Význam imunitného systému
Imunitný systém je komplexný súbor buniek, tkanív, orgánov a rozpustných mediátorov, ktorého úlohou je rozlišovať „vlastné“ od „nevlastného“, chrániť organizmus pred patogénmi a udržiavať tkanivovú homeostázu. Je dynamický, vysoko regulovaný a jeho funkcie zahŕňajú rýchlu vrodenú odpoveď, špecifickú adaptívnu odpoveď, vytváranie pamäte a toleranciu voči vlastným štruktúram.
Organizačné členenie: vrodená a adaptívna imunita
- Vrodená (nespecifická) imunita: okamžitá, evolučne stará obrana; využíva fyzikálne bariéry, fagocyty, NK bunky, komplement a vzor rozpoznávajúce receptory (PRR) na PAMP/DAMP signály.
- Adaptívna (špecifická) imunita: pomalší nástup, vysoká špecificita a pamäť; sprostredkovaná T- a B-lymfocytmi s jedinečnými antigén-špecifickými receptormi (TCR, BCR).
- Prepojenie oboch vetiev: dendritické bunky a cytokínové siete koordinujú prechod od vrodenej k adaptívnej odpovedi a formujú jej polarizáciu.
Primárne a sekundárne lymfoidné orgány
- Kostná dreň: miesto hematopoézy; vznikajú všetky krvotvorné línie vrátane B-lymfocytov (u človeka aj ich dozrievanie).
- Thymus: maturácia T-lymfocytov, pozitívna a negatívna selekcia TCR; zánik autoreaktívnych klonov.
- Slezina: filtrácia krvi, imunitné reakcie proti krvou prenášaným antigénom (biela pulpa: periarteriolárne pošvy a folikuly).
- Lymfatické uzliny: filtrovanie lymfy, organizácia interakcií T a B buniek; germinatívne centrá pre afinitné dozrievanie protilátok.
- Slizničné tkanivá (MALT/GALT/NALT): lokálna obrana na hranici s vonkajším prostredím; Peyerove plaky, tonsily, bronchiálne asociované tkanivo.
Bunkové zložky imunitného systému
- Neutrofily: rýchli fagocyty, degranulácia, NETóza; kľúčové pri akútnom bakteriálnom zápale.
- Monocyty/makrofágy: fagocytóza, prezentácia antigénu, produkcia cytokínov; polarizácia M1/M2 podľa mikroprostredia.
- Dendritické bunky: profesionálni prezentujúci antigén (APC); iniciácia adaptívnej odpovede v lymfatických orgánoch.
- Prírodné zabíjačské bunky (NK): cytotoxicita nezávislá od antigén-špecificity; rozpoznanie „chýbajúceho vlastného“ (nízke MHC I).
- B-lymfocyty: produkcia protilátok, APC funkcia; diferenciácia na plazmabunky a pamäťové B bunky.
- T-lymfocyty: CD4+ pomocné (Th1, Th2, Th17, Tfh) a regulačné (Treg), CD8+ cytotoxické; orchestrujú a realizujú bunkovú imunitu.
- Žírne bunky a eozinofily: mediátory alergie a obrany proti parazitom; histamín, leukotriény, eozinofilné kationické proteíny.
Molekulárne zložky a rozpustné mediátory
- Antigénové receptory: BCR (membránové imunoglobulíny) a TCR (αβ/γδ) vznikajú somatickou rekombináciou V(D)J segmentov.
- Antigén-prezentujúci komplex MHC: MHC I (endogénne peptidy všetkých jadrových buniek) a MHC II (exogénne peptidy na APC); obmedzenie rozpoznávania T-lymfocytmi.
- Protilátky (imunoglobulíny): izotypy IgM, IgG, IgA, IgE, IgD; neutralizácia, opsonizácia, aktivácia komplementu, ADCC.
- Komplement: kaskáda C proteínov (klasická, lektínová a alternatívna dráha); opsonizácia (C3b), chemotaxia (C5a), lýza (MAC, C5b-9).
- Cytokíny a chemokíny: IL, IFN, TNF, TGF-β; koordinujú proliferáciu, diferenciáciu, migráciu a efektorové funkcie.
- Receptory rozpoznávajúce vzory (PRR): TLR, NLR, RLR, CLR; detekcia PAMP/DAMP a indukcia vrodenej odpovede.
