Układ odpornościowy ,czy też bardziej współcześnie immunosystem, jest jednym z najważniejszych układów naszego organizmu. Posiada zdolność uczenia się , zapamiętywania i reagowania na bardzo różne bodźce oraz zdolność do oceny tych bodźców z punktu wiedzenia interesu organizmu , ale w zależności od warunków może również stracić uprzednio posiadane zdolności. Dróg wtargnięcia mikroorganizmów jest kilka , w tym błony śluzowe układu oddechowego , pokarmowego, czy też skóra.
Układ immunologiczny powstał w toku ewolucji, w celu obrony organizmów przed czynnikami zewnętrznymi oraz w celu sprawdzania własnych tkanek. Zadania układu to : sprawdzanie stanu organizmu, identyfikacja zmian, eliminacja komórek własnych zmienionych, identyfikacja ciał obcych oraz ich niszczenie. W pełni wykształcony układ zawiera wszystkie gruczoły , przeciwciała, komórki odpornościowe, które te przeciwciała produkują oraz komórki uczestniczące w procesach fagocytozy. Te wszystkie składniki stanowią układ immunologiczny. Wiąże się z tym zjawisko odporności, polegające na niszczeniu ciał dla organizmu obcych. Odporność to niewrażliwość organizmu na działanie czynników chorobotwórczych lub ich wydzielin. Rodzaje odporności to odporność nieswoista oraz swoista . Odporność nieswoista inaczej wrodzona związana jest z właściwościami fizjologicznymi organizmu ze stanem skóry i błon śluzowych. Układ immunologiczny wykształcił odruchy zwane obronnymi np. kaszel, łzawienie, wymioty, biegunka. Zapobiega ona występowaniu zakażeń, ponieważ skierowana jest przeciwko wszystkim antygenom. Usuwa, albo nie dopuszcza do wtargnięcia wirusów. Jest uwarunkowana genetycznie i zależy od zdolności organizmu do reagowania gorączką i odczynem zapalnym. Odporność swoista powstaje w wyniku kontaktu ustroju ze środowiskiem. Skierowana jest przeciwko jednemu rodzajowi antygenów. Jako gotowość do powtórnej reakcji organizmu powstaje tzw. pamięć immunologiczna. W tych reakcjach wytwarzane są przeciwciałami jest to tzw. odporność humoralna, a zdolności fagocytarne komórek zostają zwiększone. Rekcja może być bierna - gdy organizm dostał już gotową odporność w postaci surowicy lub naturalna otrzymana z mlekiem matki. Natomiast odporność czynna zostaje wytworzona w czasie walki z antygenem Zwana jest ona inaczej odpornością pochorobową lub poszczepienną.
Pod koniec XVIII w. Edward Jenner zauważył, że dojarki pracujące przy krowach zarażonych ospą krowią nigdy nie chorowały na ospę ludzką. Jenner wcierał surowicę, otrzymaną z krost na wymionach krowich , w skórę człowieka i zaobserwował , że osobnik taki przechodził lekką lokalna ospę tylko w miejscu zadrapania. Żaden z zaszczepionych tym sposobem osobników nigdy na ospę nie zachorował. Obie choroby , ospy krowia i ludzka są wywoływane przez dwa różne , ale blisko spokrewnione wirusy. Zaszczepienie wirusem krowianki inicjuje wytwarzanie przeciwciał, które reagują z wirusem ospy ludzkiej. Od czasu doświadczenia Jennera opracowano wiele skutecznych szczepionek przeciwko różnym chorobom. Szczepienia w dużym stopniu poprawiły ogólny światowy poziom zdrowotności i uchroniły miliony ludzi od rozmaitych upośledzających i śmiertelnych chorób, takich jak paraliż dziecięcy, odra i koklusz.
Człowiek oraz inne kręgowce wykształciły kilka barier ochronnych przeciw inwazji patogennych mikroorganizmów . Twarda ochronna warstwa skóry , z zawartymi w niej kwasami tłuszczowymi charakteryzująca się niskim pH jest skuteczną barierą przeciwbakteryjną tak długo jak długo pozostaje nie zraniona. Błony śluzowe są bezustannie spłukiwane i produkują substancje bakteriobójcze , które zapobiegają wniknięciu mikroorganizmów. Jeśli jednak mikroorganizmy potrafią wniknąć przez skórę lub błony śluzowe , drugą linię obronną stanowią różnego typu komórki żerne znajdujące się w ciele zwierzęcia, które są zdolne pochłonąć i zniszczyć zarazki. Wreszcie , specyficzne immunoglobuliny lub przeciwciała, produkowane przez niektóre komórki ciała, tworzą trzecią barierę obronną przeciw zarazkom, które przeszły przez dwie pierwsze. Leukocyty obojętnochłonne i monocyty bronią organizm przed atakującymi go mikroorganizmami przede fagocytujące makrofagi znajdujące się głównie w tkance łącznej siateczkowej . Niektóre makrofagi wędrują w przestrzeniach tkankowych , inne zaś są unieruchomione w jednym miejscu . Razem tworzą one system siateczkowo-śródbłonkowy fagocytów, istotny mechanizm obronny ciała. Limfocyty maja stosunkowo małą aktywność fagocytów , ale dzięki temu że syntezują przeciwciała stanowią ważny element układu obronnego organizmu.
