Imunitní systém: Jak funguje a jaké výhody získává díky očkování?

Lidské tělo je neustále vystavováno vlivům okolí, ve kterém se nacházejí patogeny – viry, bakterie, houby a paraziti. Jeho jedinou vnější mechanickou ochranou je kůže a vnitřní jsou sliznice, například trávicího traktu a dýchacích cest. Cokoli, co pronikne těmito mechanickými bariérami, je automaticky hrozbou pro správné fungování celého lidského těla.

Bakterie velmi rády využijí prostředí našeho těla pro vlastní život a viry potřebují k rozmnožování naše buňky. Proniknutím dovnitř těla vznikají infekce, proti nimž je třeba efektivně bojovat. Naštěstí je hned pod vnějšími i vnitřními povrchy těla připravena armáda, která bude chránit naše tělo do poslední minuty života. Touto armádou je imunitní systém, který pracuje nepřetržitě, 24 hodin denně, 7 dní v týdnu.

Co je imunitní systém?

Imunitní systém není samostatný orgán. Nachází se všude v těle a jeho hlavními dálnicemi jsou krev a lymfa. Cestuje našimi cévami tak, aby se dostal všude, kde hrozí nebezpečí porušení mechanické hranice (kůže a sliznic) mezi okolním světem a citlivým vnitřkem těla. Krví a lymfou se buňky imunitního systému dostávají do imunitních orgánů – brzlíku, sleziny a lymfatických uzlin.

Celá armáda buněk imunitního systému se rodí v kostní dřeni. Bílé krvinky (leukocyty) představují jednotlivé bojové jednotky a v závislosti na jejich specializaci se dělí na specifickou a nespecifickou imunitu. K té nespecifické patří nejrůznější proteiny a specifickou s nespecifickou spojují protilátky. ^[1-2]

1. Nespecifická (vrozená) imunita

První linií obrany lidského těla je nespecifická imunita. Tuto obranu máme vrozenou a dokáže nás efektivně chránit před těmi nejnebezpečnějšími patogeny. Sestává z buněk, které jsou rozmístěny na kritických místech jako kulometná hnízda. Pokud se podaří něčemu, co do těla nepatří, proniknout, začnou tyto buňky pálit všemi zbraněmi, jaké mají k dispozici. ^[1]

Aby ale tyto zuby vyzbrojené buňky věděly, že mají pálit, nacházejí se po těle rozmístěné senzory – proteiny. Tyto proteiny patří k tzv. komplementovému systému. Jejich úkolem je nalepit se na bakterie a viry a předat buňkám signál o zahájení útoku. Rozeznávají sacharidy, které se nacházejí na povrchu virů a bakterií, ale nikoli na povrchu našich buněk. ^[3]

První bojovou jedničkou v místě infekce jsou neutrofily. Tyto buňky jsou v krvi nejzastoupenější a neustále se obnovují. Jejich hlavní funkcí je zaútočit a doslova hltat všechno, co do těla nepatří. V případě potřeby udělají kamikadze – roztrhnou se a vyvrhnou svůj obsah na bojiště, čímž podpoří lokální zánět a zneškodní nepřítele.

Komplementový systém spolu s buňkami nespecifické imunity spouštějí zánětlivý proces. Funguje jako lesní požár, který má zabránit šíření patogenů. Zánětlivá odpověď je nespecifická, a proto ji vnímáme jako něco nepříjemného – trpí i naše buňky, které se nacházejí v okolí. ^[3]

K nespecifické imunitě patří kromě neutrofilů i jiné buňky: ^[1]

• makrofágy – s neutrofilmy patří k fagocytům a podílejí se na „hltání“ patogenů
• dendritické buňky – propojují nespecifickou a specifickou imunitu tím, že ukazují ostatním buňkám antigeny
• žírné buňky – podílejí se na imunitní odpovědi a vylučují látky, jako je histamin (při alergických reakcích)
• bazofily – je jich v krvi nejméně, ale spouštějí velmi silnou (alergickou) reakci
• eosinofily – jsou podobné bazofilům, ale podílejí se i na ochraně před houbami a parazity
• NK (natural killer) buňky – jsou vybaveny enzymy, díky kterým dokáží zabít buňky infikované virem nebo nádorové buňky

Mohly by vás zajímat tyto produkty:

2. Specifická (získaná) imunita

Ke specifické imunitě neodmyslitelně patří buňky, které si pamatují nepřítele, a díky této paměti dokážou vytvářet specifické protilátky. Po úspěšném útoku nespecifické imunity jsou patogeny rozsekané na kousky. Tyto kousky patogenů jsou vystaveny na povrchu tzv. antigen-prezentujících buněk a ukázané buňkám specifické imunity, které se naučí tyto kousky rozpoznávat. Po opětovném střetu s bakterií či virem již imunita zná nepřítele a je připravena produkovat velmi silnou zbraň – protilátky. ^[2]

Protilátky jsou produkovány B-lymfocyty tak, aby rozeznaly antigeny na povrchu patogenů a útok byl směřován pouze na něj. Protilátky jsou jako dýmovnice ukazující, kde je třeba bombardovat. Tuto dýmovnici využívá i komplementový systém proteinů, aby dokázal útočit specificky, což vede k efektivnějšímu pohlcování patogenů. Zároveň je využívají buňky specifické imunity, které po rozeznání protilátkou zabijí infikovanou buňku, aby zabránily šíření infekce.

