Genetikai megoldás aligha várható

Az immunrendszer legfontosabb feladata szervezetünk védelme és integritásának biztosítása. Mindez bonyolult folyamatok révén valósul meg, melyek során számos sejtféleség és különböző molekulák kölcsönhatása alakítja ki a megfelelő immunválaszt.

Tudjuk jól, hogy testünk számos pontján érhet „támadás”: sok vírus cseppfertőzéssel, a légzőrendszer útján jut a szervezetbe, bizonyos betegségeket okozó baktériumok a táplálékkal kerülnek be, más kórokozók pedig sérülések kapcsán – például a bőrön át behatolva – fejtik ki káros hatásukat. Mindezek alapján érthető, hogy annak érdekében, hogy az immunrendszer kellő hatékonysággal és gyorsasággal vegye fel a küzdelmet az idegen behatolókkal szemben, az egész testet behálózó „hadsereggel” kell rendelkeznie, melynek katonái szervezetünk szinte bármelyik pontján harcra készen állnak. A katonai hasonlatot folytatva azt mondhatjuk, hogy különböző feladatra szakosodott, más és más „fegyverrel” rendelkező egységek veszik fel a küzdelmet a kórokozók különböző fajtái ellen, így a vírusok, a baktériumok, a különböző gombák és paraziták ellen. Erre azért van szükség, mert a kórokozóknak is eltérő, nagyon változatos eszközeik és kifinomult, ravasz módszereik vannak a gazdaszervezet károsítására, fertőzésére és az élősködésre. Nagyon fontos tehát, hogy megfelelő gyorsasággal és a megfelelő helyen alakuljon ki a válaszreakció.

AZ IMMUNRENDSZER HADSEREGE

A természetes immunrendszer „hadserege” különböző célokra „kiképzett” sejtekből és molekulákból áll. Az élővilág evolúciója során számos olyan mechanizmus alakult ki, amely az idegen behatolók nagyon gyors elpusztítását vagy hatástalanítását biztosítja, így akadályozva meg a kórokozó elterjedését, illetve nagymértékű elszaporodását a megtámadott szervezetben. Ismerve a káros mikrobák gyors szaporodási ütemét (például számos baktérium tömege 20 percenként megduplázódhat – persze ez függ a környezeti tényezőktől is: a hőmérséklettől, különböző tápanyagok jelenlététől, illetve hiányától stb.), a hatékony azonnali reakció a gazdaszervezet túlélése szempontjából alapvető fontosságú.

A kórokozó mikrobák (patogének) azonnali elpusztításában döntő szerepe van az ún. természetes vagy veleszületett immunrendszernek, amely a szervezetbe jutó kórokozót rögtön felismeri és elpusztítja. Ennek köszönhető, hogy sokszor észre sem vesszük a káros mikrobák támadását. A szervezet minden pontján állandóan készenlétben álló természetes immunrendszert például különböző falósejtek (makrofágok, granulociták) alkotják, melyek minden „útjukba kerülő” idegen anyagot, kórokozót bekebeleznek, de ide tartoznak a nyúlványokkal rendelkező dendritikus sejtek, az ún. természetes ölősejtek, és a különböző testnedvekben jelenlévő komplementrendszer is. A testszerte mindenhol előforduló falósejtek bekebelezik és lebontják az idegen anyagot, míg a természetes ölősejtek a test szinte bármely pontján képesek megfelelő jelfogóik (receptoraik) segítségével felismerni, és ezt követően elpusztítani a gazdaszervezet vírussal fertőzött vagy tumorossá fajult sejtjeit.

Az immunrendszer evolúciójával kapcsolatos kutatásokból ma már tudjuk, hogy az alacsonyabb rendű állatfajok, sőt a növények is rendelkeznek a természetes immunrendszer egyes eszközeivel (ez utóbbiról nemrég Klement Zoltán akadémikus tartott előadást a Mindentudás Egyetemén).

