Az immunrendszeri működés alapja a bekerülő összes idegen anyag felismerése és bemutatása a test minden egyes négyzetmillimétere számára (antigén-prezentáció). Az immunsejtjeink páratlan „intelligenciával” rendelkeznek és számukra a sejtek és nyálkahártyák felszínének „kirakataiból” kiolvasható lényegében az egész külvilág. De hogyan lehetséges ez?
Sejt-kirakatok
A kívülről származó idegennek felismert anyagokat, baktériumokat, gombákat, vírusokat speciális immunsejtek veszik fel és enzimek segítségével alkotóelemekire bontják. Kis hányadukból azonban nagyon tudatosan 12-21 aminosav méretű ún. peptideket hagynak meg, amelyeket a sejtek bemutatnak az immunrendszer és a többi sejt számára. Az említett peptidek tehát kikerülnek a sejtfelszínre és az ott elhaladó immunsejtek leolvassák, beazonosítják, feljegyzik az „új vendéget”, illetve megszervezik a test távolabbi részeibe is az információ elvitelét. A bemutatási folyamatban segédkező immunsejteket a szervezet külön „edzőtáborba” küldi kiképzésre, így egy „profi” alakulat jön létre (érdekes, hogy a citokinek a fő „trénerek”). Hamarosan testünk minden egyes sejtjeinek felszínén (tetőtől talpig) megjelenik az új peptid-jelző, azaz kivétel nélkül mindenki értesül a legújabb hírekről (általános védettség alakul ki az adott kórokozóval szemben). Mivel a szervezetbe napi szinten kerülhetnek újabb betolakodók, így a sejtek kirakataiba sorra kerülnek ki az értékes információk a pásztázó T-sejtek számára. A jelzett folyamatok igen komoly szervezettséget, pontosságot, szabályozást, dokumentálást igényelnek, és sebességük, összehangoltságuk jelentősen meghaladja a mai számítógépek adatviteli sebességét és komplexitását.
A belső problémákat is kiteregetik
Szintén érdekes megfigyelés, hogy nemcsak a kívülről érkező (exogén), hanem a sejteken belül képződő (endogén) fehérjék, antigének is bemutatásra kerülnek a sejtfelszínen (9-10 aminosav méretű peptidek formájában), azaz semmit nem bíznak a sejtek a véletlenre. A teljes külső-belső „szennyest” kiteregetik és megmutatják tehát az immunsejtek számára, így az immunrendszer – a folyamatos frissítések révén – birtokába kerül az aktuális híreknek, és újratervezi a stratégiáit egy esetleges új támadás esetére. Látható, hogy a védelmi bázis előrelátóan készül, ellenőrzi a kritikus pontokat, illetve szükség szerint azonnal átcsoportosítja a nyiroksejteket. A gyakorlatban mégis megtörténhet, hogy egy váratlan, nagymértékű új antigén-támadás (pl.: eddig ismeretlen vírusos vagy bakteriális fertőzés) ledönti a bástyákat és nem tud rá időben reagálni a védelmi rendszer (nincsenek még kint a kirakatban). Részben emiatt is kérdőjelezik meg a „túl tiszta” környezet hasznosságát (ún. „higiénia-hipotézis), és ma már igazolt, hogy a környezetben általánosan megtalálható kisebb szennyeződések és a normál környezeti mikroflóra segítik az immunizációt, edzik az immunrendszert, és a védelmet szolgáló „bemutatások” száma nagyobb (csak kétéves kor felett).
A bélfal „ablakai” és a „biokémiai híradósok”
A tápcsatornában is komoly munka folyik, sőt itt találhatók az immunrendszer legfontosabb bástyái. A bonyolult működés során az antigént (betolakodót vagy allergént) az erre specializálódott sejtek (M-sejtek) felveszik, majd bemutatják az antigén-prezentáló B- és T-sejteknek. Az M-sejtek mikroszkopikus ablakokként képzelhetők el, amelyek szorosan illeszkednek a hámsejtek közé, fenntartva a nyálkahártyafelszín folyamatosságát („bélrendszeri kirakat”). Az antigén bemutatást követően, az „ügy iránt elkötelezett” B-sejtek aktiválódnak, majd a nyirokutakon keresztül a véráramba, és a szervezet távolabbi helyeire, küldetésük végső helyszínére vándorolnak, miközben döntően IgA-termelő plazmasejtekké alakulnak (elviszik az új híreket a szervezet minden részébe).
Fontos itt is megjegyezni, hogy az immunrendszeri működés során a lokális és szisztémás hatások összekapcsolódnak, azaz nemcsak a helyi, hanem a távolabbi nyálkahártyafelszínek is védetté válnak az adott kórokozóval szemben.
