Kvarkadabra pri zdravniku: znanstvene zgodbe iz zakulisja medicine

By Kvarkadabra

Še pred 100 leti je lahko zdravnik praktično vse svoje orodje in znanje spravil v zdravniško torbo. Nekaj praškov, tonikov in stetoskop. Danes je drugače. Razumevanje delovanja človeškega telesa je doživelo neverjeten razvoj, s čimer se je povečala tudi orožarnamedicinske opreme in število težav, ki jih zdravniki zdravijo. Tako ni presenetljivo, da pri obisku zdravnika pogosto ne razumemo, kaj natančno je narobe z nami in s kakšnimi orodji se bo zdravnik lotil zdravljenja. Kvarkadabra se je zato odločila, da se za svojo četrto skupno knjigo odpravi v zakulisje medicinske znanosti. (Odlomek iz uvoda.)

»Kvarkadabrin krog je krog intelektualcev, ki se jim zdi podcenjujoče do sebe pristati zgolj na navijaško nogometno in politično besedotvorje, kakršno vlada v »splošni« družbi, na status azilanta, ki se mora v okolju, kjer živi, delati neartikuliranega mutca in skoraj bebca, čeprav ima v lastni glavi jezik, ki zmore ubesediti vse podobe in nianse in erupcije tega sveta.« (Iz predgovora dr. Alojza Ihana.)

“Medicinske zgodbe, ki se berejo bolje od doktor romanov.” Samo Rugelj v Bukli (februar-marec 2012).

• Language: Slovenski jezik
• Publisher: Kvarkadabra
• Release date: Jan 1, 2024
• ISBN: 9789619329740

Book preview

Kvarkadabra pri zdravniku

Znanstvene zgodbe iz zakulisja medicine

CIP - Kataložni zapis o publikaciji 

Narodna in univerzitetna knjižnica, Ljubljana 

61(082)(0.034.2) 

   KVARKADABRA pri zdravniku [Elektronski vir] : znanstvene zgodbe iz zakulisja medicine / urednika Jure Derganc in Helena Lenasi. - Elektronska izd. - El. knjiga. - Ljubljana : Kvarkadabra, društvo za tolmačenje znanosti, 2016 

ISBN 978-961-93297-4-0 (epub) 

1. Derganc, Jure 

286020096 

KAZALO

NASLOVNICA

UVOD

PREDGOVOR

POZOR, MIKROBI NAPADAJO!

Kako nas napadajo virusi

Krvava bitka v našem telesu

Nevarni »virus« odklanjanja cepljenj

Odkrivanje vzrokov nalezljivih bolezni

Kuga

SKRIVNOSTI MOŽGANOV

Kolikšen del možganov uporabljamo?

Neznanska lahkost spanja

V vsakem od nas je skrita ura

Možgani, stres in depresija

Zakaj ljudje jemljemo droge?

Geni in kanabis

Epilepsija

Pri anesteziologu

TEŽAVE SODOBNEGA BOLNIKA IN ZDRAVNIKA

Biti dr. Hercule Poirot

Placebo – zdravilna laž, ki ni laž

Alternativna medicina

Homeopatska industrija fatamorgane

Tradicionalna in sodobna biološka zdravila

Odkritje zdravila proti povišanemu holesterolu

Zdravi in škodljivi stres

37

Radioaktivnost naša vsakdanja

(NE)ZDRAVA PREHRANA

Alkohol – strup ali zdravilo?

Narava nima vselej prav – nevarnosti zdravilnih rastlin

Ko nam težave povzročata »kruh in pivo« – celiakija

Katero olje naj kupim?

Prehranske vlaknine

Ščitnica, žleza, povezana z okoljem

Slabokrvnost

ZNANOST IN TEHNIKA POMAGATA MEDICINI

Slikanje z magnetno resonanco

Popravljanje napak narave z genskim zdravljenjem

Polžev vsadek, ki nam lahko povrne sluh

Kako skozi prst na roki opazujemo dihanje

Meritve krvnega tlaka

Kilogram matičnih celic, prosim!

Testi nosečnosti: nekoč in danes

Bakteriofagi – rešitev problema bakterijske odpornosti proti antibiotikom?

Ko srce izgubi takt

ISKANJE RAVNOVESJA V TELESU

Prilagajanje telesa spremembam v okolju

Resnice in zmote o feromonih pri sesalcih

Auaaa!