Ke specifické imunitě patří zejména: ^[2]

• T-lymfocyty – dělí se na vícero podtypů a jejich hlavní funkcí je rozeznat patogen označený protilátkami a zlikvidovat jej
• CD8+ T-lymfocyty jsou cytotoxické – zabíjejí infikované buňky
• CD4+ T-lymfocyty jsou pomocné – aktivují B-lymfocyty a CD8+ cytotoxické lymfocyty
• B-lymfocyty – jsou zodpovědné za tvorbu protilátek na základě antigenů, které jim byly “ukázány”

Jak probíhá boj s patogenem?

1. Pokud se podaří nepřátelským jednotkám (virům nebo bakteriím) proniknout přes kůži dovnitř těla, čeká je tam nepříjemné překvapení v podobě proteinů, které okamžitě na tento vstup zareagují. Za ideálních podmínek je tato odpověď rychlá a efektivní.
2. Po prvotním rozpoznání patogenu probíhá několik dějů, které vedou k označení nepřítele pro buňky nespecifické imunity, případně k jeho totální destrukci. Bakterie a viry si však vyvinuly mechanismy, jak útokům odolávat.
3. Na řadu nastupují buňky nespecifické imunity. Bezhlavě střílejí na všechno, co bylo označeno jako nepřítel. Produkují látky, které vyvolávají zánětlivou reakci – požár, který ničí všechno kolem.
4. Nepřítel je zajat – pohlcen buňkami. Jeho poznávací znaky (antigeny) jsou rozkouskované a ukázané buňkám specifické imunity.
5. Během probíhajících bojů (nemoci) probíhá i produkce protilátek, které na bojiště přicházejí o něco později, ale usměrní útok přímo na nepřítele.
6. Zánětlivá reakce spolu s „hltáním“, ničením buněčných stěn a následnou produkcí protilátek vede (ideálně) k neutralizaci nepřítele.

Velkou výhodou je, že si buňky specifické imunity pamatují, jak nepřítel vypadá a umí tak koordinovat útok v případě opakované infekce.

Za velmi specifických okolností se mohou vytvořit protilátky proti tělu vlastním proteinem. V takovém případě je imunitní systém zmatený a probíhá občanská válka – autoimunitní onemocnění. ^[4]

Imunitní systém je neustále připraven chránit tělo před infekcemi, ale také dohlíží na pořádek ve vlastních řadách. Podílí se na rozpoznávání nejen infikovaných, ale také starých a potenciálně nádorových buněk.

Očkování je učení imunity

Očkování je nejlepší prevencí infekcí, jakou máme k dispozici. Využívá schopnost imunitního systému učit se a pamatovat si patogeny. K tomuto učení však není nutná infekce, která s sebou přináší nevýhodu v podobě onemocnění, při kterém imunita pálí na plné obrátky.

Očkování spočívá v ukázání již rozkouskovaných patogenů (antigenů) imunitě tak, aby vytvářela protilátky dříve, než se daný patogen dostane do těla. Je to jako briefing před misí, kdy buňky imunitního systému znají nepřítele dříve, než se objeví a dokáže tak přesně mířit svůj útok. ^[5]

Princip je jednoduchý:

1. Do těla (nejčastěji do svalu) se vpíchne očkovací látka, která obsahuje kousek z viru či bakterie (antigen).
2. Buňky imunitního systému tyto kousky vezmou a ukáží ostatním.
3. Probíhá produkce protilátek specifických proti vpíchnutému antigenu.
4. V případě infekce je tak připravena ta nejpřesnější a nejúčinnější zbraň proti nepříteli.

Způsobů, jak ukázat imunitnímu systému antigeny pomocí očkování, je více a jako vakcína může být použito:

• oslabený nebo neživý virus
• neživé bakterie
• celé antigeny nebo jejich části
• vektory, které obsahují informaci, jak antigen vyrobit. Buňky tento vektor přijmou, antigen vyrobí a ukáží imunitnímu systému. Takovou vakcínou byly vakcíny COVID-19 od AstraZeneca nebo ruský Sputnik V
• mRNA kódující antigen nebo jeho část, na jejímž základě buňky vyrobí antigen a ukáží jej imunitě. Tyto očkovací látky byly použity ve vakcínách na COVID-19 od Pfizeru a Moderny

Jak posílit imunitu?

Imunitní systém je připraven neustále bránit tělo před přicházejícími nepřáteli. Jeho efektivitu však dokážeme zlepšit dostatkem spánku, kdy se buňky imunitního systému recyklují a vznikají nové, čerstvé bojové jednotky. Tak, jako u všeho, pomůže i kvalitní a pestrá strava, bohatá na bílkoviny, minerály či vitamíny a méně alkoholu. Boostnout imunitu může i otužování či naopak saunování.

Zdroje:

[1] Hato T, Dagher PC. How the Innate Immune System Senses Trouble and Causes Trouble - doi: 10.2215/CJN.04680514. Epub 2014 Nov 20. PMID: 25414319; PMCID: PMC4527020.

[2] Bonilla, Francisco A.; Oettgen, Hans C. . (2010). Adaptive immunity.- doi:10.1016/j.jaci.2009.09.017

[3] Dunkelberger, J., Song, WC. Complement and its role in innate and adaptive immune responses - https://doi.org/10.1038/cr.2009.139

[4] Wang, Lifeng et al. “Human autoimmune diseases: a comprehensive update.” Journal of internal medicine - doi:10.1111/joim.12395

[5] Pollard, A.J., Bijker, E.M. A guide to vaccinology: from basic principles to new developments - https://doi.org/10.1038/s41577-020-00479-7