Funkčné osi: bariérová, humorálna a bunková imunita
- Bariérová imunita: pokožka, sliznice, tesné spojenia, mukociliárny klírens, antimikrobiálne peptidy (defenzíny), normálna mikrobiota.
- Humorálna imunita: protilátky a komplement v plazme a sekrétoch; neutralizácia toxínov a vírusov, opsonizácia baktérií.
- Bunková imunita: cytotoxické T-lymfocyty a aktivované makrofágy; kľúčová pri intracelulárnych patogénoch a nádoroch.
Prezentácia antigénu a aktivácia lymfocytov
Dendritické bunky pohlcujú antigén, spracujú ho a prezentujú peptidy na MHC II (CD4+) alebo MHC I (cross-prezentácia pre CD8+). Úplná aktivácia T buniek vyžaduje tri signály: TCR–MHC/peptid, kostimuláciu (CD28–B7) a cytokínové prostredie určujúce polarizáciu (napr. IL-12 → Th1, IL-4 → Th2). B bunky sa aktivujú väzbou antigénu na BCR a pomocou Tfh (CD40–CD40L), čo vedie ku class switch, somatickej hypermutácii a afinitnému dozrievaniu v germinatívnych centrách.
Polarizácia pomocných T buniek
- Th1: IFN-γ; aktivácia makrofágov, bunková imunita proti intracelulárnym patogénom.
- Th2: IL-4/IL-5/IL-13; eozinofily, IgE, odpoveď proti helmintom a alergické reakcie.
- Th17: IL-17/IL-22; neutrofilný zápal, obrana proti extracelulárnym baktériám a hubám na slizniciach.
- Tfh: pomoc B bunkám v folikuloch, vysoká afinitná humorálna odpoveď.
- Treg: FoxP3+, IL-10/TGF-β; udržiavanie periférnej tolerancie a prevencia autoimunity.
Imunologická pamäť
Po primárnej odpovedi pretrvávajú dlhodobo pamäťové T a B bunky so zníženým prahom aktivácie a rýchlejšou, silnejšou sekundárnou odpoveďou. Pamäť je základom účinnosti vakcín a závisí od kvality germinatívnych centier, triedneho prepnutia a dlhovečnosti plazmabuniek v kostnej dreni.
Imunitná tolerancia a autoimunita
- Centrálna tolerancia: klonálna delécia autoreaktívnych T v thymuse (AIRE-mediované prezentovanie tkanivových antigénov) a B v kostnej dreni (receptor editing alebo apoptóza).
- Periférna tolerancia: anergia pri chýbajúcej kostimulácii, supresia Treg, ignorancia antigénu v imunologicky privilegovaných miestach.
- Porušenie tolerancie: vedie k autoimunitným chorobám; prispieva genetika (HLA alely), infekcie (molekulárna mimikry) a epigenetika.
Slizničný imunitný systém a mikrobiota
Sliznice predstavujú najväčšiu rozhranu s prostredím. Sekrečné IgA, M bunky a tolerogénne dendritické bunky zabezpečujú rovnováhu medzi obranou a toleranciou voči potravinovým a komensálnym antigénom. Črevná mikrobiota moduluje vývoj Treg, Th17 a metabolity (SCFA) ovplyvňujú epitelovú integritu a systémovú imunitu.
Typy imunitných odpovedí na rôzne patogény
- Vírusy: interferóny typu I, NK bunky, cytotoxické CD8+ T; neutralizačné IgG/IgA bránia vstupu do buniek.
- Baktérie: extracelulárne – opsonizácia a fagocytóza (IgG, komplement, neutrofily); intracelulárne – Th1-makrofágová os.
- Huby: Th17-neutrofilná odpoveď, makrofágy a komplement.
- Parazity: Th2-eozinofilná odpoveď, IgE-mediovaná aktivácia žírnych buniek a peristaltiky.
Nádorový imunologický dohľad
Imunitný systém rozpoznáva nádorové neoantigény a stresové ligandy; CTL a NK bunky prispievajú k eliminácii. Nádory unikajú prostredníctvom downregulácie MHC, sekrécie imunosupresívnych cytokínov (TGF-β, IL-10) a expresie kontrolných bodov (PD-L1). Imunoterapie cielené na CTLA-4/PD-1 osi a adoptívne bunkové terapie (CAR-T) obnovujú protinádorovú odpoveď.
Imunopatológia: keď obrana škodí
- Alergie (hypersenzitivita I): IgE-mediované, degranulácia žírnych buniek; rinokonjunktivitída, astma, anafylaxia.