Skrivnosti o strjevanju krvi

Zakaj se nam včasih zvrti, ko vstanemo?

O urinu

Krvni doping – športniki, novodobni vampirji?

O AVTORJIH

UVOD

Še pred stotimi leti je lahko zdravnik takorekoč vse svoje orodje in znanje spravil v svojo zdravniško torbo. Nekaj praškov, tonikov, stetoskop in še par drugih reči. Danes je drugače. Razumevanje delovanja človeškega telesa je doživelo neverjeten razvoj, s tem pa se je zelo povečal tudi arzenal medicinske opreme in pa seveda število težav, ki jih zdravniki zdravijo. Tako danes pri obisku zdravnika pogosto niti ne razumemo, kaj natančno je narobe z nami in s katerimi orodji se bo zdravnik lotil zdravljenja.

Kvarkadabra se je zato odločila, da se s svojo četrto knjigo odpravi v zakulisje medicinske znanosti in si poskuša na preprost način razložiti nekaj sodobnih medicinskih pojmov. Tradicionalni skupini Kvarkadabrinih znanstvenikov z različnih področij se je na tokratni odpravi pridružila še ekipa zdravnikov, ki so s svojimi prispevki marsikateri medicinski problem osvetlili tudi s svojega stališča. Seveda pričujoča knjižica noče in ne more biti medicinski priročnik, prav tako pa ne more raziskati celotne medicinske znanosti. Služi naj le kot vabilo k odkrivanju sodobne medicine, ki je sicer zapletena, a nikakor ne tako zapletena, da njenih osnovnih zakonitosti ne bi mogel razumeti prav vsak. Sodbo o tem, ali so zbrane zgodbe bolj napete od dr. romana, pa prepuščamo bralcu!

Uredništvo

PREDGOVOR

Eksploziven razvoj informacijskih tehnologij je v zadnjem desetletju povsem spremenil medčloveško komunikacijo. Nekoč je bil osnova komunikacije natiskan papir, glavna težava komunikacije pa je bila logistična – kako razmeroma drag potiskan papir z uporabo okorne in zato prav tako drage logistike dostaviti pravemu naslovniku. Zato je bila glavna komunikacijska ovira v informiranosti. Ustrezne informacije ni bilo mogoče preprosto dobiti in komunikacija med ljudmi se je v veliki meri vrtela okoli ugotavljanja, kdo od sodelujočih v razpravi je imel srečo priti do več informacij o problemu, o katerem se je razpravljalo.

Z razvojem računalnikov, spleta, bralnih tablic in neskončnih informacijskih baz se je komunikacijska kultura povsem spremenila – in ne samo na bolje. Danes živimo v svetu neštetih (in takorekoč zastonjskih) informacij, ki jih prav zaradi neobvladljive raznolikosti vsak konzumira s svojimi individualnimi kanali in prav zato nas povodenj informacij razbija na nemočne posameznike. Ker se v informacijski povodnji skoraj več ne zgodi, da dva kolega prebereta isti članek, ki bi nudil možnost skupnega pogovora, človeške interakcije, ki rodi skupinsko izkušnjo in skupno motivacijo za delovanje. Še pri gledanju filmov in telenovel se lahko le nostalgično spominjamo časov, ko jih ni bilo sto ampak ena sama in je ravno zato bila tista edina telenovela platforma pogovorov za jutranjo kavo. Danes pa zaradi obilja izbir ni nič več skupnega. Pri čemer izkušenejši (lep izraz za leta) kolegi vemo, da brez skupinske energije ne nastane nič večjega in trajnejšega.

Če smo torej nekoč mislili, da bo absolutna informiranost rešila naše zagate, se zdaj spopadamo s težavo, da smo v informacijskem morju povsem sami, daleč okoli pa ni nikogar, s katerim bi iz informacij oblikovali neki skupni, človeški pomen in smisel. Ambiciozen, mlad strokovnjak se po študiju vrže v pisanje raziskovalnih člankov, ampak kmalu vidi, da so tovrstni specializirani izdelki namenjeni zgolj za graditev osebne kariere, medtem ko so za njegovega strokovnega kolega, s katerim zvečer pije pivo, povsem nezanimivi. Zaradi informacijskega morja smo torej spet in morda še bolj kot nekoč prikrajšani za možganske iskrice in ideje in užitke, ki izhajajo iz tega, kar po duši smo – naravoslovci, ki nam je v veselje svet opazovati skozi nam domačo logiko in poglede. In tudi če pri pivu sedita skupaj dva biokemika, postane na koncu njuna najbližja skupna točka nogomet in kakšen nov avtomobil. Tako daleč nas je pripeljalo informacijsko obilje.

