Definice:
Imunologie, která vznikla jako snaha o pochopení a zasahování do různých chorobných stavů, je věda, která se zaměřuje na studium struktury i fungování imunitního systému.
Kromě základního studia, které se zaměřuje na fungování imunitního systému, studují imunologové v rámci klinické imunologie také způsob, jakým poruchy imunitního systému samy o sobě ovlivňují (napadáním zdravých buněk) organismus.
Od vzniku termínu imunologie na počátku 20. století se k tomuto oboru přidala řada dílčích disciplín, které se zaměřují na konkrétní oblasti zájmu.
Mezi subdisciplíny patří:
- Molekulární imunologie
- Buněčná imunologie
- Humorální imunologie
- Imunogenetika
Mezi nejnovější novinky v oboru patří např:
– Bylo prokázáno, že genetická mutace spojená s prevencí infekce HIV vede k předčasnému úmrtí.
– U myší bylo prokázáno, že změna stravy ovlivňuje interakci mezi T-lymfocyty a bakteriemi.
– U pacientů s cukrovkou I. typu byl identifikován nepoctivý hybridní lymfocyt – tento nový typ buňky je spojován s autoimunitou.
– Bylo prokázáno, že symbiotické bakterie (např. ve střevech) pomáhají zvířatům snášet dané choroby.
– Bylo prokázáno, že expozice bakteriím začíná již v děloze – To prokazatelně napomáhá brzkému vývoji imunitního systému plodu.
Imunitní systém
Imunitní systém je složitý systém složený z řady specializovaných orgánů, buněk a molekul (proteinů). Tito aktéři společně brání tělo před útoky různých cizích vetřelců, zejména mikrobů, kteří mají tendenci způsobovat infekce.
Různí mikrobi/bakterie infikují konkrétní hostitele díky příznivým podmínkám, které jim hostitel (konkrétní buňky/tkáně hostitele) poskytuje pro růst a rozmnožování. Avšak vzhledem k tomu, že tyto organismy nakonec hostiteli škodí, je úkolem imunitního systému chránit tělo před nimi.
Ačkoli imunitní systém hraje důležitou roli při ochraně těla před různými cizími vetřelci, existují případy, kdy napadá zdravé tělesné buňky, což má za následek nemoci a alergie atd.
* Imunitní systém působí v reakci na antigen (např. viry nebo molekuly na mikrobu atd.), které jsou rozpoznány jako cizí znaky. Právě z tohoto důvodu dochází v některých případech k odmítání transplantovaných tkání.
Struktura imunitního systému se skládá z následujících složek:
Vrozená a adaptivní imunita
V těle se různé buňky, bílkoviny a tkáně/orgány, které chrání tělo před vetřelci, dělí na dva hlavní systémy.
Mezi ně patří:
Vrozený imunitní systém
Vrozený imunitní systém je první linií obrany proti vetřelcům. Je popisován jako nespecifický a chrání organismus následujícími mechanismy:
Fyzická bariéra – těsné spoje mezi epitelovými buňkami (kůže) ztěžují vstup patogenů do organismu. V jiných částech těla (nos, ústa atd.) obsahuje epitelová buňka takové ochranné prvky, jako jsou řasinky, které zachycují cizorodý materiál a brání jim tak ve vstupu do těla.
Chemické bariéry – Takové chemické faktory, jako jsou kyselé podmínky trávicího traktu, vytvářejí nepříznivé prostředí, ve kterém některé napadající mikroorganismy nemohou přežít.
Buněčné reakce – Na rozdíl od ostatních buněk imunitního systému jsou reakce vrozeného imunitního systému nespecifické. Jako takové reagují nejen na celou řadu invazních mikrobů a materiálu v těle, ale také aktivují specifičtější buňky.
Mezi příklady buněk vrozeného imunitního systému patří:
– Neutrofily – Cirkulují v těle a ničí napadené mikroby jejich pozřením (prostřednictvím fagocytózy).
– Makrofágy – Lze je nalézt v mnoha tkáních v těle. Zachycují a ničí napadené mikroby prostřednictvím fagocytózy. Vylučují také signály, které rekrutují další buňky do postiženého místa.
– Dendritické buňky – Nacházejí se v různých tkáních a slouží k propojení dvou systémů imunity (vrozené a adaptivní). Ničí však také napadené mikroby prostřednictvím fagocytózy.
– Přirozené zabíječské buňky – Uvolňují chemické látky, které ničí napadený organismus.
Adaptivní imunita
Známá také jako získaný imunitní systém, adaptivní imunitní systém nastupuje, když infekce překoná první linii obrany. Tato linie obrany je ve srovnání s první linií obrany pomalejší.
Na rozdíl od vrozené imunity je adaptivní imunita antigenně specifická, což znamená, že buňky adaptivního imunitního systému reagují na specifické molekuly na patogenu.
Mezi buňky adaptivního imunitního systému patří:
– T-buňky – mezi T-buňky patří např: Pomocné T-buňky (aktivují B-buňky), Cytotoxické T-buňky (ničí infikované buňky) a Regulační T-buňky (regulují imunitní odpověď)
– B-buňky – Vylučují velké množství protilátek (IgG, IgA, IgD, IgE, IgM), které vážou a neutralizují specifické mikroby.
Odvětví imunologie
Jako odvětví biologie, které studuje imunitní systém, se imunologie dělí také na několik podoborů, mezi které patří:
Molekulární imunologie – je odvětví imunologie, které studuje imunitní systém a procesy imunitního systému na molekulární úrovni. Zde se tedy molekulární imunologové zabývají takovými procesy, jako je signalizace a aktivace imunitních buněk, a také strukturou a fungováním takových molekul, jako jsou mimo jiné receptory a mediátory.
