Immuunsüsteem

 
Immuunsüsteemiks ehk immuunsussüsteemiks ehk lümforetikulaarseks süsteemiks (inglise keeles "immune system") nimetatakse selgroogsete loomade organismi spetsiifilise immuunvastuse aktivatsioonil osalevaid elundeid, lümfotsüüte ja makrofaage ning kaasatud molekule.
Immuunreaktsioonid molekulaartasandil leiavad harilikult aset lümfisüsteemi elundites ja seetõttu nimetatakse neid kahte vahel ka lümfoid(-immuun)süsteemiks. Immuunsüsteemi funktsiooniks on ka antigeense homöostaasi tagamine. Immuunsüsteemi funktsioneerivateks rakkudeks on lümfotsüüdid.
Kaitsesüsteem on harilikult suunatud võõrvalkude vastu. Võõrvalgud võivad olla pärit:
Immuunsüsteemi eesmärk on kahjutustada organismis bioloogiliselt aktiivseid võõrvalke. Immuunsüsteem hoiab ära haigustekitajatest tingitud koekahjustusi. Ta kõrvaldab kehasse tunginud mikroorganismid ja võõrained ning suudab ka hävitada vigaseks muutunud kehaomaseid rakke. Immuunsüsteem on mitmesugustest elunditest, rakutüüpidest ja molekulidest koosnev keerukas võrgustik. Ta on immunoloogia keskne uurimisobjekt.
Immuunsüsteem on loomade kehalise puutumatuse seisukohalt väga oluline, sest praktiliselt kõiki organisme mõjutab pidevalt eluskeskkond ning mõned neist mõjudest on ohtlikud. Kui kehasse tungivad kahjulikud mikroorganismid, võib see põhjustada talitlushäireid ja haigusi. Tüüpilised haigustekitajad on bakterid, viirused ja seened ning üherakulised (näiteks ainuraksed, näiteks plasmoodiumid) ja hulkraksed parasiidid (näiteks paelussid).
Ka kehasisesed muutused võivad looma elu ohustada. Kui normaalsed keharakud aja jooksul minetavad oma terve talitluse, siis nad enamasti surevad ning nad tuleb lagundada (nekroos) või nad lagundavad end ise (apoptoos). Haiguslikel juhtudel võivad nad ka haiguslikult moonduda ning tuua kaasa vähi.
Kõigil loomadel on seetõttu kaitsefunktsioonid. Juba algelistel organismidel on kaasasündinud immuunvastus. See tekkis fülogeneesi väga varajases staadiumis ning on sest ajast säilinud suurelt jaolt muutumatul kujul. Selgroogsetel on peale selle kujunenud adaptiivne immuunkaitse, mis kaitseb neid haigustekitajate eest veel tõhusamalt.
Immuunsuse liigid.
Liigitus vahendite järgi.
Immuunsüsteem töötab kolmel tasandil:
Humoraalne immuunsus põhineb antikehadel, mis on lahustunud kehavedelikes. Peamiseks humoraalse immuunsuse kandjaks on antikehad e immunoglobuliini molekulid, mis moodustavad kuni 20% vereseerumi valkudest. Immunoglobuliine toodavad B-lümfotsüüdid.
Humoraalse immuunsuse alla kuuluvad ka komplemendivalgud: mitmest valgust koosnev süsteem, mille aktiveerimisel toimub organismi sattunud bakterite hävitamine.
Rakulise immuunsuse puhul toimub organismi kõige esmane kaitse võõrorganismide vastu soovimatute materjalide vastuvõtmiseks ja nende lagundamiseks spetsialiseerunud rakkude fagotsüütide abil. Antikehad aitavad fagotsüütidel võõrkehi ära tunda.
Rakulist immuunsust kannavad ka T-lümfotsüüdid, mille pinnal on nakatatud rakke ära tundvad retseptorid.
Veel üheks rakulise immuunsuse kandjaks on loomulikud tappurrakud. T-lümfotsüüdid ja loomulikud tappurrakud täiendavad üksteist: need nakatatud rakud, mis jäävad märkamatuks T-rakkude poolt, äratavad loomulike tappurrakkude tähelepanu, ja vastupidi.