Az immunrendszerben hihetetlen nagy sebességgel terjednek a „kémiai hírek”, azaz az új információk, a legjelentéktelenebb idegen vegyületekről is. Semmi sem maradhat titokban az emberi testben, és egy helyi problémáról az egész test tudomást szerez, a vér- és nyirokkeringésen keresztül, ezen felül minden egyes idegen anyag felismerésre és „közszemlére”, bemutatásra kerül. Szükségszerű is ez, hiszen a legkisebb hiba vagy figyelmetlenség is végzetes következménnyel járhat.
A bélrendszerben járőröző T- és B-limfociták részletes oktatást kapnak a korábbi betolakodókról és az érett védősejtek a perifériás nyirokszervekbe vándorolnak, készen állva a bejutó mikrobák elleni azonnali támadásra. A bélnyálkahártyájában meglévő fehérvérsejtek oktatást kapnak a táplálékkal bejutó kémiai anyagokról is (a mikrobiális szennyezés mellett), és képesek a bélflóra sok milliárd hasznos sejtjét is megkülönböztetni a betolakodó, idegen baktériumoktól és gombáktól.
A vékonybél jellegzetes hámrendszere az antigének (allergének) jelentős részét képes kiszűrni, valamint a mikroorganizmusokat távol tartani. Ebben a folyamatban mind a veleszületett, mind a szerzett (oltás), mind az életmód-függő tényezők (étrend, mozgás, napfény, légzés, pihenés, stb.) is szerepet játszanak.
Miért szükséges ez a sokoldalú védekezés?
Felmerül a kérdés, mi végre ez a sokrétű és bonyolult, már-már feleslegesnek tűnő óvatosság és állandó hírvitel a testben, emellett miért kell a belső fehérjéket is kitenni a sejtek kirakataiba, hiszen azok nem kívülről érkeznek. A válasz: az immunrendszer maximális védelemre, stabilitásra törekszik és minden kockázati tényezővel számol. Részben számít arra, hogy bárhonnan érkezhetnek támadók (pl.: egy sebesülés, sérülés esetén), így minden sejtnek felkészültnek kell lennie egy bakteriális támadásra. Van azonban egy még fontosabb: a belső ellenségek ezen belül is a vírusok és a ráksejtek felismerése. Mindkettő a normál sejtekből indul ki (endogén jellegű), ezért az immunrendszer kötelezi az összes sejtet, hogy minden belső folyamatát reprezentálja, az előállított fehérjéket mutassa meg a kirakatokon keresztül.
Elképzelhetetlenül nagy munka az immunsejtek számára az összes testi sejt folyamatos és pontos ellenőrzése, és a sejtek felszínére kitett minden egyes peptid leolvasása, majd összevetése az eddig ismert aminosav-sorrendekkel (szekvenciákkal). Amennyiben idegen peptideket észlel az immunrendszer, az illető sejtet megsemmisíti. Ilyen esetben a szervezet újabb járőr-sejteket küld a helyszínre és a környező testi sejteket újra megvizsgálja (tumoros folyamatok vagy fertőzések elkerülése). Sajnos ezt a ráksejtek már „tudják”, ezért számos trükköt bevetnek a rejtőzködésük érdekében.
Mivel a szervezetre minden percben külső és belső veszély leselkedik, így állandó monitoring szükséges. Úgy képzelhetjük el ezt a működést, mint óriási és többszintes áruházak összességét (milliárdjait), ahol az áruházak az utcáról nem látható felső szintjeinek áruit kivétel nélkül kiteszik a lenti kirakatukba, hogy a járókelők végignézhessék (ebben a párhuzamban a járókelők az immunsejtek, az áruházak a testi sejtek, a kirakatok a sejtmembrán-felszínek).
E leírásban csak igen egyszerűen vázoltuk a bemutatás folyamatát, ami természetesen ennél sok ezerszer bonyolultabb. Az immonológusok szerint is páratlan, „zseniális és gyönyörű” az a sokféle felismerő és leolvasó folyamat, amelyek révén a szervezet differenciáltan kezeli a bakteriális, virális antigéneket, a rákantigéneket és az „auto”-antigéneket. Szintén döbbenetes, ahogy az immunsejtek gyors tanulási, képzési folyamata zajlik, és ahogy megtalálják helyüket, munkába állnak, és precízen végrehajtják a parancsokat.
(folytatjuk)
Felhasznált irodalom:
Falus A.: Adj király katonát. Vince Kiadó, 1999.
Tóth G.: Immunkalauz. Pilis-Vet Könyvkiadó, 2020.
