Odporność wrodzona: niedoceniana przez dziesięciolecia, lecz niezapomniana

Choroby zakaźne są istotnym problemem medycznym o zasięgu ogólnoświatowym. Niezwykle ważnym czynnikiem umożliwiającym kontrolowanie ich rozprzestrzeniania jest wyjaśnienie mechanizmów wrodzonej i nabytej odporności. Układ odpornościowy ssaków chroni organizm przed patogenami, ale jest również zdolny do supresji nadmiernej odpowiedzi immunologicznej, aby nie powodowała uszkodzenia tkanek własnego organizmu. Wykazuje tolerancję na antygeny własne oraz mikroorganizmów komensalnych, np. flory przewodu pokarmowego. Nadmierne hamowanie odpowiedzi immunologicznej zwiększa wrażliwość na zakażenia, ułatwia rozwój chorób nowotworowych, autoimmunizacyjnych lub alergicznych. Przebieg reakcji immunologicznych jest kontrolowany przez złożony układ oddziaływań, zarówno na drodze bezpośredniego kontaktu komórek, jak i za pośrednictwem cytokin.

Układ odpornościowy (immunologiczny) uważa się za drugi pod względem „inteligencji”, po układzie nerwowym. Obydwa układy cechują się zdolnością uczenia się, zapamiętywania, samoregulacji i reagowania na bodźce środowiskowe. Każdą funkcję obronną organizmu można realizować za pomocą różnych mechanizmów, a załamanie jednego z nich nie czyni organizmu bezbronnym. Wyróżnia się dwa typy odpowiedzi immunologicznej. Odpowiedź wrodzona (innate immune system) stanowi najbardziej pierwotną składową odpowiedzi immunologicznej. Do niedawna była uważana za mniej istotną, nieswoistą i poprzedzającą aktywację właściwej swoistej odpowiedzi nabytej. Badania ostatnich lat wskazują jednak, że rola odporności wrodzonej nie jest mniejsza, zapewnia bowiem szybkie rozpoznawanie patogenu, natychmiastową reakcję obronną oraz wpływa na odpowiedź swoistą, która rozwija się z pewnym opóźnieniem. Najważniejszymi elementami składowymi odpowiedzi wrodzonej są neutrofile, monocyty, makrofagi, bazofile, mastocyty, eozynofile, komórki NK oraz białka dopełniacza.

Odpowiedź nabyta ma charakter swoisty, a skierowana jest przeciwko określonemu rodzajowi antygenu. Po wniknięciu patogenu organizm wytwarza swoiste immunoglobuliny unieczynniające antygen i oznakowujące go jako element do unieszkodliwienia lub usunięcia przez inne składowe układu immunologicznego. Jest to odpowiedź czynna. Natomiast jeżeli organizm otrzymał gotowe przeciwciała w postaci surowicy, mówimy o odporności biernej. Immunologiczne procesy obrony zostały najlepiej poznane na przykładzie gruźlicy i trądu, dwóch najbardziej rozpowszechnionych, zwłaszcza w krajach słabo uprzemysłowionych, chorób zakaźnych.

Przełomowe prace dotyczyły odkrycia receptorów toll-podobnych (TLR), które jako pierwsze rozpoznają lipoproteiny bakteryjne i aktywują makrofagi do walki z patogenem. TLR należą do grupy receptorów rozpoznających wzorce molekularne (pattern recognition receptor, PRR). Rozpoznają składowe mikroorganizmów patogennych o utrwalonej i przekazywanej ewolucyjnie budowie (pathogen-associated molecular patterns, PAMP), są odpowiedzialne za indukcję wrodzonej i nabytej odpowiedzi immunologicznej, np. w czasie zakażenia. Rodzaj receptora TLR zaangażowanego w rozpoznanie mikroorganizmu, jak również ligandu wiążącego się z TLR, decyduje o rodzaju i przebiegu rozwijającej się odpowiedzi immunologicznej.

Obniżona reaktywność układu immunologicznego wiąże się ze wzrostem częstości zakażeń oraz z ich nietypowym i cięższym przebiegiem. Zwykle dzieje się tak w sezonie jesienno-zimowym, kiedy podatność na infekcje górnych dróg oddechowych jest zwiększona, a organizm jest szczególnie narażony na działanie chorobotwórczych drobnoustrojów. Prewencja polega na immunizacji czynnej (sztucznej) organizmu, tj. zastosowaniu odpowiedniej szczepionki lub też immunomodulacji organizmu za pomocą suplementów diety. Środki stosowane w procesie immunomodulacji (tzw. immunomodulatory) aktywizują mechanizmy odporności nieswoistej (np. stymulacja procesu fagocytozy przez polisacharyd betaglukan, hamowanie adsorpcji patogenów do komórek gospodarza przez proteinę laktoferynę). Ich działanie prowadzi do regulacji odpowiedzi zapalnej organizmu, a w konsekwencji do spadku liczby zakażeń i złagodzenia ich przebiegu.

Istotnym odkryciem ostatnich lat było poznanie roli witaminy D w procesie stymulacji ludzkich makrofagów do ekspresji białek antybakteryjnych, takich jak katelicydyna, a tym samym wykazanie jej znaczenia w mechanizmach odpowiedzi wrodzonej.

Artykuł Roberta Modlina, profesora dermatologii, mikrobiologii i immunologii, przedstawia kompleksową i współczesną ocenę złożonych zjawisk immunologicznych. Zadziwiająca i godna szczególnego podkreślenia jest konstatacja, jak wiele podstaw do współczesnej nauki o procesach odporności przyniosły prace prowadzone w XIX wieku przez znakomitego uczonego rosyjskiego Ilię Miecznikowa. Nie wszyscy pamiętamy, że w uznaniu odkryć dokonanych wspólnie z Paulem Ehrlichem otrzymał w 1908 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny.