CD4 Th – bunky ako hlavný tvorcovia kolektívnej imunity

Autor: Michal Šebeňa

Zdravím Vás všetkých. V tomto článku som obsiahol skutočné fakty to tom, ako sa prirodzeným spôsobom tvorí imunita medzi ľuďmi a aké faktory jej v tom pomáhajú. Tieto činnosti sú pre ľudského jedinca dané už ihneď po narodení. Len v prenatálnom období dochádza k prenosu imunity z matky na plod za účasti protilátok triedy IgG. Po narodení každý živočíšny jedinec vrátane človeka zápasí s mikroorganizmami, ktoré nám príroda ponúka. Zároveň nás zosilňuje a evolučne vyvíja našu imunitnú molekulovú výbavu. Vírusy, baktérie a rôzne mikroorganizmy nás učia a pripravujú na rôzne silnejšie adaptačné podmienky. Tieto javy sú dané od úplného vzniku života na tejto planéte. Treba ich prijať a hlavne sa s nimi stotožniť. Ide o hlavný zákon prírody. Pevne verím, že Vás článok poučí o hlavných zákonných princípoch imunity. Možno budú niektoré vety znieť zložito, ale pre lepšie pochopenie som ich do detailov rozobral.
.
Variabilita jednotlivcov v rámci druhu je typická pre každý živočíšny druh, vrátane človeka. Táto variabilnosť sa prejavuje morfologickými znakmi, určitým typom reakcií a správania sa. Biologický polymorfizmus je ak sa príslušníci rovnakého toho istého biologického druhu od seba navzájom odlišujú. Je charakteristický pre vyššie organizmy a vyvíjal sa pod selekčným tlakom , čo v biológií znamená vplyv zvýhodňujúci v populácií určité organizmy. Selekčný tlak je podmienkou existencie prirodzeného a umelého výberu. Za biologickým polymorfizmom nezaostáva ani antigénová variabilnosť leukocytov, lymfocytov a trombocytov. Vývoj je prepojením náhodných zmien a prírodného výberu kde sa fixujú pozitívne znaky a vlastnosti. Selekcia okrem pôsobenia zvýhodňovania funkčných mutácií si zachováva nefunkčné štruktúry, ktoré neohrozujú existenciu príslušného druhu. Existencia genetickej variabilnosti umožňuje vznik dostatočného množstva takých mutácií, ktoré sú predmetom prirodzeného výberu. Môžeme si to predstaviť na príklade: že najmenej 500 miliónov živočíšnych druhov už osídlilo Zem a 99% ich zaniklo pre neschopnosť adaptácie. Z tohto sa usudzuje, že evolúcia závisí skôr od rokov ako od počtu generácií. Ide o tzv. vytváranie „molekulových hodín“ a tým presne posudzovať fylogenetický vývoj. V boji o prežitie vydrží iba ten jednotlivec, ktorý, sa vedel dostatočne včas a účinne brániť negatívnemu vplyvu mikroorganizmov. Preto mikroorganizmy patria medzi najdôležitejšie selekčné faktory. Za udržanie stálosti a integrity organizmu zodpovedajú imunitné mechanizmy zabezpečujúce toleranciu vlastných komponentov a reagujú imunitnou odpoveďou na cudzorodé látky vonkajšieho alebo vnútorného pôvodu. Mikroorganizmami napadnutý makroorganizmus rozpoznáva infikované bunky iba vtedy, ak majú s bunkami imunitného systému spoločné niektoré oblasti špecifických molekúl tzv. MHC (hlavný histokompatibilný komplex). Ide o to, že aby mikroorganizmus našiel svoju MHC – molekulu, musí mať daný živočíšny druh takú paletu týchto špecifických molekúl, aby sa vždy v rámci druhu našiel jednotlivec schopný odpovedať imunitnou reakciou na ktorýkoľvek infekčný agens. Zmena vlastných molekúl infekčným agensom sa stáva selekčným faktorom vývoja polymorfnosti tkanivových antigénov a rozvoja bunkovej imunity. Imunita spolu s nervovým a hormonálnym systémom je integrujúcim systémom umožňujúcim adaptabilnosť jednotlivca, v ktorom žije a reprodukuje sa.
