3.3. Narušavanje homeostaze

Naš organizam cijelo je vrijeme pod napadom mikroorganizama iz okoline koji su oku nevidljivi neprijatelji.

Za obranu od neprijateljskih snaga razvili smo moćan sustav obrane koji se naziva imunološki sustav.

Sustav obrane ljudskog organizma naziva se  imunološki sustav.

Uz naše stanice, tkiva i organe koji čine imunološki sustav, imamo i mnogobrojne saveznike u obliku mikroorganizama.

Mikroorganizme koji doprinose našem imunološkom sustavu nazivamo ljudskim mikrobiomom.

Ti su mikroorganizmi na površini i u unutrašnjosti našega tijela pronašli dom i žive u mirnom suživotu s našim stanicama.

Patogen je zajednički naziv za sve biološke subjekte koji napadaju naš organizam i štete mu.

Najčešći patogeni su

• virusi,
• bakterije i
• gljivice.

Imunološki sustav prepoznaje patogene po proteinima i drugim makromolekulama od kojih su oni građeni.

Proteini i makromolekule patogena razlikuju se od proteina i ostalih makromolekula organizma koji napadaju.

Te tvari koje se prepoznaju kao strane i pokreću imunološku reakciju nazivaju se antigeni.

Patogeni svojim djelovanjem narušavaju homeostazu naših stanica i cijelog organizma.

Narušavanjem homeostaze patogeni uzrokuju stanje koje se naziva bolest.

Bolest nastaje zato što patogeni

• koriste resurse naših stanica za svoje potrebe ili
• stvaraju toksine koji štete stanicama našega tijela.

Pogledajte galeriju slika koja prikazuje neke od poznatijih patogena i

na mrežnim stranicama istražite koji su simptomi bolesti koje uzrokuju te moguće načine njihove prevencije i njihova liječenja.

Bakterije koje inficiraju naš organizam otpuštaju pirogene.

• Pirogeni su tvari koje remete način na koji hipotalamus regulira tjelesnu temperaturu.
• Zbog djelovanja pirogena hipotalamus podiže tjelesnu temperaturu i tako dolazi do narušavanja homeostaze.

Lijekovi koji se koriste za sniženje tjelesne temperature nazivaju se antipiretici.

      -   Liječnici ne preporučuju korištenje antipiretika kod blago povišene tjelesne

          temperature jer se smatra kako to ima pozitivan utjecaj na borbu protiv

          patogena.

Prisjetite se zašto je povišenje tjelesne temperature iznad 41°C opasno po život.

Imunološki sustav bori se protiv patogena.

Kako bi borba protiv patogena bila učinkovita imunološki sustav poput vojske ima nekoliko važnih zadaća.

Slika 3.3.1.: Zadaće imunološkoga sustava

.

Uz navedene tkiva i organe, imunološki sustav čine i brojne stanice, a to su prvenstveno različite vrste leukocita o kojima će uskoro biti riječi.

Prva je linija obrane organizma od patogena naša koža.

Stoga patogeni najčešće ulaze kroz:

• probavni sustav,
• sluznicu nosa
• sluznice spolnih organa te
• ozljede na koži.

Patogeni na tim mjestima moraju savladati različite prepreke da bi zarazili naš organizam.

To su, primjerice:

• dlačice u nosu ili klorovodična kiselina u našem želudcu.

Ako patogeni probiju prvu barijeru, sljedeća linija obrane jest nespecifična ili urođena imunost.

Ova se vrsta imunosti na jednak način bori protiv svih patogena, a imamo je od rođenja.

Nespecifičnu imunost omogućuju

• nespecifična protutijela koja smo dobili sisanjem majčinoga mlijeka.
• stanice koje imaju sposobnost fagocitoze.

Fagocitoza je proždiranje i razgradnja patogena enzimima koje sadrže fagociti.

Stanice koje nazivamo makrofagima nakon proždiranja patogena prezentiraju njihove antigene na svojim membranama.

Pomagački limfociti T prepoznaju prezentirane antigene te pokreću specifičnu imunost.

Slika 3.3.2.: Makrofag napada bakterije

Specifična ili stečena imunost

• stječe se tijekom života nakon što organizam dođe u dodir s nekim antigenom;
• usmjerena je samo protiv antigena koji ju je pokrenuo.

Nakon što su im fagociti prezentirali antigene, pomagački limfociti T aktiviraju podvrstu limfocita T koje nazivamo stanice ubojice.

Stanice ubojice uništavaju one stanice organizma koje su već zaražene patogenom.

Uz stanice ubojice, pomagački limfociti T aktiviraju i limfocite B.

Limfociti B zatim prelaze u plazma stanice.

Plazma stanice stvaraju specifična protutijela koja uništavaju točno određeni patogen protiv kojega su stvoreni.

Slika 3.3.3.: Plazma stanica otpušta protutijela

S obzirom na razliku u djelovanju limfocita T i limfocita B, specifičnu imunost dijelimo na

• serumsku imunost

Za serumsku imunost zaduženi su limfociti B koji stvaraju protutijela koja možemo naći u krvnome serumu.

• staničnu imunost

Za staničnu imunost zaduženi su limfociti T.

I u serumskoj i u staničnoj imunosti važnu ulogu igraju memorijske stanice.

Memorijske stanice pamte antigene te se tako stječe imunost koja može trajati i cijeli život, primjerice

• nakon što osoba preboli vodene kozice.

