Az immunrendszer működésének (az immunválasz) megértéséhez, meg kell ismerkednünk a reakcióban résztvevő anyagokkal.
Antigén
A védekezési folyamatot kiváltó anyagok az antigének, más néven immunogének. Tipikusan erős immunogén hatással rendelkezhetek:
- a vírusok,
- az idegen sejtek, mint például a baktériumok, szövetek és parazita gombák,
- a nagy molekulák (10.000 g/mólnál nagyobb a moláris tömegük), fehérjék, szénhidrátok, és akár lipidek is.
Az antigének felépítésében elsősorban fehérjék, állati, növényi vagy szintetikus eredetű polipeptidek vesznek részt. Erős immunogenitású anyagok a baktériumok toxinjai is. Antigének lehetnek egyes poliszacharidok, mukopoliszacharidok (pl.: a baktériumok sejtfal, vagy tok antigénjei), de más, változatos felépítésű struktúrák (pl.: por, pollen), esetleg elfajult szövetek (daganatsejtek) is. Az antigének jellemzője a specifitás, ezért a tulajdonságért nem a teljes molekula, hanem annak egy kis területén elhelyezkedő ún. antigéndetermináns csoportok (epitopok) a felelősek. A legtöbb antigén több determináns csoporttal is rendelkezik s ezek mindegyike ellenanyag termelést indíthat be. Vannak olyan anyagok, amelyek önmagukban nem váltanak ki immunválaszt (általában kisebb molekulák), de carrier-fehérjéhez (hordozó részhez) kapcsolódva immunogénné válnak. Ez a haptén vagy félantigén. Az immunaktív szervezet számára három antigéncsoportot különböztetünk meg:
- Autoantigén: mindazok az anyagok, amelyek egyébként a szervezet saját testanyagai, de amelyeket kóros körülmények között az immunrendszer idegenként regisztrál, és ellenük ellenanyagképzést indít meg.
- Izonantigének: azonos faj különböző egyedeinek egymástól eltérő antigénjei.
- Heteroantigének: különböző fajú egyedek antigénhatású anyagai.
Limfociták
A védekezésben a főszerep a limfocitáknak jut. A limfociták a leukociták immunocita csoportjába tartoznak. A vörös csontvelőben termelődnek, de érésük során átkerülnek a nyirokszervekbe, s ott "várják" az aktiválódást. A vérben valójában kevés limfocita található, de a szervezet minden területén vannak. Úgy képzeljük el, mintha a szervezetünk egy ország lenne, a limfociták pedig a védelmező katonák, s a nyirokszervek a bázisaik, állomáshelyük.
A nyirokszervek
A nyirokszerveknél megkülönböztetünk elsődleges és másodlagos nyirokszerveket. Az elsődleges nyirokszerv a csontokban található vörös csontvelő, valamint a csecsemőmirigy, ami a szegycsont alatt helyezkedik el. A vörös csontvelőben jönnek létre a limfociták őssejtjei. A tímusz (csecsemőmirigy) pedig a T-limfociták termeléséért felelős. A másodlagos nyirokszervek: lép, máj, mandulák, nyirokcsomók. Valójában itt válnak antigén-specifikussá a limfociták, s itt történik az idegen anyagok kiszűrése. A limfocitáknak két típusát különböztetjük meg: a T- és a B-limfocitát.
T-limfocita
A vörös csontvelőben termelődő őssejtek egy csoportja a csecsemőmirigybe vándorol, és T-limfocita lesz belőlük (a "T" a tímuszt jelöli). Ezek antigénérzékeny sejtek, amelyek beérésük után kikerülnek a vérbe, valamit a nyirokrendszerbe. A T-limfocitákat szubpopulációkra lehet osztani, főleg funkcionális tulajdonságuk miatt:
- T-helper (TH) - limfokineket termel, ezzel elősegítve a többi limfocita érését.
