Definíció:
Az immunológia, amely a különböző betegségállapotok megértésére és az azokba való beavatkozásra irányuló törekvésként indult, az a tudomány, amely az immunrendszer szerkezetének és működésének tanulmányozására összpontosít.
Az immunrendszer működésére fókuszáló alapkutatás mellett az immunológusok a klinikai immunológiában azt is vizsgálják, hogy magának az immunrendszernek a rendellenességei milyen módon hatnak (az egészséges sejtek megtámadásával) a szervezetre.
Azóta, hogy az immunológia kifejezést az 1900-as évek elején alkották meg, számos aldiszciplínával bővült a tudományág, amelyek meghatározott érdeklődési területekre helyezik a hangsúlyt.
Az aldiszciplínák közé tartoznak:
- Molekuláris immunológia
- Celluláris immunológia
- Humorális immunológia
- Immunogenetika
A tudományág legújabb hírei közül néhány:
– Kimutatták, hogy a HIV-fertőzés megelőzésével összefüggő genetikai mutáció korai halálhoz vezet.
– Egereknél kimutatták, hogy az étrend megváltoztatása befolyásolja a T-sejtek és a baktériumok közötti kölcsönhatást.
– I-es típusú cukorbetegségben szenvedő betegeknél azonosítottak egy gazember hibrid limfocitát – Ezt az újszerű sejttípust kapcsolatba hozták az autoimmunitással.
– Kimutatták, hogy a szimbiózis baktériumok (pl. a bélben) segítik az állatokat az adott betegségek elviselésében.
– Kimutatták, hogy a baktériumoknak való kitettség már az anyaméhben elkezdődik – Ez bizonyítottan segíti a magzat korai immunrendszerének kialakulását.
Az immunrendszer
Az immunrendszer egy komplex rendszer, amely számos speciális szervből, sejtből és molekulából (fehérjékből) áll. Ezek a szereplők együttesen védik a szervezetet a különböző idegen behatolók, különösen a fertőzésekre hajlamos mikrobák támadásaival szemben.
A különböző mikrobák/csírák meghatározott gazdatesteket fertőznek meg, mivel a gazdatest (a gazdatest meghatározott sejtjei/szövetei) kedvező feltételeket biztosítanak a növekedéshez és szaporodáshoz. Tekintettel azonban arra, hogy ezek az organizmusok végül kárt okoznak a gazdaszervezetnek, az immunrendszer feladata, hogy megvédje a szervezetet tőlük.
Noha az immunrendszer fontos szerepet játszik a szervezet védelmében a különböző idegen behatolókkal szemben, vannak olyan esetek, amikor a szervezet egészséges sejtjeit támadja meg, ami betegségekhez, allergiákhoz stb. vezet.
* Az immunrendszer egy antigénre (pl. vírusok vagy egy mikroba molekulái stb.) válaszul lép fel, amelyet idegen jelzőanyagként ismer fel. Ez az oka annak, hogy a szövetátültetések bizonyos esetekben kilökődnek.
Az immunrendszer felépítése a következő összetevőkből áll:
Veleszületett és adaptív immunitás
A szervezetben a különböző sejtek, fehérjék és szövetek/szervek, amelyek védik a szervezetet a betolakodóktól, két fő rendszerre oszlanak.
Ezek közé tartoznak:
A veleszületett immunrendszer
A veleszületett immunrendszer az első védelmi vonal a behatolókkal szemben. Leírása szerint nem specifikus, és a következő mechanizmusok révén védi a szervezetet:
Fizikai gát – A hámsejtek (a bőr) közötti szoros kötések megnehezítik a kórokozók bejutását a szervezetbe. A test más részein (orr, száj stb.) a hámsejtek olyan védőfunkciókat tartalmaznak, mint a csillók, amelyek csapdába ejtik az idegen anyagokat, így megakadályozzák azok bejutását a szervezetbe.
Kémiai akadályok – Az olyan kémiai tényezők, mint az emésztőrendszer savas állapota, olyan kedvezőtlen környezetet teremtenek, amelyben egyes behatoló mikroorganizmusok nem képesek túlélni.
Celluláris válaszok – Az immunrendszer más sejtjeivel ellentétben a veleszületett immunrendszer sejtjei nem specifikusak. Mint ilyenek, nemcsak a behatoló mikrobák és a szervezetben lévő anyagok széles körére reagálnak, hanem specifikusabb sejteket is aktiválnak.