Če se torej ljudje včasih niso bili pripravljeni odpovedati intelektualnemu veselju in medčloveškim iskricam zaradi logističnih težav z informiranostjo in so kupovali drage knjige in revije ter fotokopirali in pošiljali kolegom izrezke po pošti, da so si kot skupina izgradili skupno platformo za skupno; če je bilo torej včasih mogoče premagovati logistične težave v želji po intelektualnemu dialogu, potem mora biti tudi danes mogoče kaj storiti zoper informacijsko povodenj, ki nas nosi vsaksebi kot mravlje, ko jih zalije narasli potok. In eden najizvrstnejših odgovorov na opisane težave so Kvarkadabrini zborniki. To so naravoslovna intelektualna razmišljanja, ki odražajo intelektualno radovednost in radoživost, ki si jo z avtorjem lahko deli še ogromen krog naravoslovno izobraženih bralcev. Kvakadabrin krog je krog intelektualcev, ki se jim zdi podcenjujoče do sebe pristati zgolj na navijaško nogometno in politično besedotvorje, kakršno vlada v »splošni« družbi, na status azilanta, ki se mora v okolju, kjer živi, delati neartikuliranega mutca in skoraj bebca, čeprav ima v lastni glavi jezik, ki zmore ubesediti vse podobe in nianse in erupcije tega sveta. Kvarkadabra kaže, kako zelo naravoslovci kot intelektualci želimo ohraniti svoje samospoštovanje s tem, da želimo razmišljati in komunicirati tako, kot zmoremo in znamo, in ne zgolj v infantilnem, jecljavem jeziku množičnih, komercialnih medijev. Zato Kvarkadabra deluje kot medij kolegialnega sporočanja med naravoslovno razmišljujočimi intelektualci. In kot medij branja, ki vzdržuje pri življenju ogenj skupinskega duha. Eno in drugo pa, če obstaja, sčasoma omogoča kristalizacijo in oblikovanje smeri in odločitev, ki izhajajo iz tega, kar smo. Samo take odločitve vodijo naprej.

prof. dr. Alojz Ihan

POZOR, MIKROBI NAPADAJO!

Kako nas napadajo virusi

Sašo Dolenc

Januarja 1914 se je nemški mikrobiolog prof. Walter Kruse odločil izvesti na prvi pogled nenavaden eksperiment. Svojega prehlajenega asistenta dr. Hilgerja je prosil, če lahko v znanstvene namene daruje nekaj tekočine, ki mu je curljala iz nosu. Izcedek je nato razredčil v fiziološki raztopini in s pomočjo filtra očistil. Zatem je nekaj drobcev te tekočine kapnil na nosove dvanajstih kolegov z inštituta in štirje med njimi so dejansko dobili prehlad. Ko je bil Hilger 15. junija ponovno prehlajen, sta s Krusejem poskus ponovila še na študentih. Šestintridesetim sta na nosove nanesla kapljice okužene raztopine, devetindvajset študentov in sedem uslužbencev inštituta pa je sodelovanje pri poskusu zavrnilo. Med okuženimi jih je kar petnajst zbolelo, v kontrolni skupini tistih, ki so okužbo zavrnili, pa le eden.

Kruse je o svojih dognanjih že nekaj dni zatem poročal na kongresu v Leipzigu, sredi julija pa je objavil tudi članek. Zaključil je, da prehlad zelo verjetno povzročajo mikroskopski virusi, ki so manjši od prepustnosti uporabljenega filtra. Vendar je Evropo že nekaj tednov zatem zajela prva svetovna vojna, zato študije niso nadaljevali. Šele nekaj let pozneje je hipotezo o virusih kot vzroku prehlada dokončno potrdil Američan Alphonse Dochez. Pokazal je namreč, da tudi kužna tekočina iz nosu prehlajenih ljudi, ki ji s filtri odstranimo vse bakterije, še vedno povzroči okužbo. Takrat je postalo povsem jasno, da so povzročitelji prehlada dejansko virusi.

