IMMUUNSSTEEM Koostas Kersti Veskimets 2010 http commons wikimedia

IMMUUNSÜSTEEM Koostas Kersti Veskimets, 2010 http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: HIV-budding. jpg

Katted on esmane barjäär patogeenidele • Nahk • Ripsepiteel ninaõõnes, hingetorus • Limamembraan seal, kus koed ei ole nahaga kaetud • Mikroobivastased valgud pisarais, higis, süljes • Hape ja pepsiin maomahlas • "Sõbralikud" bakterid meie nahal, kes lõhustavad naharasu rasvhapeteks ja alandavad sellega p. H.

Leukotsüüdid ehk valgelibled on meie “kaitsesõjavägi”, kui mõni paharett on ikkagi sisse pääsenud. Kuna patogeenid, eriti viirused, evolutsioneeruvad väga kiiresti, peab meie immuunsüsteem suutma väga kiiresti nendele muutustele reageerida ning töötama välja uued kaitsevahendid. http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: SEM_Lymphocyte. jpg

Mittespetsiifilise immuunreaktsiooniga reageerib keha kohe peale vigastust, hammustust vm: Vigastatud rakud eritavad histamiini, mis laiendab veresooni, koed paisuvad ja need suruvad närvilõpmetele - valu, paistetus, punetus. Histamiin on signaaliks leukotsüütidele, mis tulevad patogeene hävitama. Kui patogeenide hävitamine sel moel ei õnnestu, asub tegevusse omandatud immuunsus:

Immuunvastuseks võõra vastu tekivad kõrgelt spetsialiseerunud rakud. Kõik need pärinevad mittediferentseerunud rakkudest - tüvirakkudest, mis asuvad luuüdis. Eristatakse kahte põhilist rühma: 1) B lümfotsüüdid, (kuna nad valmivad luuüdis (bone) toodavad antikehi 2) T lümfotsüüdid, (nende diferentseerumine toimub tüümuses ehk harkelunis) lagundavad valesid valke tootvaid rakke. • Eraldi grupi moodustavad veel fagotsüüdid (siia kuuluvad ka makrofaagid ehk õgirakud).

Antikeha ehitus http: //schools-wikipedia. org/images/78797. png Antigeen on võõras aine organismis. Näiteks bakterite või viiruste valgud. Antikeha seostub ainult selle antigeeniga, mille vastu ta on valmistatud.

Antikehade koostises on valgud. Täiskasvanud inimese immuunsüsteemis osaleb ligi 1012 valget vererakku ning 1015 spetsiaalset valgumolekuli. B-lümfotsüüdid toodavad antikehasid: http: //www. medicine. virginia. edu/research/Cores/lymphoc

Makrofaag ehk õgirakk “toitub” fagotsütoosi teel. Makrofaag tunneb ära antikehadega ümbritsetud "vaenlase". antikeha bakter makrofaag http: //academic. brooklyn. cuny. edu/biology/bio 4 fv/page/aviruses/macrophageantg 2656. JPG

Makrofaag püüab bakterit. Foto on tehtud skaneeriva elektronmikroskoobiga. Vaata immuunvastuse youtube animatsiooni http: //www. artistquirk. com/images/lennart-nilsson-macrophage-extends-towards-multipl 1. jpg

T-lümfotsüüt Viirustega nakatunud keharakk Viiruste ja vähkkasvajate vastu võitlevad T-lümfotsüüdid “Vaenlast” äratundvad graanulid Rakk hävitatakse koos viirustega http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Cytotoxic_T_cell-tr. jpg

Lümfotsüüdid tekivad punases luuüdis T - rakud siirduvad küpsema harkelundisse (tüümus) B - rakud jäävad luuüdisse. Valminult liiguvad lümfisõlmedesse, põrna, neelu- ja kurgumandlitesse Seal algab nende mitoos - tekib palju samasuguseid, mis liiguvad vere või lümfiga otsima neid antigeene, millele nad on spetsialiseerunud. Enamus B-lümfotsüütidest hukkub peale antikehade toomist mõne päeva pärast. Teine tüüp B-lümfotsüüte - mälurakud - jääb kauaks

Vaktsineerimine põhineb mälurakkudel Organismi viiakse surmatud, või nõrgestatud haigusetekitajaid, või uuemate vaktsiinide puhul vaid tema DNAd või valku. Immuunsüsteem käivitub, tekivad mälurakud, mille püsimine sõltub haigusetekitaja olemusest. Tänu vaktsineerimistele on päästetud miljonite inimeste elud. Me oleme unustanud surmatoovad haigused: rõuged, teetanus, poliomüoliit, jne

1796 a. tehti esimene inimese vaktsineerimine lehmarõugete seerumiga. (Vacca -lehm) Eestisse jõudis lehmarõugetega vaktsineerimine juba 1800. a. Rõuged on 1979. a. likvideeritud Edward Jenner (1749 - 1823) http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Edward_Jenner. jpg rõuged

Louis Pasteur (1822 -1895): marutaudi põhjustab viirus. Töötas välja marutõvevastase vaktsiini. Inimeste vaktsineerimine marutõve vastu 1885. http: //commons. wikimedia. org/wiki/File: Tableau_Louis_Pasteur. jpg

LISALUGEMISKES Vastava signaali - vaenlase - saabumisel diferentseeruvad Blümfotsüüdid plasmarakkudeks, mis produtseerivad antigeenidega seonduvaid antikehi ja B mälurakkudeks, mis on siis, kui nad puutuvad uuesti sama antigeeniga kokku kunagi hiljem, võimelised väga kiiresti antikehi produtseerima. T lümfotsüüdid diferentseeruvad nelja tüüpi rakkudeks: 1) tsütotoksilised e. tapjad T rakud (killer T cells) – kannavad raku pinnal paiknevaid antikehadega seonduvaid T rakkude retseptoreid ning hävitavad vastavaid antigeene eksponeerivaid rakke; 2) abistavad T rakud (helper T cells) - stimuleerivad B ja T lümfotsüütide diferentseerumist antikehasid tootvateks plasmarakkudeks ja tapjateks T rakkudeks; 3) supressor T rakud (supressor T cells) – suruvad alla plasmarakkude tapjate T rakkude aktiivsuse; 4) T mälurakud (memory T cells) – mäletavad antigeeni ning nende uuesti sama antigeeniga kokkupuutumisel moodustuvad kiiresti tapjad T rakud e. killerid.

