Čo je imunológia?

Obsah:

• Čo je imunológia?
• Prečo je imunológia dôležitá?
• Čo je to imunológ?
• Imunitný systém
• Poruchy imunitného systému a klinická imunológia
• Veterinárna imunológia

Čo je imunológia?

Imunológia je štúdium imunitného systému a je veľmi dôležitým odvetvím lekárskych a biologických vied. Imunitný systém nás chráni pred infekciami prostredníctvom rôznych obranných línií. Ak imunitný systém nefunguje tak, ako má, môže to mať za následok ochorenia, ako sú autoimunita, alergia a rakovina. V súčasnosti sa tiež ukazuje, že imunitné reakcie prispievajú k rozvoju mnohých bežných porúch, ktoré sa tradične nepovažujú za imunologické, vrátane metabolických, kardiovaskulárnych a neurodegeneratívnych ochorení, ako je Alzheimerova choroba.

Prečo je imunológia dôležitá?

Od priekopníckej práce Edwarda Jennera v 18. storočí, ktorá nakoniec viedla k očkovaniu v jeho modernej podobe (inovácia, ktorá pravdepodobne zachránila viac životov ako akýkoľvek iný pokrok v medicíne), až po mnohé vedecké objavy v 19. a 20. storočí, ktoré okrem iného viedli k bezpečnej transplantácii orgánov, identifikácii krvných skupín a v súčasnosti všadeprítomnému používaniu monoklonálnych protilátok vo vede a zdravotníctve, imunológia zmenila tvár modernej medicíny. Imunologický výskum naďalej rozširuje obzory nášho chápania spôsobov liečby významných zdravotných problémov, pričom prebieha výskum v oblasti imunoterapie, autoimunitných ochorení a vakcín proti novým patogénom, ako je napríklad ebola. Pokrok v chápaní základnej imunológie je nevyhnutný pre klinické a komerčné využitie a uľahčil objav nových diagnostických a liečebných postupov na zvládnutie širokej škály ochorení. Okrem toho imunologický výskum spolu s pokrokom v technológii poskytol kriticky dôležité výskumné techniky a nástroje, ako je prietoková cytometria a technológia protilátok.

Čo je to imunológ?

Imunológ je vedec a/alebo lekár, ktorý sa špecializuje na imunológiu. Mnohí imunológovia pracujú v laboratóriu zameranom na výskum, buď na akademickej pôde, alebo v súkromnom priemysle (napr. vo farmaceutickom priemysle). Iní imunológovia - „klinickí imunológovia“ - sú lekári, ktorí sa zameriavajú na diagnostiku a liečbu ochorení imunitného systému, ako sú autoimunitné ochorenia a alergie.

Imunitný systém

Imunitný systém je zložitý systém štruktúr a procesov, ktorý sa vyvinul s cieľom chrániť nás pred chorobami. Imunitný systém tvoria molekulárne a bunkové zložky. Funkcia týchto zložiek sa delí na nešpecifické mechanizmy, teda tie, ktoré sú organizmu vrodené, a reakcie, ktoré sú adaptívne na špecifické patogény. Základná alebo klasická imunológia zahŕňa štúdium zložiek, ktoré tvoria vrodený a adaptívny imunitný systém.

Vrodená imunita je prvou líniou obrany a je nešpecifická. To znamená, že reakcie sú rovnaké pre všetky potenciálne patogény, bez ohľadu na to, aké odlišné môžu byť. Vrodená imunita zahŕňa fyzikálne bariéry (napr. koža, sliny atď.) a bunky (napr. makrofágy, neutrofily, bazofily, žírne bunky atď.). Tieto zložky sú „pripravené“ a chránia organizmus počas prvých dní infekcie. V niektorých prípadoch to stačí na odstránenie patogénu, ale v iných prípadoch je prvá obrana preťažená a nastupuje druhá obranná línia.

Adaptívna imunita je druhou obrannou líniou, ktorá zahŕňa budovanie pamäte o infekciách, s ktorými sa organizmus stretol, takže môže vyvinúť zvýšenú odpoveď špecifickú pre patogén alebo cudziu látku. Adaptívna imunita zahŕňa protilátky, ktoré sa zvyčajne zameriavajú na cudzie patogény voľne sa pohybujúce v krvnom obehu. Zapájajú sa aj T-lymfocyty, ktoré sú zamerané najmä na patogény, ktoré kolonizovali bunky, a môžu priamo zabíjať infikované bunky alebo pomáhať kontrolovať protilátkovú odpoveď.