Celico prisilijo, da izdeluje kopije virusov

A znanstveniki so potrebovali še več desetletij, da so ugotovili, kateri virusi natančno povzročajo prehladna obolenja. Poimenovali so jih humani rinovirusi. So zelo preprosti, saj imajo zgolj deset genov, vendar je že to dovolj, da človeštvu povzročajo nemalo težav, ko se razmnožijo v dihalih in ustni votlini. (Znake prehlada lahko povzročijo tudi drugi virusi, a rinovirusi so najpogostejši.)

Človeški rinovirusi se prenašajo prek smrkanja in nosnih izcedkov, kot je dokazal že Kruse s svojimi eksperimenti. Prehlajeni si z roko brišejo nosove, nato pa prijemajo kljuke ali se rokujejo z drugimi, pri čemer se virusi prenašajo na nove gostitelje. Praviloma človeka okužijo skozi nos, napadejo tamkajšnje celice, nakar se lahko premaknejo tudi v grlo in pljuča. Celico, v katero se naselijo, prisilijo, da začne izdelovati njihove kopije. Ko se v celici virusi dovolj namnožijo, celica poči, novonastali virusi se iz celice sprostijo in v številčno okrepljeni obliki nadaljujejo svoj kužni pohod.

Vendar pa pri rinovirusih ključne težave ne povzroča sam kužni pohod, ki dejansko okuži le malo celic, temveč je za naše slabo počutje kriv predvsem naš imunski odziv na napad rinovirusov. Okužene celice namreč sprostijo posebne signalne molekule, imenovane citokini, ki privabijo obrambne imunske celice. Kopičenje teh celic nato povzroči vnetni odziv, ki ga zaznamo kot tipičen primer prehlada. Da prebolimo prehlad, tako ni dovolj le, da naš imunski sistem prepreči nadaljnje širjenje virusa, ampak se mora pomiriti tudi protinapad našega imunskega sistema.

Človeški rinovirusi imajo nekaj skupnih genov, ki se skozi čas skorajda ne spreminjajo, po drugi strani pa prihaja zelo hitro do sprememb na nekaterih drugih delih genoma teh virusov. In prav ti hitro spreminjajoči se deli genoma so zaslužni za to, da naš imunski sistem ne zna razviti učinkovite obrambe, ki bi nas enkrat za vselej zaščitila pred prehladi. Ko naše telo razvije protitelesa, ki se vežejo na eno od različic rinovirusov, se proti tej različici lahko učinkovito obranimo, a taka obramba je nemočna proti rinovirusom, na katere se tem protitelesom ne uspe pripeti.

Raziskovalci poskušajo zato razviti način, da bi kot tarčo za zdravila ali cepiva ugrabili nespremenljivo genetsko jedro vseh rinovirusov. Če pride namreč do mutacije v tem delu, virus propade. Po drugi strani pa nekateri imunologi opozarjajo, da nam okužbe s prehladnimi virusi morda celo koristijo, saj kar 40 % ljudi, ki so okuženi z rinovirusi, ne kaže nobenih znakov prehlada. Humani rinovirusi lahko naš imunski sistem naučijo, da ne odreagira pretirano na nepomembne male okužbe. Otroci, katerih imunski sistem se uči odziva na blažje oblike virusnih in bakterijskih okužb, imajo pozneje manj težav z alergijami in podobnimi boleznimi, ki jih povzroča neustrezen odziv imunskega sistema.

Nekoliko drugačno strategijo kot rinovirusi imajo človeški papilomavirusi, ki so med drugim krivi tudi za pojav bradavic.

K delitvi prisilijo celico gostiteljico

V 70. letih 20. stoletja je nemški raziskovalec Harald zur Hausen raziskoval hipotezo, da prav papilomavirusi povzročajo tumorje na materničnem vratu. Dolga leta je preučeval dedni material tumorjev, a šele leta 1983 mu je uspelo v tumorju odkriti genetski material papilomavirusov. V nadaljnjih raziskavah je v biopsijah odkril več različnih sevov papilomavirusov, do danes pa je identificiranih že približno sto različnih sevov človeških papilomavirusov, ki jih s kratico imenujemo kar HPV (Human Papillomavirus). Za svoja odkritja je Harald zur Hausen leta 2008 prejel Nobelovo nagrado za fiziologijo in medicino.