A veleszületett immunrendszer sejtjei közé tartoznak például:
– Neutrofilek – A szervezetben keringenek, és a betolakodó mikrobákat elpusztítják azáltal, hogy lenyelik őket (fagocitózis útján).
– Makrofágok – A szervezet számos szövetében megtalálhatók. Csapdába ejtik és elpusztítják a betolakodó mikrobákat a fagocitózis révén. Emellett olyan jeleket választanak ki, amelyek más sejteket toboroznak az érintett helyre.
– Dendritikus sejtek – Számos szövetben megtalálhatóak, és az immunitás két rendszerének (veleszületett és adaptív) összekötésére szolgálnak. Ugyanakkor fagocitózis révén ők is elpusztítják a behatoló mikrobákat.
– Természetes ölősejtek – Olyan vegyi anyagokat bocsátanak ki, amelyek elpusztítják a behatoló szervezetet.
Adaptív immunitás
Az adaptív immunrendszer más néven szerzett immunrendszer, akkor veszi át az irányítást, amikor a fertőzések átjutnak az első védelmi vonalon. Ez a védelmi vonal az első védelmi vonalhoz képest lassabb.
A veleszületett immunitással ellentétben az adaptív immunitás antigénspecifikus, ami azt jelenti, hogy az adaptív immunrendszer sejtjei a kórokozó specifikus molekuláira reagálnak.
Az adaptív immunrendszer sejtjei közé tartoznak:
– T-sejtek – T-sejtek közé tartoznak: Segítő T-sejtek (aktiválják a B-sejteket), citotoxikus T-sejtek (elpusztítják a fertőzött sejteket) és szabályozó T-sejtek (szabályozzák az immunválaszt)
– B-sejtek – Nagy mennyiségű antitestet választanak ki (IgG, IgA, IgD, IgE, IgM), amelyek megkötik és semlegesítik a specifikus mikrobákat.
Az immunológia ágai
A biológia egyik ágaként, amely az immunrendszert tanulmányozza, az immunológia több részterületre is tagolódik, amelyek a következők:
Molekuláris immunológia – az immunológia egyik ága, amely az immunrendszert és az immunrendszer folyamatait molekuláris szinten tanulmányozza. Itt tehát a molekuláris immunológusok olyan folyamatokkal foglalkoznak, mint az immunsejtek jelátvitele és aktiválása, valamint az olyan molekulák szerkezete és működése, mint többek között a receptorok és mediátorok.
Ezzel a tudományággal nemcsak az vált lehetővé, hogy molekuláris szinten meghatározzuk, hogyan működik az immunrendszer, hanem az immunterápia céljaira a rendszer különböző aspektusait is manipulálni lehet.
Celluláris immunológia – A molekuláris biológiával ellentétben a sejtbiológia az immunsejtek különböző típusaira helyezi a hangsúlyt, amelyek a szervezet különböző szöveteiben és szerveiben találhatók. Ezek közé tartoznak például a T- és B-sejtek.
Itt az immunológusok a sejtek különböző funkcióit és azok változását (szaporodás, funkciók stb.) tanulmányozzák. Ez nemcsak azt tette lehetővé, hogy meghatározzák, hogyan működnek a különböző immunsejtek, hanem azt is, hogy az immunrendszer sejtjeit szaporodásuk módja, funkcióik, valamint egyéb általános jellemzőik alapján osztályozzák.
Immunogenetika – Ez az immunológia azon ága, amely a genetika (öröklődés), a betegségek (vagy adott genetikai feltételek) és az immunrendszer közötti kapcsolatot vizsgálja. Ez a genetika egyik fontos ága, amely lehetővé tette, hogy többet tudjunk meg a különböző, az immunrendszerrel kapcsolatos betegségek/állapotok történetéről.
Változatos allergiáknak és autoimmun betegségeknek lehetnek örökletes vonatkozásai. Az immungenetika segítségével tehát megelőzhető, hogy bizonyos betegségek a családi előzmények alapján az utódokban kialakuljanak.
Immunkémia – A molekuláris immunológiához hasonlóan az immunkémia is az immunológia egyik ága, amely az immunrendszer különböző molekuláris mechanizmusainak vizsgálatával foglalkozik. Az ebben az aldiszciplínában dolgozó immunológusok szövettani metszeteken keresztül mélyreható ismereteket szereznek az olyan fehérjékről, mint az antigének és az azokat megkötő antitestek.
