Sistemul imunitar: Răspuns imun înnăscut – Bariere fizice și chimice

Mediul înconjurător este format din numeroși agenți patogeni, care sunt agenți, de obicei microorganisme, care provoacă boli la gazdele lor. O gazdă este organismul care este invadat și adesea afectat de un agent patogen. Agenții patogeni includ bacterii, protiști, ciuperci și alte organisme infecțioase. Suntem expuși constant la agenți patogeni din alimente și apă, pe teren și în aer. Sistemele imunitare ale mamiferelor au evoluat pentru a ne proteja de astfel de agenți patogeni; Acestea sunt compuse dintr-o gamă extrem de diversă de celule specializate și molecule solubile care coordonează un sistem de apărare rapid și flexibil, capabil să ofere protecție împotriva majorității acestor agenți patogeni.

Figura 42.1 În această micrografie optică compusă, neutrofilele (stânga sus) și eozinofilele (dreapta jos) colorate cu violet sunt leucocite care plutesc printre globulele roșii din acest frotiu de sânge. Neutrofilele oferă o apărare timpurie, rapidă și nespecifică împotriva agenților patogeni invadatori. Eozinofilele joacă o varietate de roluri în răspunsul imun. Globulele roșii au un diametru de aproximativ 7-8 µm, iar un neutrofil are aproximativ 10-12 µm. (Credit: Davidcsaba Dr. David Csaba L./Wikimedia Commons. Domeniu public)

Componentele sistemului imunitar caută constant în organism semne de agenți patogeni. Când se găsesc agenți patogeni, factorii imuni sunt mobilizați la locul unei infecții. Factorii imuni identifică natura agentului patogen, întăresc celulele și moleculele corespunzătoare pentru a-l combate eficient și apoi opresc răspunsul imun după ce infecția este eliminată pentru a evita deteriorarea inutilă a celulelor gazdă. Sistemul imunitar își poate aminti agenții patogeni la care a fost expus pentru a crea un răspuns mai eficient la reexpunere. Această memorie poate dura câteva decenii. Caracteristicile sistemului imunitar, cum ar fi identificarea agenților patogeni, răspunsul specific, amplificarea, retragerea și amintirea, sunt esențiale pentru supraviețuirea împotriva agenților patogeni. Răspunsul imun poate fi clasificat ca fiind înnăscut sau adaptiv. Răspunsul imun înnăscut este întotdeauna prezent și încearcă să se apere împotriva tuturor agenților patogeni, mai degrabă decât să se concentreze pe cei specifici. În schimb, răspunsul imun adaptiv stochează informații despre infecțiile trecute și dezvoltă apărări specifice agenților patogeni.

Răspuns imun înnăscut

Sistemul imunitar cuprinde atât răspunsuri imune înnăscute, cât și adaptive. Imunitatea înnăscută apare în mod natural din cauza factorilor genetici sau a fiziologiei; nu este indusă de infecție sau vaccinare, ci lucrează pentru a reduce volumul de muncă pentru răspunsul imun adaptiv. Atât nivelul înnăscut, cât și cel adaptiv al răspunsului imun implică proteine secretate, semnalizare mediată de receptori și comunicare complexă între celule. Sistemul imunitar înnăscut s-a dezvoltat la începutul evoluției animalelor, acum aproximativ un miliard de ani, ca un răspuns esențial la infecție. Imunitatea înnăscută are un număr limitat de ținte specifice: orice amenințare patogenă declanșează o secvență consistentă de evenimente care pot identifica tipul de agent patogen și fie pot elimina infecția independent, fie pot mobiliza un răspuns imun adaptiv extrem de specializat. De exemplu, lacrimile și secrețiile de mucus conțin factori microbicizi.

Bariere fizice și chimice

Înainte de declanșarea oricăror factori imuni, pielea funcționează ca o barieră continuă, de netrecut, în fața agenților patogeni potențial infecțioși. Agenții patogeni sunt uciși sau inactivați pe piele prin deshidratare (uscare) și prin aciditatea pielii. În plus, microorganismele benefice care coexistă pe piele concurează cu agenții patogeni invadatori, prevenind infecția. Regiunile corpului care nu sunt protejate de piele (cum ar fi ochii și membranele mucoase) au metode alternative de apărare, cum ar fi lacrimile și secrețiile de mucus care captează și elimină agenții patogeni și cilii din pasajele nazale și din tractul respirator care împing mucusul cu agenți patogeni afară din corp. În tot corpul există alte mecanisme de apărare, cum ar fi pH-ul scăzut al stomacului (care inhibă creșterea agenților patogeni), proteinele din sânge care leagă și perturbă membranele celulare bacteriene și procesul de urinare (care elimină agenții patogeni din tractul urinar).

În ciuda acestor bariere, agenții patogeni pot pătrunde în organism prin abraziuni sau perforații ale pielii sau prin acumularea pe suprafețele mucoase în număr mare care depășesc mucusul sau cilii. Unii agenți patogeni au dezvoltat mecanisme specifice care le permit să depășească barierele fizice și chimice. Când agenții patogeni intră în organism, sistemul imunitar înnăscut răspunde cu inflamație, absorbția agenților patogeni și secreția de factori și proteine imune.