Če so rinovirusi nadloga, ki povzroča izostanke od dela in slabo počutje, pa so papilomavirusi bistveno nevarnejši. Tumorji, ki jih povzroča virus HPV, so tretja najpogostejša oblika raka pri ženskah, takoj za pljučnim rakom in rakom dojk.

Virus HPV je specializiran za okužbo epitelnih celic, ki gradijo zgornjo plast kože in sluznic. Ko virus okuži celico, nima enake strategije kot rinovirus, njegov cilj ni takojšnje množenje in uničenje celice gostiteljice. V začetni fazi virus HPV celico prepriča, naj se sama pogosteje razmnožuje. Skupaj z množenjem okuženih celic gostiteljic pa se posredno množi tudi sam virus HPV.

A pospeševanje delitve celice ni preprosto opravilo, še posebej za virus z zgolj osmimi geni. Virus HPV v zapleten proces delitve človeške celice posega le na nekaj mestih, tako da proces pospeši, ne da bi pri tem celica odmrla. Ko se celica iz nižjih plasti kože sčasoma povzpne na površino, virus HPV to zazna in spremeni svojo strategijo. Sedaj ne pospešuje več deljenja celice, ampak vklopi mehanizem izdelave čim večjega števila kopij virusa. Ko se takšna okužena celica na površju kože na podoben način kot pri rinovirusih odpre, se sprosti množica virusov, ki gredo v lov na nove potencialne gostitelje.

Pri večini ljudi virusi HPV mirno sobivajo s svojim gostiteljem. Človeško telo namreč hitro rastoče okužene celice praviloma uspešno ustavi, še preden začno povzročati težave. V redkih primerih, ko zaradi genetskih motenj tovrsten mehanizem obrambe ne deluje, pa lahko taka nenadzorovana rast kožnih celic pripelje do velikega števila kožnih izrastkov, ki lahko podobo posameznika povsem deformirajo. Leta 2008 so Indonezijcu Dedeju Koswari odstranili s telesa za kar šest kilogramov kožnih izrastkov, o njegovem primeru pa je bilo posnetih tudi nekaj dokumentarnih filmov.

Kot kažejo raziskave, papilomavirusi sobivajo s svojimi gostitelji že na stotine milijonov let. Večinoma gre za mirno sobivanje, ki pa se v določenih primerih lahko poruši. Po eni od raziskav ima 60 % človeške populacije protitelesa proti HPV, kar pomeni, da je bil njihov imunski sistem vsaj enkrat v življenju v stiku z virusom.

Vsakič, ko se celica deli, obstaja majhna verjetnost, da bo prišlo do napake oziroma mutacije. Če se mutacija slučajno pojavi v genu, ki uravnava ciklus celične delitve, se lahko pojavijo hujše težave. Taka celica lahko postane rakava, če se začne v neskončnost nekontrolirano deliti. Težava z virusom HPV je, da pospešuje deljenje celic in tako povečuje možnost za nastanek mutacij. Če začno celice rasti tako hitro, da jih mehanizmi kontrole v telesu ne zmorejo več ustaviti, pride do nastanka tumorja.

Zadnje leta je na voljo cepivo proti okužbi z virusom HPV. V njem so deli ovojnice nekaterih najpogostejših različic virusa. S cepivom imunski sistem naučimo, da vnaprej prepozna najbolj tipične oblike papilomavirusa in ga tako uniči, še preden bi začel povzročati škodo.

Krvava bitka v našem telesu

Petra Malovrh

Kaj se zgodi, ko se v naše telo priplazijo bakterije ali virusi? Kateri so tisti vojščaki, ki nas branijo, kako prepoznajo sovražnika in katera orožja uporabljajo?

Pogumna, dobro izurjena, organizirana in do zob oborožena armada se imenuje imunski sistem. Med vojščaki imunskega sistema ločimo dve veliki skupini: vojšča­ke naravne odpornosti, ki bi jih lahko primerjali s preprosto opremljeno pehoto, in odlično izurjene pripadnike specialnih enot pridobljene odpornosti. Prvi vojsko vsiljivcev napadejo takoj in brez pomisleka. Vendar se na tujce v telesu spravijo s povsem neprimernim in nezado­stnim orožjem, zato so tudi žrtve zelo velike. Njihov glavni namen ni uničenje sovražnika, morajo ga le delno onesposobiti in dovolj dolgo ovirati njegovo napredovanje ter o njem zbrati vse možne informacije. Tako omogočijo specialnim enotam, da sovražnika pošteno preučijo in izdelajo strategijo usmerjene ter zato veliko učinkovitejše obrambe, ki v končni fazi večinoma premaga sovrage in nam povrne zdravje.