.
Kolektívna imunita vzniká, ak dostatočne veľká časť populácie získa imunitu voči ochoreniu prostredníctvom masového rozšírenia choroby ako aj očkovaním. Teda, ak sa vírus v čase jeho vzrastu neustále šíri, postupne bude nakazených veľa ľudí, ktorí následne získajú imunitu. Výsledkom bude, že infekčný agens sa pomaly vytratí, lebo bude pre neho ťažšie a ťažšie nájsť vhodného hostiteľa, pokiaľ nepríde nový vírus alebo mutovaný podľa jeho predošlej kostry. Tieto procesy sú odjakživa dané a bežné v prírodnom svete. Žijeme s tým od existencie života a vždy slabších a chorých vyselektuje. Život a smrť sú na planéte Zem jednoznačné. Silnejší organizmus si vytvorí odolnosť a slabšie sú odsúdené dlhšiemu boju. Odolný sú naďalej evolučne vpred a silnejší na opätovnú infekciu. Vírus sa nikdy nevytratí, ale vďaka mutácií sa adaptuje a prispôsobí novým hostiteľom. Pamätajte, že pokiaľ by vírusy vymizli, skončil by na Zemi život. A teraz poďme k lepšiemu pochopeniu populačnej imunity:
Imunita je funkciou imunitného systému. Tvoria ju orgány , tkanivá, bunky a molekuly, zabezpečujúce ochranu organizmu pred vonkajšími a vnútornými narušiteľmi. Rozdeľujeme ju na nešpecifickú (vrodenú) a špecifickú (adaptívnu). Ak infekčný agens vstúpi do organizmu nastupuje prvá línia nešpecifickej imunity, ktorá pôsobí okamžite, nešpecificky a prechodne. Na rozdiel od nešpecifickej imunity, špecifická pôsobí pomalšie a dlhodobo. Pre svoju zložitosť a jemnú vyváženosť procesov dokáže rozpoznať a reagovať na akýkoľvek antigén. Nešpecifická imunita disponuje len obmedzením počtom rozpoznávacích štruktúr. Špecifická imunita si zachovala mnohé mechanizmy nešpecifickej imunity, ktoré sú potrebné na elimináciu narušiteľa integrity. Dokonale si pamätá každé stretnutie s mikroorganizmom, či inou cudzorodou látkou (antigénom). Po následnom opätovnom stretnutí si s ňou vie efektívne poradiť. Špecifická imunita zosilňuje obranné mechanizmy nešpecifickej imunity. Usmerňuje mechanizmy do miesta prieniku antigénu a tak ho lepšie dokáže likvidovať. Tieto mechanizmy sa indukujú len vtedy, ak je organizmus vystavený antigénu. Bez neho sa tieto procesy nevykonajú. Preto vždy tvrdím, že antigény vírusov a baktérií telo nutne potrebuje. Veď nás poháňajú vpred a sú základným stavebným kameňom imunitného systému. Aktívnu rolu pri odpovedi na antigén zohráva aktívna imunita. Tá môže byť postinfekčná, ktorá vzniká po prekonaní infekčného ochorenia a postvakcinačná vzniknutá umelo, po cielenom očkovaní. Pasívna imunita je efektívna metóda na rýchly prenos obranyschopnosti bez potreby čakania, kým sa vyvinú vlastné mechanizmy. Pri umelej pasívnej imunite je do tela úmyselne podané hyperimúnne sérum. Pri prirodzenej pasívnej imunity jedinec získava protilátky fyziologickým spôsobom napr. prenos protilátok z matky na plod. Ako bolo spomenuté, tak špecifická imunita si pamätá každý antigén z ktorým prišla do kontaktu. Za túto pamäť vďačíme pomocným Th-lymfocytom, presnejšie CD4-Th-pomocné lymfocyty. Týmto tzv. T – bunkám sú prezentované antigény od vyššie uvedených molekúl MHC. Molekuly MHC slúžia ako podstavec, na ktorom sa upevňujú peptidy pochádzajúce z vnútra bunky a vystavujú sa kontrole Th-lymfocytom. Ak bunku napadne vírus, dochádza k tvorbe určitým chemickým látkam, ktoré antigény spracujú a sú vylučované na povrch bunky. MHC pozostáva z dvoch hlavných tried. Prvá trieda MHC sa nachádza na všetkých jadrových buniek v telách stavovcov. Trieda druhá sa nachádza na všetkých profesionálnych bunkách prezentujúcich antigén.