Poruchy imunitného systému a klinická imunológia

Imunitný systém je vysoko regulovaný a vyvážený systém a keď sa rovnováha naruší, môže dôjsť k ochoreniu. Výskum v tejto oblasti zahŕňa štúdium ochorení, ktoré sú spôsobené dysfunkciou imunitného systému. Veľká časť tejto práce má význam pre vývoj nových terapií a liečebných postupov, ktoré môžu zvládnuť alebo vyliečiť ochorenie zmenou spôsobu fungovania imunitného systému alebo v prípade vakcín naštartovaním imunitného systému a posilnením imunitnej reakcie na špecifické patogény.

Poruchy imunity zahŕňajú problémy s imunitným systémom, ktoré zhoršujú jeho schopnosť primeranej obrany. V dôsledku toho sa takmer vždy spájajú so závažnými infekciami, ktoré pretrvávajú, opakujú sa a/alebo vedú ku komplikáciám, čo spôsobuje, že tieto poruchy sú veľmi vyčerpávajúce a dokonca smrteľné. Existujú dva typy porúch imunity: primárne imunodeficiencie sú zvyčajne prítomné od narodenia, sú spravidla dedičné a pomerne zriedkavé. Takýmto príkladom je bežná variabilná imunodeficiencia (CVID). Sekundárne imunodeficiencie sa zvyčajne vyvinú neskôr v živote a môžu vzniknúť po infekcii, ako je to v prípade AIDS po infekcii HIV.

Autoimunitné ochorenia vznikajú, keď imunitný systém napadne telo, ktoré má chrániť. Ľudia trpiaci autoimunitnými chorobami majú poruchu, ktorá im znemožňuje rozlíšiť „vlastné“ od „cudzích“ alebo „cudzích“ molekúl. Princípy imunológie poskytli širokú škálu laboratórnych testov na zisťovanie autoimunitných ochorení. Autoimunitné ochorenia možno opísať ako „primárne“ autoimunitné ochorenia, ako je napríklad diabetes 1. typu, ktoré sa môžu prejavovať od narodenia alebo počas raného života, alebo ako „sekundárne“ autoimunitné ochorenia, ktoré sa prejavujú neskôr v živote v dôsledku rôznych faktorov. Predpokladá sa, že reumatoidná artritída a skleróza multiplex patria k tomuto typu autoimunity. Autoimunitné ochorenia môžu byť aj lokálne, ako napríklad Crohnova choroba postihujúca tráviaci trakt, alebo systémové, ako napríklad systémový lupus erythematosus (SLE).

Alergie sú poruchy precitlivenosti, ktoré vznikajú, keď imunitný systém organizmu reaguje proti neškodným cudzím látkam, čo vedie k poškodeniu vlastných tkanív. Alergiu (alergén) môže spôsobiť takmer akákoľvek látka, ale najčastejšie alergie vznikajú po konzumácii určitých druhov potravín, napríklad arašidov, alebo po vdýchnutí látok prenášaných vzduchom, napríklad peľu alebo prachu. Pri alergických reakciách sa telo domnieva, že alergény sú nebezpečné, a okamžite produkuje látky, ktoré na ne útočia. To spôsobuje, že bunky imunitného systému uvoľňujú silné chemické látky, ako je histamín, ktorý spôsobuje zápal a mnohé príznaky spojené s alergiami. Imunológia sa snaží pochopiť, čo sa deje v tele počas alergickej reakcie a aké faktory sú za jej vznik zodpovedné. To by malo viesť k lepším metódam diagnostiky, prevencie a kontroly alergických ochorení.

Astma je vyčerpávajúce a niekedy smrteľné ochorenie dýchacích ciest. Vo všeobecnosti vzniká, keď imunitný systém reaguje na vdychované častice zo vzduchu, a časom môže u pacientov viesť k zhrubnutiu dýchacích ciest. Je hlavnou príčinou ochorenia a vyskytuje sa najmä u detí. V niektorých prípadoch má alergickú zložku, v mnohých prípadoch je však pôvod zložitejší a nedostatočne objasnený.