AZ ADAPTĺV IMMUNITÁS

Az adaptív immunitás nem öröklődik: a készletet mindenki naponta újratermeli. Mi történik akkor, amikor valaki ránk tüsszent a villamoson, és az általunk beszívott levegővel influenzavírusok jutnak a tüdőnkbe? Tapasztalatból tudjuk, hogy nem minden esetben betegszünk meg egy ilyen „találkozás” után. Ez annak köszönhető, hogy az előbb bemutatott, állandóan készenlétben álló sejtek és molekulák megakadályozzák a kórokozó-fertőzést, lehetetlenné teszik a vírus nagymértékű elszaporodását.

Vannak azonban esetek, amikor a tüsszentés eredményeként szervezetünkbe jutó kórokozó hatására másnapra-harmadnapra belázasodunk, és kialakulnak az influenzavírus által okozott tünetek. Ennek leggyakoribb oka az, hogy olyan nagy mennyiségű vírus jut a szervezetünkbe, hogy leküzdésére a természetes immunrendszer elemei már nem képesek. Ekkor válik szükségessé a jóval bonyolultabb, de nagyon hatékony rendszer, az ún. adaptív vagy szerzett immunrendszer aktiválása.

A korábban számunkra észrevétlenül működő immunrendszerünk ilyenkor érzékelhetővé válik, fájdalmas nyirokcsomó-duzzanat, levertség, láz figyelmeztet létezésére. Az adaptív rendszer az evolúció során a természetes immunrendszerre épülve alakult ki a gerinces fajok megjelenésével egy időben. A korábban említettek közül a dendritikus sejtek és a makrofágok nagyon fontos szerepe az, hogy a kórokozó jellemző fehérjeszakaszait bemutatják az adaptív immunrendszer számára. Ez utóbbi kulcsszereplői a nyiroksejtek, melyeknek két fő típusa ismert: az ún. T- és B-limfociták. Ezek a nyiroksejtek milliárd, azaz: 1 000 000 000 különféle célpont felismerésére képes jelfogót (receptort) tudnak elkészíteni.

Az immunrendszer fantasztikus képlékenységét bizonyítja, hogy ez a repertoár olyan struktúrák felismerését is lehetővé teszi, amelyek elő sem fordulnak természetes környezetünkben – ilyenek például a különböző mesterséges úton előállított (szintetikus) anyagok. Nagyon sokáig nem tudták a kutatók megmagyarázni, hogyan alakulhat ki az immunrendszernek ez a „mindent felismerő” képessége. A múlt század közepétől kezdve az immunológiai vonatkozású Nobel-díjak többségét e sokféleség eredetének feltárásáért és az immunológiai felismerés molekuláris mechanizmusának megismeréséért adományozták a legkiválóbb tudósoknak.

A LIMFOCITA-ÁLLOMÁNY

Limfocita-állományunk milliárdnyi idegen anyagot képes felismerni. Adaptív immunrendszer csak a gerinces fajokban alakult ki, ugyanis csak ezekben a szervezetekben jöhetett létre a nagyszámú idegen anyag felismerését biztosító limfocita-repertoár. Az evolúció során a halak kifejlődésekor jelentek meg a limfociták, amelyek felszínén olyan, több fehérje-láncból álló jelfogó molekulák (receptorok) jelennek meg, amelyek képesek felismerni a legkülönbözőbb idegen struktúrákat, az ún. antigéneket. Ezt a képességet az biztosítja, hogy a milliárdos nagyságrendben keletkező limfocita-változatokon, -klónokon megjelenő receptorok más és más struktúra felismerésére képesek, vagyis különböző a fajlagosságuk.

Bár antigén-dús környezetben élünk, nyilvánvaló, hogy a nagyméretű limfocita-készlet jelentős része „használatlan” marad, vagyis a sejtek többsége nem találkozik a „neki megfelelő” antigénnel. Ezek a sejtek 1-2 hétig keringenek a szervezetben, azután elpusztulnak. Mivel azonban az immunrendszer feladata az állandó védelem biztosítása, a repertoár mérete nem változhat. Ezért tehát a hatalmas méretű készletet immunrendszerünk nap mint nap előállítja.

