Mikä kehon immuunijärjestelmä on ja miten se torjuu taudinaiheuttajamikrobeja?
Haluatko nostaa biologian opiskelun uudelle tasolle? Lue lisää täältä.
Taudinaiheuttajamikrobeja on monenlaisia:
- bakteerit
- virukset
- alkueläimet
- sienet
Elimistön puolustautuminen voidaan jakaa sisäiseen ja ulkoiseen puolustukseen.
Ulkoinen puolustus
Ulkoiseen puolustukseen kuuluvat elimistön rakenteet, jotka muodostavat tehokkaan mekaanisen suojan taudinaiheuttajamikrobeja vastaan. Niihin kuuluu:
- Iho: Iho on tiivis ja monikerroksellinen suoja. Iholla elävät vaarattomat bakteerit rajoittavat vieraiden lajien kasvua syrjäyttävän kilpailun takia sekä pitävät ihon pH:n alhaisena.
- Limakalvot: Limakalvoja on mm. ruoansulatuskanavassa ja hengitysteissä. Mikrobit ja hiukkaset tarttuvat limaan kiinni, josta se kulkeutuu nieluun, jolloin se joko sylkäistään pois tai nielaistaan mahalaukkuun.
- Mahalaukun mahaneste: Mahanesteen happamuus ja pepsiinientsyymi hajottavat mahaan päässeet mikrobit. Alhainen happamuus toimii tehokkaana puolustuskeinona myös emättimessä ja virtsarakossa.
- Sylki, kyynelneste, hiki ja tali: eritteissä on monia mikrobeja tuhoavia entsyymejä.
Sisäinen puolustus
Sisäinen puolustus voidaan jakaa kahteen kategoriaan sen mukaan, onko se hankittua vai synnynnäistä vastustuskykyä eli immuniteettia.
Synnynnäinen immuniteetti
Synnynnäinen immuniteetti perustuu syöjäsoluihin. Syöjäsolut eivät ole spesifisiä, eli ne syövät mitä tahansa tunkeutujia. Syöjäsoluihin kuuluu kahdenlaisia valkosoluja:
- Neutrofiilit
- Monosyytit, jotka kehittyvät makrofageiksi.
Syöjäsolut siis sulkevat mikrobin fagosytoosissa itsensä sisään. Syöjäsolun sisällä olevat lysosomit tyhjentävät entsyyminsä mikrobiin, mikä saa sen tuhoutumaan.
Syöjäsolut ovat sisäisen puolustuksen “ensimmäinen iskuryhmä”. Jos niiden toiminta ei riitä, tarvitaan hankittua immuniteettia.
Hankittu immuniteetti
Hankittu immuniteetti perustuu valkosoluihin kuuluviin imusoluihin. Kukin imusolu on erikoistunut tietynlaisen taudinaiheuttajan tuhoamiseen. Erikoistuminen perustuu imusolun kykyyn tunnistaa mikrobin antigeeni, eli pintaproteiini. Imusolut jaetaan kahteen päätyyppiin: B- ja T-imusoluihin.
B-imusolut
B-imusolut syntyvät luuytimessä ja kypsyvät punaisessa luuytimessä (englanniksi bone marrow).
B-imusolujen päätehtävä on elimistön vasta-aineiden tuotanto. Kun B-imusolut tunnistaa mikrobin pinnalla olevan antigeenin, alkaa se jakautumaan ja erikoistumaan plasmasoluiksi. Plasmasolut erittävät vasta-ainetta.
Tämän lisäksi osa B-imusoluista erikoistuu muistisoluiksi, jotka elävät pitkään elimistössä. Jos keho kohtaa saman mikrobin joskus uudelleen, muistisolujen ansiosta reagointi on nopeampaa. Näin ollen elimistö on immuuni kyseiselle taudinaiheuttajalle.
T-imusolut
Myös T-imusolut syntyvät luuytimessä, mutta kypsyvät kateenkorvassa (englanniksi thymus).
T-imusoluja on kolmenlaisia:
- T-tappajasolut tunnistavat ja hyökkäävät omia jo sairastuneita soluja sekä syöpäsoluja vastaan.