Omavahel mittesuguluses olevalt indiviidilt teisele organi transplanteerimine või naha ülekanne tavaliselt ebaõnnestub, kuna immuunsüsteem tõrjub võõra koe kõrvale. Samas identsete kaksikute puhul transplantatsioon üldjuhul õnnestub. Samuti võib samal indiviidil nahka ühest kohast teise istutada. Võõraste kudede eristamine organismi enda kudedest toimub tänu koesobivusantigeenidele. Kõige tähtsamaid nendest koesobivusantigeenidest nimetatakse põhilisteks koesobivuskompleksi valkudeks - HLA antigeenideks kuna nad avastati leukotsüütide pinnal. HLA antigeenid on kodeeritud suure geenide klastri poolt, mida nimetatakse HLA lookuseks ja mis paikneb 6 ndas kromosoomis. • HLA lookuse geenide polümorfism on väga suur, mis väljendub selles, et mõnel geenil on kirjeldatud kuni sada või enam alleeli. Seega on tõenäosus, et kaks omavahel mittesuguluses olevat indiviidi kannaksid kõigi HLA geenide samu alleele, ülimalt väike. • Seega on sobivate organidoonorite leidmine komplitseeritud.

Immuunsüsteemi haigused. Allergia ehk ülitundlikkus - immuunsüseemi liiga tugev reaktsioon ohututele ainetele. Päritavad immuunsüsteemi haigused. • Autoimmuunhaiguste puhul toodab indiviidi organism antikehi tema enda antigeenide vastu. Need antikehad kahjustavad organismi enda kudesid ja organeid, haiged surevad enne täiskasvanuks saamist. • Kombineeritud immuundefektsuse sündroomi puhul ei teki ei antikehade ega ka T rakkude poolt vahendatud immuunvastust. Haigetel puuduvad funktsionaalsed B ja T lümfotsüüdid. Haigus lõpeb lapse surmaga juba väga varajases eas.

AIDS on mittepärilik immuunsüsteemi haigus Omandatud immunodefektsuse/immuunsuspuudulikkuse sündroom (acquired immunodefeciency syndrome) AIDS on põhjustatud HIV poolt. HIV nakatab ja hävitab T helperrakke. Selle tulemusena väheneb organismis T ja B lümfotsüütide diferentseerumine killer T rakkudeks ja plasmarakkudeks ning immuunvastus nõrgeneb järk-järgult kuni organism ei suuda enam toime tulla infektsioonidega ja sureb. HIV viirus siseneb helper T rakkudesse, seondudes nende rakkude pinnal olevatele CD 4 retseptoritele. Just tänu nendele retseptoritele toimub ka T helperite interaktsioon teiste immuunrakkudega ning seetõttu on raske leida võimalust, kuidas tõkestada viiruse levikut. HIV-i genoomiks on RNA, millelt sünteesitakse pärast infektsiooni kaksikahelaline DNA integreerub genoomi ja võib seal pikka aega säiluda latentsena, proviirusena. Kui viiruse geenide transkriptsioon aktiveerub, sünteesitakse viirusspetsiifilisi valke ja RNA-d ning moodustuvad uued viiruspartiklid, mis nakatavad ja hävitavad helper T rakke. Kuigi pärast esmast HIV infektsiooni suudab organism viirusega võidelda, ei suuda ta seda täielikult elimineerida viiruse kiire muteerumise tõttu.

Antikehade mitmekesisuse geneetiline kontroll. Organism on võimeline produtseerima spetsiifilisi antikehi suvaliste võõraste antigeenide vastu. Tekib küsimus, kuidas on nii suur antikehade variantsus geneetiliselt määratud? Pakutud on kolme erinevat hüpoteesi: 1. Igale antikehale vastab erinev geen. See idee vastas varasemale kontseptsioonile “üks geen – üks valk”. Just siin tekib vastuolu: genoom ei ole piisavalt suur, et kodeerida nii palju erinevaid polüpeptiide. 2. Somaatiliste mutatsioonide hüpotees. Antikehi produtseerivates rakkudes on kõrge mutatsioonisagedus, mille tulemusena antikehi kodeeruvad geenid muteeruvad väga kiiresti, mis võimaldabki sünteesida väga erinevaid antikehi. 3. Mini-geenide hüpotees. Antikehi kodeerivate geenide segmendid rekombineeruvad omavahel, tekitades sel viisil hulgaliselt uusi kombinatsioone. Nagu senised uuringud on näidanud, ei seleta ükski hüpotees eraldivõetuna antikehade mitmekesisust. Pigem sisaldub neis kõigis aspekte, mida tuleks korraga jälgida

Allikad • www. ebc. ee/loengud/maia/gen 2/Geneetika 2 b. htm • "Bioloogia gümnaasiumile" 3. osa, A. Tenhunen jt. 2008, kirjastus Avita • "Bioloogia gümnaasiumile" II osa 3. kursus, M. Viikmaa, U. Tartes, 2008, kirjastus Eesti Loodusfoto