Kādas ir imūnsistēmas aizsardzības līnijas?

Ādas (cutis) virsējais raga slānis ir sauss, skābs un pastāvīgi atjaunojas, tāpēc lielākā daļa mikrobu uz tās vienkārši neizdzīvo. Ādas virsmas pH ir skābāks nekā asinīm, un sviedru un tauku dziedzeru izdalījumi satur pretmikrobu peptīdus. Vesela āda ir necaurlaidīga; katrs ievainojums, apdegums, plaisa vai katetrs šo līniju izlaiž.

Gļotādas (tunicae mucosae) nevar būt sausas, tāpēc tās aizsargājas citādi. Elpceļos gļotas notver daļiņas, un skropstiņepitēlija vienlaicīgi sitieni virza gļotu kārtu uz rīkli, kur to norij. Šo mehānismu sauc par mukociliāro klīrensu, un to bojā gan cigarešu dienas, gan sauss gaiss, gan atsevišķi iedzimti skropstiņu darbības traucējumi.

Ķīmiskajā daļā ietilpst kuņģa sālsskābe, žults, siekalu un asaru lizocīms, kas šķeļ baktēriju šūnapvalku, un urīna plūsma, kas izskalo urīnizvadkanālu. Atsevišķi jāmin normālā mikroflora: uz ādas un zarnās dzīvojošās baktērijas aizņem vietu un barības vielas, ko citādi izmantotu patogēni. Tieši šīs līdzsvara izjaukšana skaidro, kāpēc pēc plaša spektra antibiotiku kursa var attīstīties sēnīšu vai Clostridioides difficile izraisīts caurejas gadījums.

• Mehāniskie: neskarts ādas raga slānis, ciešie savienojumi starp epitēlija šūnām, gļotu kārta, skropstiņepitēlijs, klepus un šķaudīšana.
• Ķīmiskie: kuņģa skābe, žults, lizocīms asarās un siekalās, defensīni un katelicidīns gļotādās, ādas taukskābes.
• Bioloģiskie: normālā mikroflora, kas konkurē par vietu un barību un ražo mikrobiem nelabvēlīgas vielas.
• Plūsmas: urīna, asaru, siekalu un gļotu pastāvīga kustība prom no ķermeņa dziļākajiem audiem.

Ja mikrobs nokļūst audos, to sagaida šūnas, kas jau atrodas uz vietas: audu makrofāgi, tuklās šūnas un dendritiskās šūnas. Tās nesaskata konkrētu ierosinātāju, bet atpazīst mikrobiem kopīgus uzbūves elementus, piemēram, baktēriju šūnapvalka lipopolisaharīdu vai vīrusa divpavedienu RNS. Atpazīšanu veic receptori, no kuriem visvairāk pētītie ir Tollam līdzīgie receptori.

Pēc atpazīšanas šūna izdala citokīnus un hemokīnus, kas paplašina kapilārus un piesaista no asinīm neitrofilos leikocītus. Neitrofilie leikocīti ir visdaudzskaitlīgākie asins baltie asinsķermenīši un pirmie ierodas iekaisuma vietā; tie mikrobus fagocitē, iznīcina ar skābekļa radikāļiem un fermentiem, un pēc tam iet bojā, veidojot strutas.

Paralēli darbojas komplementa sistēma, proti, aknās ražotu asins plazmas olbaltumvielu kaskāde. Tā mikroba virsmu iezīmē fagocītiem, piesaista imūnšūnas un var izveidot poras baktērijas apvalkā. Vīrusu inficētas un audzēja šūnas atsevišķi uzrauga dabiskās galētājšūnas, kas iznīcina šūnas, kuras savā virsmā vairs neuzrāda normālo pirmās klases audu saderības molekulu.

1. Audu bojājuma vai mikroba atpazīšana ar iedzimtās imunitātes receptoriem.
2. Citokīnu un iekaisuma mediatoru izdalīšana, kapilāru paplašināšanās un caurlaidības palielināšanās.
3. Neitrofilo leikocītu piesaiste, izkļūšana no asinsvada un virzīšanās pa ķīmiskā signāla gradientu.
4. Fagocitoze un mikroba sagremošana fagolizosomā, komplementa aktivācija asins plazmā.
5. Dendritiskās šūnas ar mikroba fragmentiem dodas uz tuvāko limfmezglu un ieslēdz adaptīvo atbildi.