- T-auttajasolut tehostavat muiden valkosolujen toimintaa
- T-muistisolut vastaavat B-muistisolujen tavoin immunologisesta muistista.
Rokotus
Rokotteiden teho perustuu immunologiseen muistiin. Rokote koostuu tapetusta tai heikennetystä taudinaiheuttajasta tai sen osasta. B-imusolut tunnistavat antigeenin ja aloittavat vasta-aineiden ja muistisolujen tuotannon. Rokotusta kutsutaan aktiiviseksi immunisaatioksi.
Kun tarpeeksi suuri osa väestöstä on rokotettu, laumasuojan ansiosta myös rokottamattomien henkilöiden riski sairastua on pieni.
Jos henkilö sairastuu tautiin, jota varten häntä ei ole rokotettu, voidaan elimistöön ruiskuttaa valmiita vasta-aineita. Tätä kutsutaan passiiviseksi immunisaatioksi, sillä se ei synnytä elimistöön muistisoluja.
Liittymällä Tumaan saat mm. kurssi 4 kertauskirjan veloituksetta!
Immuunikato eli aids
Aidsin aiheuttaa HI-virus, joka käyttää isäntäsolunaan T-auttajasoluja. HI-virus saattaa olla lepotilassa isäntäsolussaan monia vuosia. Kun se aktivoituu, immuunipuolustus tuhoaa sairastuneita T-auttajasoluja. Elimistö ei kestä ilman riittävää määrää T-auttajasoluja, joten ihminen sairastuu aidsiin ja sen puolustuskyky heikkenee dramaattisesti..
Aidsiin sairastuneet ihmiset kuolevat monesti sellaisiin infektioihin, jotka terveiden ihmisten immuunijärjestelmä kykenee torjumaan, esim. flunssaan.
Autoimmuunisairaudet
Autoimmuunisairaudet ovat tauteja, jossa immuunijärjestelmä tuhoaa elimistön omia soluja. Se johtuu siitä, että valkosolut eivät erota vieraita aineita elimistön omista molekyyleistä.
Esimerkkejä autoimmuunisairaudesta ovat narkolepsia, nivelreuma ja kihti.
Allergia
Allergia on autoimmuunireaktio, jossa elimistö reagoi liian voimakkaasti johonkin vaarattomaan aineeseen.
Allergiaa aiheuttavia aineita kutsutaan allergeeneiksi, ja niitä on mm.
- pölyhiukkaset
- eläinten hilse
- kasvien siitepöly
- jotkin ruoka-aineet
Allerginen reaktio voi olla välitön tai viivästynyt:
- Välittömässä allergisessa reaktiossa allergeeni ja syöttösolujen vasta-aineet reagoivat keskenään. Tämän seurauksena syöttösolut erittää histamiinia, joka aiheuttaa tulehdusreaktion.
- Viivästyneessä allergisessa reaktiossa T-imusolut käynnistävät paikallisen puolustusreaktion, joka aiheuttaa ihon punoitusta ja kutinaa.
Hylkimisreaktiot
Hylkimisreaktio on immunologinen reaktio, joka tapahtuu vieraan kudoksen tai elimen saaneen henkilön elimistössä. Siinä siirrännäinen tuhoutuu saajan omien imusolujen vaikutuksesta.
Hylkimisreaktio voidaan estää varmistamalla luovuttajan ja vastaanottajan kudostyyppien proteiinien samankaltaisuus.
Verensiirrossa hylkimisreaktion estämiseksi otetaan huomioon sekä ABO-veriryhmä että Rh-tekijä:
- O-veriryhmän henkilöllä ei punasoluissa ole antigeenejä, mutta verinesteessä on sekä anti-A että anti-B vasta-aineita. O-veriryhmän verta voi siis luovuttaa kaikille.
- AB-veriryhmän henkilöillä on punasoluissa sekä A- että B-antigeenejä, joten vasta-aineita ei ole. Näin ollen AB-ryhmän henkilö voi siis vastaanottaa kaikkia verityyppejä.
- A-veriryhmän henkilöllä on punasoluissa A-antigeeni ja verinesteessä anti-B-vasta-ainetta. A-veriryhmän jäsen voi siis vastaanottaa O- ja A-ryhmän verta, ja luovuttaa A- ja AB-veriryhmäläiselle. Sama pätee toisin päin B-ryhmään.