Razlikujemo

• primarne imunološke reakcije

Kada organizam prvi put dolazi u dodir s nekim antigenom, pokreće se primarna imunološka reakcija.

• sekundarne imunološke reakcije.

Sekundarna imunološka reakcija pokrenuta je kada je antigen otprije poznat našem organizmu.

Pogledajte graf koji prikazuje koncentracije specifičnih protutijela protiv uzročnika vodenih kozica u krvi dvojice prijatelja, Mislava i Josipa, tijekom mjesec dana, a zatim odgovorite na pitanja.

Mikroorganizmi koji čine ljudski mikrobiom

• natječu se za životni prostor s patogenim mikroorganizmima te na taj način štite naš organizam.
• imaju ulogu i u razvoju stanica imunološkog sustava jer ih uče raspoznavati dobre od loših mikroorganizama.

Slika 3.3.4.: Escherichia coli jedna je od najpoznatijih i najistraženijih bakterija koja je dio mikrobioma crijeva čovjeka.

Do poremećaja u ravnoteži brojnosti mikroorganizama u tijelu, a to također ubrajamo u poremećaje homeostaze, može doći tijekom uzimanja antibiotika.

Antibiotici štetno djeluju

• na patogene bakterije, ali i
• na dobre bakterije našeg mikrobioma.

Jedan su od primjera narušavanja homeostaze prilikom terapije antibioticima gljivične infekcije.

• Gljivica kandida živi na našoj koži i sluznicama, ali dobre bakterije kontroliraju njenu brojnost pa nam ona ne uzrokuje probleme.
• Ukoliko se smanji brojnost dobrih bakterija uslijed uzimanja antibiotika, kandida će se pretjerano razmnožiti i uzrokovati infekciju.

Slika 3.3.5.: Bijele naslage kandide na jeziku

Ponekad imunološki sustav burno reagira na antigene koji ne predstavljaju opasnost za organizam.

Ta preosjetljivost imunološkoga sustava na antigene naziva se alergija.

Antigeni koji izazovu alergijsku reakciju nazivaju se alergeni.

Koji su vama najpoznatiji alergeni?

Pogledajte videozapis o stanicama uključenim u alergijsku reakciju.

Transplantacija je medicinski postupak kojim se organ odstranjen iz tijela jedne osobe stavlja u tijelo druge osobe kod koje taj organ nije funkcionalan ili nedostaje.

Uglavnom se transplantacijom zamjenjuju

• organi koji su pogođeni nekim urođenim ili kroničnim bolestima te
• organi koji zbog nekog oblika fizičkog oštećenja više nisu funkcionalni.

Navedite neke od organa koji se najčešće transplantiraju. 

Slika 3.3.6.: Transplantacija bubrega

Jedan od glavnih problema transplantacije organa jest problem odbacivanja.

• U slučaju odbacivanja imunološki sustav prepoznaje stanice transplantiranoga tkiva kao strane.
• Antitijela će takve stanice htjeti uništiti pa se transplantirani organ mora odstraniti.

Odbacivanje organa može se spriječiti

• provjerom kompatibilnosti organa i pacijenta te
• uzimanjem imunosupresivnih lijekova nakon transplantacije.
• Imunosupresivi oslabljuju imunološki sustav organizma pa čovjek koji ih uzima postaje izuzetno osjetljiv na infekcije.

Prevelike količine ugljikova(IV) oksida u krvi mogu promijeniti pH krvi, što dovodi do poremećaja homeostaze.

• Ugljikov(IV) oskid nastao staničnim disanjem prenosi se krvlju do pluća da bismo ga izdahnuli.
• Manji dio ugljikova(IV) oksida prenose eritrociti, dok se većina prenosi u obliku hidrogenkarbonatnih iona krvnom plazmom.
• Otapanjem ugljikova(IV) oksida u vodi nastaje ugljična kiselina koja disocira na vodikove i hidrogenkarbonatne ione.
• Zbog toga povećana koncentracija ugljikova(IV) oksida u krvi snižava pH krvi, što može dovesti do acidoze.
• Acidozi su posebno skloni pušači. Uništavanjem alveola uslijed pušenja smanjuje se površina pluća. Kao posljedica toga smanjuje se plućno prozračivanje i povećava se koncentracija ugljikova(IV) oksida u krvi.   

• Patogeni su svi biološki subjekti koji napadaju organizam i štete mu. Najčešće su to virusi, bakterije i gljivice.
• Imunološki sustav prepoznaje njihove makromolekule kao nešto strano i pokreće imunološku reakciju. Tvari na koje imunološki sustav pokreće reakcije nazivamo antigenima.
• Nespecifična ili urođena imunost djeluje na isti način prema svim antigenima, dok protutijela i stanice koji čine specifičnu ili stečenu imunost djeluju baš protiv antigena protiv kojega su proizvedena.
• Primarna imunološka reakcija nastupa kada se organizam prvi put susretne s nekim antigenom, a sekundarna kada se ponovo susretne s istim antigenom. Sekundarna imunološka reakcija brža je jer je imunološki sustav, zahvaljujući memorijskim stanicama, zapamtio uzročnika bolesti.
• Alergijske reakcije preosjetljivost su imunološkoga sustava na tvari koje inače nisu opasne, a nazivaju se alergeni. 
• Najčešći su simptomi alergija šmrcanje, kihanje, suzne oči, problemi s disanjem, kožni osip i mučnina.