Selles artiklis käsitletakse immuunsuse moodustumise mehhanismi, st keha omadusi kaitsta oma rakke võõrainete (antigeenid) või patogeenide (bakterid ja viirused) eest. Immuunsust saab moodustada kahel viisil. Esimest nimetatakse humoraalseks ja seda iseloomustab spetsiaalsete kaitsvate valkude - gammaglobuliinide - tootmine ja teine on rakuline, mis põhineb fagotsütoosi nähtusel. Seda põhjustab spetsiaalsete rakkude moodustumine endokriin- ja immuunsüsteemiga seotud elundites: lümfotsüüdid, monotsüüdid, basofiilid, makrofaagid.
Makrofaagirakud: mis see on?
Makrofaagid koos teiste kaitsvate rakkudega (monotsüüdid) on fagotsütoosi peamised struktuurid – organismi normaalset talitlust ohustavate võõrainete või patogeensete patogeenide kinnipüüdmise ja seedimise protsessi. Kirjeldatud kaitsemehhanismi avastas ja uuris vene füsioloog I. Mechnikov 1883. aastal. Nad tegid selle ka kindlaksrakuline immuunsus hõlmab fagotsütoosi – kaitsereaktsiooni, mis kaitseb raku genoomi antigeenideks nimetatavate võõragentide kahjustava toime eest.
Tuleb mõista küsimust: makrofaagid – mis need rakud on? Tuletage meelde nende tsütogeneesi. Need rakud on saadud monotsüütidest, mis on vereringest lahkunud ja kudedesse tunginud. Seda protsessi nimetatakse diapedeesiks. Selle tulemuseks on makrofaagide moodustumine maksa, kopsude, lümfisõlmede ja põrna parenhüümis.
Näiteks alveolaarsed makrofaagid puutuvad esm alt kokku võõrainetega, mis on spetsiaalsete retseptorite kaudu sattunud kopsu parenhüümi. Need immuunrakud neelavad ja seedivad seejärel antigeene ja patogeene, kaitstes seeläbi hingamiselundeid patogeenide ja nende toksiinide eest, samuti hävitades sissehingamisel osa õhuga kopsudesse sattunud mürgiste kemikaalide osakesi. Lisaks on tõestatud, et alveolaarsed makrofaagid on immuunaktiivsuse poolest sarnased kaitsvate vererakkudega – monotsüütidega.
Immuunrakkude struktuuri ja funktsioonide omadused
Fagotsüütrakkudel on spetsiifiline tsütoloogiline struktuur, mis määrab makrofaagide funktsioonid. Nende rakumembraan on võimeline moodustama pseudopoodiumi, mille ülesandeks on võõrosakeste püüdmine ja ümbritsemine. Tsütoplasmas on palju seedeorganelle - lüsosoome, mis tagavad toksiinide, viiruste või bakterite lüüsi. Samuti on olemas mitokondrid, mis sünteesivad adenosiintrifosforhappe molekule,mis on makrofaagide peamine energiaaine. Seal on tuubulite ja tuubulite süsteem – endoplasmaatiline retikulum valke sünteesivate organellidega – ribosoomidega. Ühe või mitme tuuma kohustuslik olemasolu, sageli ebakorrapärase kujuga. Mitmetuumalisi makrofaage nimetatakse sümplastideks. Need moodustuvad intratsellulaarse karüokineesi tulemusena, ilma tsütoplasma enda eraldumiseta.
Makrofaagide tüübid
Kasutades terminit "makrofaagid", tuleb arvestada järgnevaga, et tegemist ei ole ühte tüüpi immuunstruktuuridega, vaid heterogeense tsütosüsteemiga. Näiteks eristatakse fikseeritud ja vaba kaitserakke. Esimesse rühma kuuluvad alveolaarsed makrofaagid, parenhüümi fagotsüüdid ja siseorganite õõnsused. Fikseeritud immuunrakud esinevad ka osteoblastides ja lümfisõlmedes. Hoidmis- ja vereloomeorganid – maks, põrn ja punane luuüdi – sisaldavad samuti fikseeritud makrofaage.
Mis on rakuline immuunsus
Eespool nimetatud fagotsüütide tüübid on ühendatud ülitõhusaks makrofaagisüsteemiks, mis tagab otseselt võime seista vastu patogeensetele ja mürgistele ainetele ning hävitada need kinnipüüdmise ja seedimise teel. Lisaks hõlmab rakuline immuunsus T- ja B-lümfotsüütide poolt toodetud antikehade süsteemi, mis seonduvad viiruste, bakterite ja rakusiseste parasiitide pinnaantigeenidega: riketsia ja klamüüdia.
Perifeersed immuunsüsteemi vereloomeorganid, mida esindavad mandlid, põrnja lümfisõlmed moodustavad funktsionaalselt ühtse süsteemi, mis vastutab nii hematopoeesi kui ka immunogeneesi eest.
Makrofaagide roll immuunmälu kujunemisel
Pärast antigeeni kokkupuudet fagotsütoosivõimeliste rakkudega suudavad viimased "mäletada" patogeeni biokeemilist profiili ja reageerida antikehade tootmisega selle uuesti tungimisele elusrakku. Immunoloogilisel mälul on kaks vormi: positiivne ja negatiivne. Mõlemad on lümfotsüütide tegevuse tulemus, mis moodustuvad harknääres, põrnas, sooleseinte naastudes ja lümfisõlmedes. Nende hulka kuuluvad lümfotsüütide derivaadid – monotsüüdid ja rakud – makrofaagid.
Positiivne immunoloogiline mälu on tegelikult füsioloogiline põhjendus vaktsineerimise kasutamisele nakkushaiguste ennetamise meetodina. Kuna mälurakud tunnevad vaktsiinis leiduvad antigeenid kiiresti ära, reageerivad nad kohe kaitsvate antikehade kiire moodustumisega. Transplantoloogias võetakse arvesse negatiivse immuunmälu nähtust, et vähendada siirdatud elundite ja kudede äratõukereaktsiooni.
Hematopoeetilise ja immuunsüsteemi vaheline seos
Kõik rakud, mida organism kasutab patogeensete ainete ja toksiliste ainete eest kaitsmiseks, moodustuvad punases luuüdis, mis on ühtlasi vereloome organ. Endokriinsüsteemiga seotud harknääre ehk harknääre täidab immuunsuse põhistruktuuri funktsiooni. Inimkehas on nii punane luuüdi kui ka harknääre sisuliselt peamisedimmunogeneesi organid.
Fagotsüütrakud hävitavad patogeene, millega tavaliselt kaasneb põletik nakatunud elundites ja kudedes. Nad toodavad spetsiaalset ainet - trombotsüüte aktiveerivat faktorit (PAF), mis suurendab veresoonte läbilaskvust. Seega siseneb suur hulk verest pärit makrofaage patogeeni tekitaja asukohta ja hävitab selle.
Olles uurinud makrofaage – mis tüüpi rakud need on, millistes organites neid toodetakse ja milliseid funktsioone nad täidavad –, olime veendunud, et koos muud tüüpi lümfotsüütidega (basofiilid, monotsüüdid, eosinofiilid) on need immuunsüsteemi peamised rakud.