- Rh-positiivisella punasolujen pinnassa on Rh-tekijöitä. Verinesteessä ei siis ole vasta-aineita.
- Rh-negatiivisella punasolujen pinnassa ei ole Rh-tekijöitä. Verinesteeseen syntyy vasta-ainetta, jos Rh-positiivista verta annetaan.
Reesus- eli Rh-tekijä voi aiheuttaa ongelmia raskauden aikana. Jos äiti on Rh-negatiivinen ja lapsi RH-positiivinen, äidin vereen saattaa alkaa muodostua vasta-ainetta. Punasolut eivät siirry äidin verenkiertoon istukan läpi, mutta synnytyksen yhteydessä lapsen verta voi joutua äidin vereen.
Näin ollen äiti siis muodostaa vasta-ainetta Rh-tekijää vastaan. Vasta-aine pääsee istukan läpi. Jos siis seuraava lapsi olisi Rh-positiivinen, äidin veren vasta-aineet pääsevät sikiöön, mikä aiheuttaa sikiön hapenpuutetta, pahimmassa tapauksessa hengenvaarallisesti.
Nykyisin Rh-negatiivisille äideille annetaan synnytyksen jälkeen anti-D-vasta-ainetta, joka tuhoaa äidin elimistöön siirtyneet sikiön punasolut. Äidin elimistö ei siis ehdi muodostamaan vasta-ainetta reesustekijää vastaan.
Syöpä
Syövässä solut jakautuvat hallitsemattomasti muodostaen kasvaimen. Hyvänlaatuisessa kasvaimessa kehitys pysähtyy, mutta pahanlaatuisessa kasvaimessa eli syövässä kehitys jatkuu. Silloin tietyissä geeneissä on tapahtunut mutaatio, jonka seurauksena niistä kehittyy syöpägeenejä eli onkogeenejä. Syöpägeenit saavat solun jakautumaan hallitsemattomasti.
Syöpäkasvaimilla on kolme erityispiirrettä:
- Kasvaimen solut eivät ole erilaistuneet
- Kasvaimet suurenevat, sillä syöpäsolut jatkavat jakaantumistaan
- Kasvaimet lähettävät etäpesäkkeitä eli metastaaseja.
Syöpää aiheuttavia tekijöitä eli karsinogeenejä on mm:
- Kemikaalit: tupakansavu, tietyt muovit, asbestikuidut, alkoholi, lääkkeet
- Säteily: UV-säteily, ionisoiva säteily
- Bakteerit ja virukset, esim. helikobakteeri ja papilloomavirus
Myös perinnöllinen alttius vaikuttaa syövän kehittymiseen.
Syöpää voidaan hoitaa monin eri keinoin, mm:
- kasvaimen leikkaus
- sädehoito
- solunsalpaajahoidot
Aiheeseen liittyvää
Kertauskirjan lisäksi saat myös yksinomaisesti Tuman jäsenille räätälöityä sisältöä, esim. opiskeluvinkkejä ja muita uutisia.
Liittymällä Tumaan saat kurssien kertauskirjat ilmaiseksi. Tumaan liittyminen ei velvoita sinua mihinkään, ja voit poistua listalta milloin tahansa.
En ikinä lähetä roskapostia tai myy tietojasi eteenpäin.
Testaa tietosi
1. Mikä seuraavista valkosolityypeistä ei liity synnynnäiseen immuniteettiin?
2. Mikä seuraavista valkosolutyypeistä tuottaa vasta-aineita?
3. Syöpää aiheuttavia tekijöitä kutsutaan …
Share your Results:
Lue lisää
- Muikussa on kattavat selvitykset immuunijärjestelmästä sekä syövästä.
- Peda.net:istä löytyy leipätekstin lisäksi tiivistelmä sekä tehtäviä aiheesta
- Khan Academy:ssa on kokonainen artikkelien, videoiden ja tehtävien sarja omistettu immuunijärjestelmälle
- Live Science käy artikkelissaan läpi immuunijärjestelmän toiminnan lisäksi myös sen tutkimisen historiaa