Odporność nabyta aktywnie polega na wytworzeniu specyficznych białek – przeciwciał w odpowiedzi na obecność pewnych obcych substancji i następnie uwolnienia ich do krwi oraz płynów tkankowych . Typowymi antygenami są białka ,wielocukrowe lub kompleksy zawierające oba typy tych związków. Antygeny są zdolne do łączenia się z przeciwciałami ,których syntezę wywołały , a tworzenie się kompleksu antygen-przeciwciało można wykazać za pomocą testu precypitacji. Wszystko co nie powstało w komórce , lub w genetycznie identycznych komórkach, jest substancją obcą. Jeżeli człowiekowi wstrzyknie się surowicę króliczą , komórki ludzkie rozpoznają białka królika jako obce i odpowiedzą produkcja przeciwciał w celu ich eliminacji. W ten sam sposób , jeżeli przeszczepi się człowiekowi kawałek narządu z jakiegoś zwierzęcia , zostanie on szybko odrzucony przez komórki ciała biorcy , ponieważ transplantat jest immunologicznie obcy. Odrzucenie tkanki innego osobnika tego samego gatunku nazywa się reakcją homoprzeszczepową . Jeśli przeszczepy skóry pochodzą od tego samego osobnika np. brata bliźniaka , to najczęściej nie są odrzucane. Jednak niektóre tkanki pochodzące nawet od tego samego osobnika mogą zostać odrzucone jako obce. Substancje , które wykazują aktywność antygenową we „własnym” organizmie nazywane są autoantygenami. Niektóre rodzaje artretyzmu , stwardnienie rozsiane i inne choroby , których przyczynę stanowią tego rodzaju reakcje są określane jako choroby autoimmunologiczne.
W okresie życia płodowego i zaraz po urodzeniu , limfocyty, które będą w przyszłości reagowały na antygeny , jeszcze nie funkcjonują. Jeśli w tym okresie zostanie wstrzyknięty do organizmu antygen, nie zostanie on rozpoznany jako obcy i w związku z tym nie będą syntezowane przeciwciała. Po nabyciu dojrzałości , osobnik będzie nadal „ tolerował” tę substancję i rozpoznawał ja jako własną. Adaptacja we wczesnym okresie życia do substancji antygenowych jest nazywana tolerancja nabytą.
Wytworzenie się zdolności do syntezowania przeciwciał była ogromnym krokiem naprzód w usprawnieniu mechanizmów obronnych organizmu. Komórka odgrywającą kluczową rolę w rozpoznawaniu antygenu i w następującej potem reakcji immunologicznej jest limfocyt. Można wyróżnić dwie populacje limfocytów pochodzące ze szpiku kostnego to limfocyty T warunkujące przede wszystkim odporność komórkową i limfocyty B umożliwiające syntezę i krążenie specyficznych przeciwciał , tzw. warunkujące odporność humoralną. Obie populacje limfocytów mają pamięć immunologiczną. Zachowują one zdolność rozpoznawania obcych substancji i podejmują akcję usuwania ich z organizmu. W zależności od właściwości antygenu , czasu jego oddziaływania oraz stężenia albo limfocyty B, albo T, bądź też jedne i drugie mogą reagować na obecność antygenu . Zazwyczaj oba rodzaje limfocytów są zaangażowane w reakcje odporności osobnika zakażonego mikroorganizmami.
