθενημένος ή μη ζωντανός ιός
• μη ζωντανά βακτήρια
• ολόκληρα αντιγόνα ή μέρη τους
• φορείς που περιέχουν πληροφορίες για τον τρόπο παραγωγής του αντιγόνου. Τα κύτταρα λαμβάνουν αυτόν τον φορέα, παρασκευάζουν το αντιγόνο και το παρουσιάζουν στο ανοσοποιητικό σύστημα. Τέτοια εμβόλια ήταν τα εμβόλια COVID-19 της AstraZeneca ή το ρωσικό Sputnik V.
• mRNA που κωδικοποιεί ένα αντιγόνο ή μέρος ενός αντιγόνου, το οποίο χρησιμοποιείται από τα κύτταρα για να κατασκευάσουν το αντιγόνο και να το παρουσιάσουν στο ανοσοποιητικό σύστημα. Τα εμβόλια αυτά χρησιμοποιήθηκαν στα εμβόλια COVID-19 της Pfizer και της Moderna

Πώς μπορείτε να ενισχύσετε την ανοσία σας;

Το ανοσοποιητικό σύστημα είναι έτοιμο να υπερασπίζεται συνεχώς τον οργανισμό από τους εχθρούς. Ωστόσο, μπορούμε να βελτιώσουμε την αποτελεσματικότητά του με επαρκή ύπνο, όταν τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος ανακυκλώνονται και δημιουργούνται νέες μονάδες μάχης. Όπως συμβαίνει με όλα, η ποιοτική και ποικίλη διατροφή, πλούσια σε πρωτεΐνες, μέταλλα και βιταμίνες και λιγότερο αλκοόλ, θα βοηθήσει εξίσου. Το ανοσοποιητικό σύστημα μπορεί επίσης να ενισχυθεί με κρυοθεραπεία, ή αντίθετα με σάουνα.

Πηγές:

[1] Hato T, Dagher PC. How the Innate Immune System Senses Trouble and Causes Trouble - doi: 10.2215/CJN.04680514. Epub 2014 Nov 20. PMID: 25414319; PMCID: PMC4527020.

[2] Bonilla, Francisco A.; Oettgen, Hans C. . (2010). Adaptive immunity.- doi:10.1016/j.jaci.2009.09.017

[3] Dunkelberger, J., Song, WC. Complement and its role in innate and adaptive immune responses - https://doi.org/10.1038/cr.2009.139

[4] Wang, Lifeng et al. “Human autoimmune diseases: a comprehensive update.” Journal of internal medicine - doi:10.1111/joim.12395

[5] Pollard, A.J., Bijker, E.M. A guide to vaccinology: from basic principles to new developments - https://doi.org/10.1038/s41577-020-00479-7