- Protilátkami sprostredkované (II) a imunitné komplexy (III): cytotoxické poškodenie tkanív, vaskulitídy, glomerulonefritídy.
- Oneskorená (IV) hypersenzitivita: T-buniek sprostredkované reakcie, kontaktná dermatitída, granulomatózne zápaly.
- Autoimunitné choroby: strata tolerancie vedie k orgánovo špecifickým alebo systémovým ochoreniam.
- Imunodeficiencie: primárne (genetické) alebo sekundárne (získané, napr. po chemo-/rádioterapii, podvýžive); prejavujú sa recidivujúcimi infekciami a zníženou odpoveďou na vakcíny.
Vakcíny a imunizácia
Vakcíny napodobňujú prirodzenú infekciu bez ochorenia a indukujú pamäťové odpovede. Používajú sa živé atenuované, inaktivované, subjednotkové, konjugované, toxoidové a mRNA platformy. Adjuvanciá aktivujú PRR a podporujú tvorbu neutralizačných protilátok a T-buniek.
Imunitná signalizácia a regulácia
- Jadrovo-cytoplazmatické dráhy: NF-κB, JAK-STAT, MAPK; integrujú signály z cytokínov a PRR.
- Metabolická reprogramácia: aktivované T a M1 makrofágy prechádzajú na aeróbnu glykolýzu; Treg a M2 preferujú oxidatívnu fosforyláciu a mastné kyseliny.
- Kontrolné body: CTLA-4 a PD-1 obmedzujú excesívnu aktivitu T buniek a bránia autoimunite.
Ontogenéza a imunita v životných obdobiach
- Novorodenec: nezrelé T a B odpovede, pasívne IgG transplacentárne, IgA v materskom mlieku.
- Dospelosť: plne vyvinuté adaptívne odpovede, optimalizovaná pamäť; vplyv životného štýlu a expozícií.
- Imunosenescencia: involúcia thymu, znížená diverzita TCR a zhoršená vakcinačná odpoveď; zvýšený nízkoúrovňový zápal („inflammaging“).
Laboratórna a klinická diagnostika imunity
- Hematologické ukazovatele: diferenciálny krvný obraz, absolútne počty lymfocytov, neutrofilov, eozinofilov.
- Imunochemické testy: sérové imunoglobulíny, špecifické protilátky, C-reaktívny proteín, komplementová aktivita.
- Prietoková cytometria: fenotypizácia lymfocytárnych subpopulácií, HLA-DR, aktivácia NK, minimálna reziduálna choroba.
- Funkčné testy: proliferácia T buniek, fagocytárne testy, oxidačný výbuch, testy vakcinačnej odpovede.
- Molekulárna diagnostika: HLA typizácia, detekcia genetických defektov primárnych imunodeficiencií.
Životný štýl a udržiavanie optimálnej imunity
- Dostatok spánku a cirkadiánna pravidelnosť (7–9 hodín denne); spánková deprivácia zhoršuje protilátkovú odpoveď.
- Vyvážená strava s dostatkom bielkovín, vitamínov A, C, D, E, zinku, selénu a vlákniny; podpora rozmanitej mikrobioty.
- Pravidelná primeraná fyzická aktivita; extrémne preťaženie bez regenerácie môže krátkodobo znížiť imunitnú kompetenciu.
- Manažment stresu a psychosociálna podpora; chronický stres zvyšuje hladiny glukokortikoidov a potláča bunkovú imunitu.
- Očkovanie podľa odporúčaných schém; prevencia infekcií je najefektívnejším „tréningom“ adaptívnej imunity.
- Hygiena, bezpečné životné a pracovné prostredie, nefajčenie a umiernenosť v alkohole.
Integrované zhrnutie
Imunitný systém je viacúrovňová sieť, ktorá spája rýchlu vrodenú ochranu s presne cielenou adaptívnou odpoveďou a dlhodobou pamäťou. Jeho efektívnosť závisí od správnej výstavby bariér, koordinácie buniek a mediátorov, a rovnováhy medzi reaktivitou voči hrozbám a toleranciou ku „vlastnému“ a neškodnému „cudziemu“. Pochopenie zloženia a funkcií imunity je kľúčové pre prevenciu, diagnostiku a liečbu infekcií, autoimunitných a alergických ochorení, ako aj pre moderné imunoterapie onkologických a chronických chorôb.