Rakovina je ochorenie abnormálneho a nekontrolovaného rastu a množenia buniek a je definovaná súborom charakteristických znakov, z ktorých jedným je schopnosť rakovinových buniek vyhnúť sa imunitnej deštrukcii. S vedomím, že vyhýbanie sa imunitnému systému môže prispieť k vzniku rakoviny, sa výskumníci zamerali na manipuláciu imunitného systému s cieľom poraziť rakovinu (imunoterapia). Imunoterapia rakoviny sa snaží stimulovať vrodené schopnosti imunitného systému v boji proti rakovinovému tkanivu a ukázala sa ako mimoriadne sľubná nová zbraň v našom arzenáli proti tejto chorobe. Medzi ďalšie aplikácie imunologických poznatkov v boji proti rakovine patrí použitie monoklonálnych protilátok (proteínov, ktoré vyhľadávajú a priamo sa viažu na špecifický cieľový proteín nazývaný antigén. Príkladom je Herceptin, čo je monoklonálna protilátka používaná na liečbu rakoviny prsníka a žalúdka). Okrem toho bolo vyvinutých niekoľko úspešných vakcín proti rakovine, najmä vakcína proti HPV.

Transplantácie zahŕňajú prenos buniek, tkanív alebo orgánov od darcu k príjemcovi. Najvážnejšou prekážkou transplantácií je rozpoznanie transplantovaných orgánov imunitným systémom ako cudzích. Pochopenie mechanizmov a klinických znakov rejekcie je dôležité pri určovaní diagnózy, odporúčaní liečby a je rozhodujúce pre vývoj nových stratégií a liekov na zvládnutie transplantácií a obmedzenie rizika rejekcie.

Vakcíny sú látky, ktoré učia telo rozpoznávať a brániť sa proti infekciám spôsobeným škodlivými patogénmi, ako sú baktérie, vírusy a parazity. Vakcíny poskytujú „náhľad“ na konkrétny patogén, ktorý stimuluje imunitný systém tela, aby sa pripravil na prípad, že dôjde k infekcii. Vakcíny obsahujú neškodný prvok infekčného agens, ktorý stimuluje imunitný systém k reakcii, ktorá začína tvorbou protilátok. Bunky reagujúce na vakcínu sa množia, aby produkovali protilátky špecifické pre vyvolávajúci agens a tiež aby vytvorili „pamäťové bunky“. Pri druhom stretnutí s infekčným agensom sú tieto pamäťové bunky schopné rýchlo sa vyrovnať s hrozbou tým, že produkujú dostatočné množstvo protilátok. Patogény v tele sú nakoniec zničené, čím sa zabráni ďalšej infekcii. Viaceré infekčné ochorenia vrátane kiahní, osýpok, príušníc, ružienky, záškrtu, tetanu, čierneho kašľa, tuberkulózy a detskej obrny už v Európe nie sú hrozbou vďaka úspešnej aplikácii vakcín.

Veterinárna imunológia

Veterinárna imunológia je odvetvie imunológie, ktoré sa venuje zlepšovaniu zdravia zvierat. Podobne ako ľudia, aj zvieratá trpia chorobami spôsobenými buď tým, že sa organizmy snažia napadnúť ich telo, alebo tým, že ich imunitný systém nefunguje správne. Voľne žijúce, domáce a hospodárske zvieratá sú bežne vystavené celému radu nebezpečných baktérií, vírusov a parazitov, ktoré ohrozujú ich blaho. Infekcie zvierat môžu mať rozsiahle dôsledky na pracovné odvetvia ľudí, ako sú potraviny a poľnohospodárstvo. Okrem toho sa mnohé infekcie zvierat môžu prirodzene prenášať cez druhovú bariéru a infikovať človeka a naopak, čo sa označuje ako zoonóza. Napríklad dobre preskúmané infekcie vrátane chrípky ošípaných a vtáčej chrípky, ako aj malárie a boreliózy sa prenášajú zo zvierat a hmyzu na ľudí. Preto je mimoriadne dôležité, aby sa tieto typy chorôb účinne kontrolovali. Tieto opatrenia nielenže zabránia ďalšiemu prenosu na iné zvieratá a ľudí, ale tiež znížia potenciálne ničivé sociálne a hospodárske dôsledky.