Ezeknek a struktúráknak és folyamatoknak a vizualizálására számos technikát alkalmaznak annak érdekében, hogy megértsék, hogyan működnek ezek a rendszerek. Jó példa erre az enzim/szubsztrát reakció, amelyet annak tanulmányozására használnak, hogy az immunsejtek hogyan lépnek kölcsönhatásba a betolakodó szervezetekkel és hogyan pusztítják el azokat.
Klinikai immunológia – mind az immunrendszer, mind a betegségek/mikrobák tanulmányozása, amelyekre reagál. A klinikai immunológia fő kategóriái közé tartozik az autoimmunitás, az immunhiány, valamint a túlérzékenység
Az immunológia néhány egyéb ága/aldiszciplínája:
– Immunfizika – az immunológia egyik ága, amely különböző megközelítéseket (biológiai, fizikai stb.) használ a különböző immunmechanizmusok tanulmányozására és manipulálására.
– Immunpatológia – Az immunológia azon ága, amely azt vizsgálja, hogy az immunrendszer (sejtek, fehérjék stb.) hogyan reagál a szervezetben lévő különböző szervezetekre.
– Immuntoxikológia – A toxinoknak az immunrendszerre gyakorolt hatásával foglalkozik. Az immunológiának ez az ága nemcsak azt vizsgálja, hogy az immunsejtek hogyan reagálnak a toxinokra, hanem azt is, hogy ezek a vegyi anyagok hogyan hatnak a sejtekre és az immunrendszer más aspektusaira.
Immunológiai vizsgálatok/tesztek
Az immunológiai vizsgálatokat különböző állapotok vizsgálatára és a különböző reakciók és mechanizmusok megismerésére használják. Mint ilyeneket, különböző típusú rutinvizsgálatokhoz használják a kórházakban, valamint oktatási célokra a laboratóriumokban.
Ezek a tesztek többnyire a szervezet immunrendszerét használják ki többek között olyan molekulák kimutatására, mint a hormonok, pigmentek, valamint vírusok.
A szervezetben lévő specifikus antitestekhez kötődő molekulák típusának megfigyelése segíthet az idegen anyag és jellemzőik azonosításában. A laboratóriumban például mesterséges (a természetes antitestekre hasonlító) antitesteket használnak erre a célra.
Az immunológiai vizsgálatokra példák a következők:
Agglutinációs tesztek – Az agglutinációs tesztek közé tartozik többek között a bakteriális agglutinációs teszt, a részecske-agglutinációs teszt és a latex-agglutinációs teszt. Ezekkel a tesztekkel lehetővé válik az adott antigén és az antitestek (agglutininek) közötti reakciók eredményeként létrejövő agglutinációk (csomósodás) azonosítása.
Enzim immunpróbák – Az enzim immunpróbák, közismert nevükön az enzimhez kötött immunoszorbens próbák (ELISA) olyan tesztek, amelyeket adott antitestek vagy antigének mintában történő azonosítására használnak. Ezt a tesztet a mintában lévő érdekes molekula mennyiségi meghatározására is használják.
Western blot teszt – a molekuláris immunológia egyik fontos technikája, amelyet bizonyos fehérjék azonosítására használnak. Például a HIV-diagnosztikában a technikát a vírus antitestjeinek kimutatására használják a vérfehérjék elválasztásával.
Komplementrögzítés – Ez az egyik leggyakrabban használt módszer a szérumban lévő ellenanyagok azonosítására vagy jelenlétének vizsgálatára egy indikátorrendszer segítségével.
Allergia tesztek – Az adott allergének azonosítására/meghatározására és a különböző molekulákkal szembeni túlérzékenység diagnosztizálására használt teszt.
Sz:
Mikrobiológia
Mikrobiológia
Protozoológia
Phykológia
Parazitológia
Virológia
Nematológia
Immunológia
.
Vissza a fehérvérsejtek megismeréséhez
Vissza a sejtbiológiához
Vissza az immunológiából a MicroscopeMaster home
Arno Helmberg. (2018). Immunrendszer és immunológia.
Klaus D. Elgert. (2009). Immunológia: Az immunrendszer megértése.
National Institute of Allergy and Infectious Diseases
National Cancer Institute. (2003). Az immunrendszer működésének megértése.
Richard Warrington et al., (2011). Bevezetés az immunológiába és az immunpatológiába. ResearchGate.
Tahrin Mahmood és Ping-Chang Yang. (2012). Western Blot: Technika, elmélet és hibaelhárítás
Hivatkozások