Lümfokiinid on valgud, mida toodavad T-abistajarakud. Need on võimelised iseseisvalt ära tundma haigusetekitajaid ja eritama lümfokiine, mis stimuleerivad jagunema B-rakke, T-rakke, loomulikke tappurrakke ja makrofaage.
Iga võõras valk (antigeen) kutsub organismi sattudes esile immuunvastuse – temale vastavate antikehade sünteesi. Kuna see protsess võtab veidi aega, peavad esmalt käivituma mittespetsiifilised kaitsesüsteemid: fagotsüüdid, komplemendi valgud ja NK-rakud. Interferoonid on valgud, mida rakud sünteesivad vastuseks viirusnakkusele ning need valgud takistavad viiruste levikut organismi teistele rakkudele. Sellele mittespetsiifilisele immuunvastusele järgneb spetsiifiline immuunvastus: patogeen aktiveerib otse või makrofaagide vahendusel lümfotsüüdid.
Antikehi toodavad imetajatel luuüdist pärinevad B-lümfotsüüdid. Antikehad tunnevad antigeenist ära teatud väikse osa ja seonduvad antigeeniga. Antikehadele on iseloomulik suur spetsiifilisus. Kui organismi sattub antigeen, siis see reageerib antikeha molekulidega vähestel B-lümfotsüütidel, mis juhtuvad sobima antud antigeeniga. See B-rakk aktiveerub, hakkab kiiresti jagunema ning vastavaid antikehi eritama, tekitades kloonitud rakupopulatsiooni. Kui antigeen kaob, siis kaovad ka antikehi tootnud B-rakud, kuid väike osa neist jääb pikaealisteks mälurakkudeks, mis võimaldavad tulevikus sama antigeeniga kohtudes tekitada immuunvastuse kiiremini ja tõhusamalt. Sellel mehhanismil põhineb ka vaktsineerimine.
T-lümfotsüüdid küpsevad tüümuses. T-rakkude pinnal on samuti antigeeni siduvad retseptorid, mis sarnanevad antikeha molekulidega, kuid T-rakud ei hakka neid antigeeniretseptoreid eritama. T-raku antigeeni siduv retseptor tunneb antigeeni ära ainult siis, kui see on juba töödeldud lühikesteks peptiidideks näiteks makrofaagide poolt. Tsütotoksilised T-rakud tunnevad ära ja tapavad rakke, mille pinnal on eksponeeritud võõras peptiid. T-abistajarakud tunnevad samuti ära rakkude pinnal eksponeeritud võõraid peptiide, kuid vastuseks sellele nad eritavad lümfokiine, mis aitavad käivitada antikehade sünteesi B-rakkudel ja võimendavad tsütotoksiliste T-rakkude toimet.
Makrofaage leidub ringlemas kõikides kudedes. Makrofaagid on tavaliselt esimesed rakud, mis kohtavad organismi tunginud antigeeni. Makrofaagid lagundavad patogeeni ning sellest pärinevad peptiidid eksponeeritakse makrofaagi pinnal koos koesobivuskompleksi valkudega, kus T-abistajarakud need ära tunnevad ning alustavad tsütokiinide sünteesi.
Immuunsüsteemi senestents.
Tüümuse ealine taandareng.
Immuunsüsteemi senestsentsi seostatakse tüümuse ealise taandarenguga, mis inimestel algab puberteedieast.
Arvatakse, et taandarenev tüümus, mida iseloomustavad tüümuse kudede kahanemine ja tüümuse rakkude funktsioonide muutumine, mis mõjutab nii nende paljunemist, apoptoosi, migratsiooni kui diferentseerumist jm, näitab omandatud immuunsüsteem vananemist.
Tüümuse normaalse involutsiooni korral muutub tüümuselund mõõtmetelt väiksemaks, sellega kaasnevad ka mitmed funktsionaalsed ja molekulaartasandi muutused – nagu tümotsüütide populatsioonide kahanemine tüümuse koore ja tüümuse säsi alas, naiivsete CD4+ T rakkude vähesus, proinflammatoorsete tsütokiinide nagu tüümuse IL-6 taseme tõus jm, mille täpseid mehhanisme ja tegureid käesoleval ajal ei tunta.
Inhalatsioonianesteetikumide toime.
Kirurgiliste operatsioonide käigus kasutatava sissehingatava ksenooni toimet immuunsüsteemile on vähe uuritud ja seda ei tunta.