Ha kórokozó kerül a szervezetbe, akkor az adott patogén felismerésére képes receptort hordozó klónok (csupán néhány a milliárdból) felismerik az idegen anyagot, és aktiválódnak. Ennek eredményeként ellenanyagot (immunglobulint, rövidítve Ig-t) termelő sejtek, az immunválasz során fontos molekulákat termelő limfociták alakulnak ki, amelyek mind hozzájárulnak a kórokozó eltávolításához.

Az adaptív immunválasz egyik fontos jellemzője a nagyfokú fajlagosság (ezt a nagy méretű receptor-készlet biztosítja), a másik pedig az, hogy a folyamat során kiválasztott klónokból hosszú életű memóriasejtek is keletkeznek. Ez a mechanizmus biztosítja azt, hogy a kórokozó ismételt támadása esetén rövid idő alatt nagyon hatékony immunválasz alakul ki. Gondoljunk a gyermekkorban kapott védőoltásokra, amelyek gyakran egész életre szóló védelmet biztosítanak.

A KETTŐS VÉDVONAL

Természetes és adaptív egymásra épül, így lesz hatékony, kettős „védvonal”. A limfociták aktiválódása nem jöhet létre a természetes immunitás résztvevői, vagyis az idegen anyagot a szervezetbe jutáskor azonnal felvevő és feldolgozó makrofágok és dendritikus sejtek segítsége nélkül. A különböző sejtek kölcsönhatása a másodlagos nyirokszervekben – például a nyirokcsomókban, mandulákban – zajlik le. A folyamat eredménye a fajlagos ellenanyag-molekulák nagymennyiségű termelése, amelyek a szervezetet megtámadó kórokozóhoz kötődnek. Az így „megjelölt” vírust vagy baktériumot könnyen elpusztítják a természetes immunrendszer elemei: az aktiválódó komplement-láncreakció és a falósejtek.

ALLERGIÁINK MECHANIZMUSA

Amikor a rendszerben zavar támad: allergiáink mechanizmusa. Immunrendszerünk működése nagyon bonyolult, érthető, hogy kisiklása kóros folyamatok kialakulásához vezethet. Ilyen eset például, amikor az immunrendszer saját struktúrákkal szemben kialakult toleranciája megszűnik, különböző okok miatt a szervezet anyagait tekinti idegennek, és a saját sejteket, szerveket támadja meg. Ezek a folyamatok vezetnek az ún. autoimmun betegségek kialakulásához, amelyek a lakosság 6-7 %-át érintik. Az egyik ilyen ismert kórkép, a sclerosis multiplex esetében az idegrostokat védő fehérje hüvely károsodik a saját anyagot megtámadó T-limfociták, makrofágok, ellenanyag-molekulák és a komplementrendszer működése következtében.

Az immunrendszer fokozott működése okozza az allergiás reakciók kialakulását. Ma már népbetegségnek is nevezhetjük ezt a túlérzékenységi reakciót, mivel minden ötödik embert érint. Az allergia kialakulásában az adott egyén genetikai adottságai mellett a környezeti tényezők (az ún. allergének: pollen, házipor, állatszőr jelenléte) és az immunrendszer szabályozó működésének zavarai is szerepet játszanak. Az allergiás reakció kulcsszereplői az elszórtan a test minden részében jelen lévő ún. hízósejtek, valamint az allergén hatására termelődő jellegzetes ellenanyag-molekulák (IgE típusúak). Az allergén hatására az IgE ellenanyag közvetítésével aktiválódnak a sejtek, ami az allergiás reakció jellemző tüneteit okozó anyagok kiszabadulását eredményezi a sejtekből.

Ezek az anyagok – köztük például a széles körben ismert hisztamin – okozzák az allergiás reakció jól ismert és kellemetlen tüneteit: viszketés, tüsszögés, ödémás duzzanat, fokozott mirigy-elválasztás.

Világszerte számos intézetben foglalkoznak allergiaellenes szerek fejlesztésével. Az ELTE Immunológia Tanszékének kutatói a hízósejtek aktiválódásának gátlását kísérlik meg olyan kis molekulák alkalmazásával, amelyek az IgE-t megkötő receptorkomplex egyik láncához kötődve gátolják a sejtek aktiválását.

Készítette az M&H Communications szabad felhasználásra, a szerzői jogok korlátozása nélkül.