Adaptīvā imunitāte sākas limfmezglā, kur dendritiskā šūna parāda mikroba fragmentu T limfocītiem. Katram limfocītam ir viens vienīgs receptora variants, tāpēc no miljoniem šūnu atbildi sāk tikai tās dažas, kuru receptors konkrētajam fragmentam der. Šīs šūnas pēc tam strauji dalās, un procesu sauc par klonālo selekciju.

T limfocīti sadalās vairākos darba veidos. Palīgšūnas T limfocīti (CD4) nekļūst par galvenajiem izpildītājiem, bet nosaka atbildes virzienu: tie palīdz B limfocītiem ražot antivielas, pastiprina makrofāgu darbu vai virza pretsēnīšu un pretparazītu atbildi. Citotoksiskie T limfocīti (CD8) iznīcina paša organisma šūnas, kas inficētas ar vīrusu. Regulatorie T limfocīti bremzē atbildi, lai tā neiznīcinātu veselus audus.

B limfocīti pēc aktivācijas pārvēršas par plazmas šūnām, kas ražo antivielas jeb imūnglobulīnus. Antivielas neiznīcina mikrobu pašas: tās to neitralizē, salīmē kopā, iezīmē fagocitozei un aktivē komplementu. Dažādām imūnglobulīnu klasēm ir dažādi uzdevumi, un tieši A klases imūnglobulīns ir tas, kas izdalās gļotādu virsmā un atgriežas pie pirmās līnijas.

Pēc infekcijas pārslimošanas daļa aktivēto limfocītu nepazūd, bet paliek kā atmiņas šūnas limfmezglos, kaulu smadzenēs un audos. Atkārtoti saskaroties ar to pašu antigēnu, tās neprasa garo sagatavošanās posmu, un aizsardzība iestājas ātrāk. Tieši šo mehānismu izmanto vakcīnas: tās parāda imūnsistēmai ierosinātāja atpazīstamo daļu bez slimības pārslimošanas, un aktuālo vakcinācijas kalendāru Latvijā uztur ģimenes ārsta prakse.

Atsevišķi jāmin pasīvā imunitāte, kad organisms saņem gatavas antivielas, nevis ražo tās pats. Tā ir māte, kas antivielas nodod auglim caur placentu un zīdainim ar pienu, un tā ir arī ārstnieciska antivielu ievadīšana. Pasīvā imunitāte darbojas uzreiz, bet nav ilgstoša, jo atmiņas šūnas nerodas.

Zemāk apkopotas galvenās atšķirības, kas ļauj saprast, kāpēc organismam vajadzīgas abas. Iedzimtā imunitāte pērk ātrumu par cenu, ka tā nav precīza. Adaptīvā pērk precizitāti par cenu, ka tai vajadzīgs laiks.

Šis laika atstatums ir arī iemesls, kāpēc pirmreizēja saslimšana ar jaunu ierosinātāju mēdz noritēt smagāk nekā atkārtota saskarsme ar to pašu. Pirmajā reizē organismam paralēli jācīnās un jāmācās, atkārtotā saskarsmē atbilde jau ir sagatavota.

Jaundzimušā adaptīvā imunitāte vēl nav apmācīta, jo tā gandrīz nav saskārusies ar antigēniem. Aizsardzību sākumā lielā mērā nodrošina mātes antivielas un zīdīšana, un tieši tāpēc pirmajos mēnešos daži ierosinātāji ir bīstamāki nekā vēlāk. Aizkrūts dziedzeris bērnībā ir vislielākais un aktīvākais, jo tajā notiek T limfocītu atlase.

Pēc pubertātes aizkrūts dziedzeris pakāpeniski aizvietojas ar taukaudiem, un jaunu T limfocītu ražošana samazinās. Organisms to lielā mērā kompensē ar jau izveidoto atmiņas šūnu krājumu, tāpēc pieaugušais slimo retāk nekā mazs bērns, kaut arī jaunu limfocītu rodas mazāk.

Vecumā imūnsistēmā notiek divas pretējas pārmaiņas vienlaikus: atbilde uz jauniem antigēniem kļūst lēnāka un vājāka, bet vienlaikus pieaug zemas pakāpes pastāvīgs iekaisums. Praktiskās sekas ir tādas, ka vecāka cilvēka infekcija var noritēt bez augstas temperatūras un ar netipiskiem simptomiem, piemēram, apjukumu vai vispārēju vājumu.