Po wstrzyknięciu antygenu, do momentu pojawienia się przeciwciał we krwi , obserwuje się okres utajnienia , który trwa około tygodnia , wtedy miano przeciwciał podnosi się powoli do niskiego poziomu charakterystycznego dla odpowiedzi pierwotnej , następnie maleje. Ponowne wstrzyknięcie antygenu po kilku dniach , tygodniach , a nawet miesiącach powoduje gwałtowną produkcje przeciwciał po krótkim okresie latencji, tzw. odpowiedź wtórną. Miano przeciwciał osiąga wtedy wyższy poziom i maleje wolniej. Dalsze wstrzyknięcie antygenów powoduje dodatkowe odpowiedzi wtórne , aż do osiągnięcia maksymalnego poziomu przeciwciał. Z czasem miano przeciwciał maleje , lecz okresowe szczepienia pomagają w utrzymaniu zadawalającego jego poziomu. Wtórna odpowiedź immunologiczna może powstać również u osobnika poprzednio uodpornionego , jeśli zetknie się on z naturalnym występującym czynnikiem zakaźnym. W takim przypadku przeciwciała są wytwarzane wystarczająco szybko , aby zapobiec pojawieniu się objawów chorobowych.
Każdy z nas ma odporność naturalną na pewne choroby zakaźne , które atakują inne organizmy. Wirus nosówki zabija blisko połowę zarażonych psów, nie zakażając ludzi. Choroba wywoływana przez wirus opryszczki jest śmiertelna dla królików , a u człowieka powoduje jedynie wystąpienie jedynie opryszczki wargowej. Odporność naturalna zależy w dużej mierze od występujących w osoczu przeciwciał , które mogą łączyć się z czynnikiem zakaźnym. Człowiek , który zachorował i potrzebuje natychmiast przeciwciał do zwalczania antygenów, może otrzymywać surowice. Pozwala ona przetrwać pacjentowi przez jakiś czas, dopóki jego własne plazmocyty nie zaczną wytwarzać dostatecznej liczby przeciwciał przeciwko czynnikom zakaźnym. Nabyta w ten sposób odporność bierna daje natychmiastowe rezultaty , ale po kilku tygodniach zanika. Ze względu na to, że zabieg ten wymaga podania choremu surowicy zwierzęcej może wywołać u tego chorego niepożądaną reakcje immunologiczną na białka surowicy tego zwierzęcia.
Jakkolwiek system odpornościowy spełnia rolę obronną i jest zbawienny dla organizmu gospodarza , to niekiedy reakcje immunologiczne wywołują efekty patologiczne. Takie reakcje jak alergia czy uczulenie mogą być dwojakiego rodzaju. W jednym typie reakcji uczestniczą przeciwciała , w drugim istotę procesu stanowi odpowiedź komórkowa.
Kilka typów reakcji uczuleniowych różni się znacznie zarówno mechanizmem reakcji , jak i objawami , przy czym charakteryzują się one dwiema wspólnymi cechami. Po pierwsze , osobnik musi zostać uczulony przez zetknięcie się z alergenem, następnie musi upłynąć pewien czas , aby rozwinęła się odpowiedź immunologiczna. Po drugie, aby powstała reakcja uczuleniowa dany osobnik musi zetknąć się ponownie z alergenem w dawce wywołującej alergie. Niektórzy wykazują uczulenie na pewne pokarmy. Już wkrótce po spożyciu pokarmu zawierającego alergeny pojawia się pokrzywka. Alergeny pokarmowe są w sanie nienaruszonym absorbowane z jelita i wraz z krwią dostają się do skóry. Bardzo często podejmowane są próby odczulenia uczuleniowców przez wielokrotne wstrzykiwanie małych dawek alergenu , ale wyniki nie zawsze są zadawalające. Czasami taka kuracja udaje się ,trudno jednak zrozumieć jej mechanizmy.
Już od urodzenia organizm człowieka styka się z wieloma zarazkami, ale niszczy je, broni się przed ich działaniem lub przystosowywuje się do życia z nimi. Dzięki skutecznej aktywności komórek odpornościowych mechanizmy mutacji komórek oraz niewłaściwego mnożenia są ograniczone. W czasie wielu lat ludzie opracowali sposoby pomagające nam walczyć z wszelkimi wirusami i innymi mikroorganizmami. Należą do nich szczepionki, surowice oraz antybiotyki. Coraz częściej na zdrowie człowieka patrzy się w pryzmacie sprawności układu odpornościowego. Medycyna naprawcza w obliczu choroby człowieka koncentrowała się zwłaszcza na zwalczaniu objawu. Jednak w przypadku wielu chorób przewlekłych oraz chorób o nie do końca rozpoznanym pochodzeniu, takie naprawcze podejście zazwyczaj się nie sprawdza.Znacznie skuteczniejsze może być skoncentrowanie się na wzmocnieniu układu immunologicznego . Coraz bardziej jasne staje się to, że źródłem zdrowia człowieka jest zasadniczo sprawnie działający jego wewnętrzny system naturalnej równowagi, utrzymujący w nim homeostazę. Za wychodzenie z chorób w bardzo istotnym stopniu odpowiedzialna jest naturalna zdolność organizmu do samoleczenia.