.
Pomocné Th-lymfocyty (CD4) sú pomenované podľa skutočnosti, že sú nevyhnutné na aktiváciu, expanziu, diferenciáciu a izotopovú reguláciu B-lymfocytov produkujúcich protilátky. Bez ich pomoci B-lymfocyty nedokážu odpovedať na väčšinu antigénov. Tieto CD4 bunky produkujú cytokíny, ktoré zodpovedajú obrane proti mikroorganizmom. Th-Lymfocyty produkujú interferón gama, a radu ďalších cytokínov navodzujúce zápal, horúčku, ktoré sú nevyhnutné na likcidácií infekčných agensov. Naproti tomu sa Th-lymfocyty diferencujú na Th1, Th2, Th3 a Th17. Každá z nich má špeciálnu funkciu v boji proti patogénom pričom naplánujú vhodnú stratégiu boja. Sú to ako velitelia vojska. Th1 predstavujú bunkový typ imunity, aktivujúce rôzne ďalšie leukocyty na boj s infekciou. Th2 pomáhajú B-lymfocytom v ich premene na plazmocyty, ktoré produkujú protilátky IgE, IgM, IgA a IgG4. Th17 účinne indukuje prozápalové procesy, potrebné v boji proti niektorým druhom baktérií. V prípade infekcie vírusom HIV dochádza k likvidácií Th-lymfocytov CD4, čo predstavuje zrútenie celého imunitného systému. Telo sa v takom prípade nedokáže brániť aj voči takým patogénom, na ktoré máme od narodenia doživotnú imunitu.
CD4 receptor je transmembránový glykoproteín nachádzajúci sa okrem Th-lymfocytov aj na iných druhov bielych krviniek. Vďaka receptoru CD4 Th-lymfocyt rozpoznáva príslušný antigén, ktoré prezentujú molekuly MHC. Okrem rozpoznania antigénu CD4 dokáže zabezpečovať prenos signálu, čím sa aktivujú. Poslednou „funkciou“ CD4 je, e vírusy HIV používajú tento receptor na vstup do bunky lymfocytu.
.
Tak ako som vyššie uviedol, že s vírusmi žijeme od začiatku existencie života sa musíme stotožniť. Sú veľmi dôležité agensy, bez ktorých by život na Zemi jednoznačne vyhasol. Dokonca patogénne vírusy napr. herpes vírus, ktorého sa v skutočnosti nikdy nezbavíme vstupuje do symbiózy. Poskytuje nám určité výhody a celkovo bez vírusov by sme boli náchylnejší na choroby. Na našej planéte vírusy nikdy nezmiznú. Vždy sa adaptujú na nové hostiteľské systémy. Prirodzený (náhodný) kontakt s antigénom pretrváva celý náš život. Epidemické cykly budú, nikdy sa nevytratia a nik im v tom nezabráni. Len prirodzene vytvorená imunita nás efektívne ochráni a napreduje evolučne vpred. Príroda neustále predbieha a odpovedá na našu činnosť proti. Všetky nové vírusové infekcie sa vyskytli hlavne vďaka ľudskej chamtivosti a túžby po väčšom bohatstve, konzume a pohodlí. Celkovo sme zabudli, že príroda bojuje a nie je vôbec bezmocná.