- T-iniciátor (Ti) - érzékeli a prezentált antigént (a monociták a bekebelezett és lebontott kórokozók antigéntermészetű részeit egy speciális hordozófehérjéhez (MHC II) kapcsolva a saját felszínükre kihelyezik), és beindítja az immunválaszt.
- T-suppressor (Ts) - az immuntoleranciáért felelős, bizonyos idő eltelte után gátolja az immunválaszt.
- T-cytotoxicus (Tc) - aktiválódás után képes a sejtes antigént felismerni és elpusztítani.
- T-killer (TK, NK) – a működésükhöz nincs szükség a prezentált antigénekre. Az olyan sejteket támadják meg, amelyek felszínéről hiányoznak az I. osztályú hisztokompatibilitási fehérjék.
- T-memória (TM) - hosszú életidejű limfociták. Ha a szervezet már megküzdött egy adott fertőzéssel, annak antigénjét prezentálni tudják azt az immunitásban résztvevőknek.
A T-limfocita felelős a szerv beültetést követően esetleges kilökődésnek is.
B-limfocita
A nyiroksejtek másik csoportja amely a bél mentén található nyirokcsomókba és szervekbe vándorolva alakul át B-limfocitákká. Azonban míg a T-limfociták hatásukat közvetlenül fejtik ki (enzimekkel felbontják az antigént), addig a B-limfociták védekezése nem közvetlen. Visszakerülnek a nyirokszervekbe és ott másolódnak. A keletkezett sejtek citoplazmáján belül olyan endoplazmatikus háló jön létre, ami antitesteket fog termelni. A B-limfocitáknak is vannak szubpopulációi:
- B-iniciátor (Bi) - feladata az antigén felismerése és az antitest termelése.
- B-memória (BM) - ezek nem vesznek részt nagy mennyiségű antitesttermelésben, hanem megjegyzik az antitestre jellemző aminosavcsoport-sorrendet. A működésük megegyezik a T-memória sejtével, csak nem az antigénre emlékeznek, hanem az adott antigén ellenanyagára (antitestére).
Antitest
Az antigének ellen a már említett B-limfociták termelnek ellenanyagot. Az antitestek vagy immunglobulinok összekapcsolódnak az antigénnel, és antigén-antitest komplexet alkotnak. Az ellenanyagok kémiailag glikoproteinek, melyek 4 polipeptid láncból épülnek fel. A láncok pedig diszulfid-hidakkal kapcsolódnak egymáshoz (-S-S-). Az antitesteknek 5 típusát különböztetjük meg:
- IgG - Az újszülöttet IgG-típusú immunoglobulinok védik a mikroorganizmusoktól élete első heteiben. Antibakteriális és antivirális hatású. Ide tartoznak az antitoxinok.
- IgA - a nyál, a könny, az orrváladék, a légúti váladék illetve a gyomor- és bélrendszer váladékának az ellenanyaga.
- IgM - Immunológiai aktivitása nagy, mert felületén számos antigénkötőhely található.
- IgD - A legkisebb mennyiségben termelődő immunglobulin. Szerepe egyelőre nem ismert.
- IgE - allergénnel kapcsolódva allergiás reakciót okoz: az általa aktivált anyagokból ilyenkor különböző mediátorok szabadulnak fel, amelyek a tüneteket okozzák.
Immunválasz
Összefoglalva az immunrendszer működése az idegen anyagok ellen az immunválasz, ami a következő:
- behatol a szervezetbe egy antigén anyag.
- A T-limfociták felismerik és beindítják a védekezési folyamatot.
- A B- limfociták antitesteket termelnek
- Az antitestek kapcsolatba lépnek az antigénnel, s antigén-antitest-komplexet alkotnak
- A limfociták hatására felszabaduló anyagokat érzékelő falósejtek aktiválódnak
- A falósejtek bekebelezik a képződött komplexet és elpusztítják azt.
- Granulociták elpusztulnak és genny keletkezik.
- A T- memória megjegyzi az antigénre jellemző tulajdonságokat
- A B- memória megjegyzi az adott antigén elleni antitestre jellemző aminosav sorrendet.