Traucējumus iedala trīs grupās. Imūndeficīts nozīmē, ka aizsardzība ir par vāju: tas var būt iedzimts vai iegūts, piemēram, HIV infekcijas, ļaundabīgas slimības, ilgstošas glikokortikoīdu vai imūnsupresīvas terapijas dēļ. Autoimūna slimība nozīmē, ka atbilde vērsta pret paša organisma audiem. Alerģija nozīmē pārmērīgu atbildi pret nekaitīgu vielu.

Ar šiem stāvokļiem strādā vairāki speciālisti. Alerģijas un aizdomas par imūndeficītu izvērtē alergologs vai klīniskais imunologs, autoimūnās locītavu un saistaudu slimības ārstē reimatologs, asinsrades traucējumus hematologs, bet pirmais solis parasti ir ģimenes ārsts, kas izlemj, pie kā sūtīt. Ilgstoši paaugstināta temperatūra bez skaidra iemesla, nepamatots svara zudums vai atkārtotas smagas infekcijas ir iemesls doties pie ārsta, nevis gaidīt.

• Imūndeficīts: par maz aizsardzības, atkārtotas un neparastas infekcijas.
• Autoimunitāte: aizsardzība vērsta pret savējiem audiem, piemēram, vairogdziedzeri vai locītavām.
• Alerģija un paaugstināta jutība: pārāk spēcīga atbilde pret nekaitīgu antigēnu.
• Limfoproliferatīvas slimības: imūnsistēmas šūnu pašu ļaundabīga savairošanās.

Vienkāršākais un visbiežāk izmantotais izmeklējums ir pilna asins aina ar leikocītu formulu. Tā parāda, vai neitrofilo leikocītu un limfocītu skaits ir normāls, un jau tas norāda, kuru virzienu pārbaudīt tālāk. Iekaisuma esamību papildus rāda C reaktīvais olbaltums un eritrocītu grimšanas ātrums, taču tie nepasaka, kas iekaisumu izraisa.

Adaptīvās imunitātes humorālo daļu vērtē, nosakot imūnglobulīnu klašu līmeņus serumā un, ja vajadzīgs, atbildi uz vakcīnu. Šūnu daļu vērtē ar limfocītu apakšpopulāciju plūsmas citometriju, kas saskaita CD4 un CD8 T limfocītus, B limfocītus un dabiskās galētājšūnas. Komplementa sistēmai ir atsevišķi testi, kas mēra kaskādes kopējo darbspēju.

Attēldiagnostiku imūnsistēmā lieto netieši: ultrasonogrāfija parāda palielinātus limfmezglus un liesu, bet galīgo atbildi par palielināta limfmezgla dabu dod tā biopsija ar histoloģisku izmeklēšanu.

Pirmā biežā sajaukšana ir starp terminiem „adaptīvā" un „iegūtā" imunitāte. Tie apzīmē vienu un to pašu trešo līniju, un dalījums trijās sistēmās, kur iegūtā būtu atsevišķa no adaptīvās, ir kļūda. Iegūtā imunitāte savukārt var būt aktīva, kas rodas pēc pārslimošanas vai vakcinācijas, un pasīva, kas rodas, saņemot gatavas antivielas.

Otrā sajaukšana ir starp iekaisumu un infekciju. Iekaisums ir organisma atbildes reakcija, kas var rasties arī bez mikroba, piemēram, pēc traumas vai autoimūna procesa dēļ. Infekcija ir mikroba klātbūtne un vairošanās. Tāpēc paaugstināts C reaktīvais olbaltums pats par sevi nenozīmē, ka vajadzīga antibiotika.

Mācību grāmatās iedzimto imunitāti bieži apraksta kā tādu, kas vispār nespēj mācīties. Pēdējo gadu pētījumi rāda, ka makrofāgi un dabiskās galētājšūnas pēc noteiktiem stimuliem uz laiku maina savu vielmaiņu un hromatīna stāvokli tā, ka nākamreiz reaģē spēcīgāk. Šo parādību sauc par apmācīto iedzimto imunitāti, un tā ir robeža, kas veco stingro dalījumu padara mazāk asu, nekā mācās skolā.

Otrs mazāk zināms punkts ir tas, ka lielākā daļa imūnsistēmas darba nenotiek asinīs. Asinis ir tikai transporta ceļš; galvenā darbība notiek gļotādās, ādā un limfmezglos. Tāpēc asins analīze var būt gandrīz normāla, kamēr audos norit nopietns process, un tāpēc gļotādu imunitātes novērtējums ir daudz grūtāks nekā parasta asins nodošana.