Díky tomuto oboru je možné nejen zjistit, jak imunitní systém funguje na molekulární úrovni, ale také manipulovat s různými aspekty tohoto systému pro účely imunoterapie.
Buněčná imunologie – Na rozdíl od molekulární biologie se buněčná biologie zaměřuje na různé typy imunitních buněk, které se nacházejí v různých tkáních a orgánech v těle. Patří mezi ně například buňky T a B.
Imunologové zde studují různé funkce buněk a jejich odlišnosti (rozmnožování, funkce atd.). To umožnilo nejen určit, jak různé imunitní buňky fungují, ale také klasifikovat buňky imunitního systému na základě způsobu jejich reprodukce, jejich funkcí i dalších obecných charakteristik.
Imunogenetika – Jedná se o odvětví imunologie, které studuje vztah mezi genetikou (dědičností), nemocí (nebo danými genetickými podmínkami) a imunitním systémem. Jedná se o důležité odvětví genetiky, které umožnilo lépe poznat historii různých onemocnění/stavů souvisejících s imunitním systémem.
Různé alergie a autoimunitní onemocnění mohou mít dědičné aspekty. Prostřednictvím imunogenetiky je pak možné předcházet vzniku některých onemocnění u potomků z rodinné anamnézy.
Imunologie – stejně jako molekulární imunologie je imunochemie odvětvím imunologie, které se zabývá studiem různých molekulárních mechanismů imunitního systému. Prostřednictvím histologických řezů získávají imunologové v této dílčí disciplíně hluboké znalosti týkající se takových proteinů, jako jsou antigeny a protilátky, které je vážou.
K vizualizaci těchto struktur a procesů se používá řada technik, aby bylo možné pochopit, jak tyto systémy fungují. Dobrým příkladem je reakce enzym/substrát, která se používá ke studiu toho, jak imunitní buňky interagují s napadajícími organismy a jak je ničí.
Klinická imunologie – je studium imunitního systému i nemocí/mikrobů, na které reaguje. Mezi hlavní kategorie klinické imunologie patří autoimunita, imunodeficience a také přecitlivělost
Mezi další odvětví/podobory imunologie patří:
– Imunofyzika – odvětví imunologie, které využívá různé přístupy (biologické, fyzikální atd.) ke studiu a manipulaci s různými imunitními mechanismy.
– Imunopatologie – odvětví imunologie, které studuje, jak imunitní systém (buňky, proteiny atd.) reaguje na různé organismy v těle.
– Imunotoxikologie – zabývá se vlivem toxinů na imunitní systém. Toto odvětví imunologie se zabývá nejen tím, jak imunitní buňky reagují na toxiny, ale také tím, jak tyto chemické látky ovlivňují buňky a další aspekty imunitního systému.
Imunologické testy/testy
Imunologické testy se používají pro účely testování různých stavů a k získání více informací o různých reakcích a souvisejících mechanismech. Jako takové se používají pro různé typy rutinních testů v nemocnicích i pro výukové účely v laboratořích.
Většinou tyto testy využívají imunitní systém těla k detekci takových molekul, jako jsou hormony, pigmenty a také mimo jiné viry.
Sledování typu molekul, které se v těle vážou na specifické protilátky, může pomoci identifikovat cizorodé látky a jejich vlastnosti. V laboratoři se k tomuto účelu používají například umělé protilátky (připomínající přirozené protilátky).
Mezi příklady imunologických testů patří např:
Aglutinační testy – Příklady aglutinačních testů zahrnují mimo jiné bakteriální aglutinační test, test aglutinace částic a latexový aglutinační test. Pomocí těchto testů je možné identifikovat aglutinace (shlukování) jako výsledek reakcí mezi daným antigenem a protilátkami (aglutininy).
Enzymové imunoanalýzy – Běžně známé jako enzymové imunoanalýzy (ELISA) jsou enzymové imunoanalýzy používané pro účely identifikace daných protilátek nebo antigenů ve vzorku. Tento test se také používá ke kvantifikaci zájmové molekuly ve vzorku.
Test Western blot – je důležitá technika v molekulární imunologii, která se používá k identifikaci určitých proteinů. Například v diagnostice HIV se tato technika používá k detekci protilátek viru pomocí separace krevních bílkovin.
Komplementární fixace – jedná se o jednu z nejčastěji používaných metod identifikace nebo testování přítomnosti protilátky v séru pomocí indikátorového systému.
Alergické testy – test používaný k identifikaci/určení daných alergenů a k diagnostice přecitlivělosti na různé molekuly.
Vyšetřete:
Mikrobiologie
Mykologie
Protozoologie
Fykologie
Parazitologie
Virologie
Nematologie
Imunologie
.
Zpět k poznávání bílých krvinek
Zpět k buněčné biologii
Zpět z imunologie do MicroscopeMaster home
Arno Helmberg. (2018). Imunitní systém a imunologie.
Klaus D. Elgert. (2009). Imunologie: Understanding The Immune System.
National Institute of Allergy and Infectious Diseases
National Cancer Institute. (2003). Understanding the Immune System How It Works (Porozumění imunitnímu systému: Jak funguje).
Richard Warrington a kol, (2011). Úvod do imunologie a imunopatologie. ResearchGate.
Tahrin Mahmood a Ping-Chang Yang. (2012). Western Blot: Technique, Theory, and Trouble Shooting
Odkazy
.