Naravna odpornost

Prva bojna črta – nevtrofilci in makrofagi

Prvi se na mestu vdora patogene bakterije pojavijo nevtrofilci, ki so najštevilnejše in najpomembnejše celice naravne odpornosti. Nevtrofilci so kratkožive celice, ki praviloma po tem, ko sovraga pojedo in nadenj spustijo svoje kemično orožje v obliki vodikovega peroksida (H2O2), superoksidnega aniona (O2-) in dušikovega oksida (NO), tudi poginejo. Dedne okvare, pri katerih je moteno njihovo normalno delovanje, vodijo v vsesplošne bakterijske okužbe, ki se ob neu­streznem zdravljenju pogosto končajo s smrtnim izidom. Nevtrofilci so skupaj z odmrlimi ostanki bakterij tudi glavna sestavina gnoja.

Slika 1: Makrofag požira bakterijo.

Takoj za nevtrofilci pridejo na mesto vdora tujkov malo bolje opre­mljeni makrofagi. Ker tako eni kot drugi »požirajo« bakterije, jih s skupnim imenom imenujemo fagociti. Pod pojmom fagocitoza oziroma celično požiranje razumemo vnos trdnih delcev, na primer bakterij, v celice. Fagocitirajo lahko nevtrofilci, makrofagi in dendritske ce­lice. Vneseni material se v celici zlije z encimi, shranjenimi v po­sebnih mehurčkih (lizosomih), v fagolizosom, kjer nato potekata uničenje in razgradnja patogena. Poleg fagocitoze poznamo tudi pi­nocitozo ali celično pitje, kjer gre za vnos tekočine in v njej raz­topljenih snovi v celico. Med omenjenimi celicami lahko »pijejo« le dendritske.

V nasprotju z nevtrofilci so makrofagi dolgožive celice, ki lahko vedno znova in znova proizvajajo zgoraj omenjena kemična orož­ja, poleg tega pa opravljajo še dve zelo pomembni nalogi. Ko poje­do svoj prvi plen, se makrofagi (neaktivirane makrofage pravilno imenujemo monociti) aktivirajo in začnejo izločati posebne signalne snovi, ki izzovejo vnetje in sporočajo drugim celicam imunskega sistema, da se v določenem delu telesa bije krvava bitka in potre­bujejo okrepitve.

Vnetni procesi poskrbijo, da na mesto okužbe pride zadostno šte­vilo obrambnih molekul in celic, fizično onemogočajo širjenje infekcije ter povečajo obnovo poškodovanega tkiva. Spremljevalci vnetja so bolečina, rdečina, toplota in oteklina in so odraz sprememb v lo­kalnih krvnih žilah. Pride namreč do povečanega in hitrejšega do­toka krvi, od tod toplota in rdečina. Zaradi določenih sprememb na površinah žil pride do povečanja koncentracije belih krvničk na vnetem mestu. Poveča se tudi prepustnost samih žil, žilna tekoči­na se nabira v okoliškem tkivu, kar povzroči oteklino in bolečino. Vse omenjene spremembe sprožijo posebne snovi, vnetni mediator­ji (prostaglandini, levkotrieni …), ki se začnejo sproščati, ko makro­fag ali nevtrofilec prepozna patogeno bakterijo.

Druga zelo pomembna naloga makrofagov je, da plen, ki so ga po­jedli, razsekajo na male koščke – peptide – in jih v okviru poseb­nih površinskih molekul predstavijo specialnim enotam pridobljene imunosti. A o tem nekoliko pozneje.

Kako vojščaki prepoznajo vsiljivce?

Ničesar še nismo povedali o tem, kako nevtrofilci in makrofagi vedo, da je v telo vstopila nam tuja bakterijska celica. Makrofagi in v manjši meri tudi nevtrofilci imajo na svoji površini receptorje, ki prepoznajo posebne kombinacije površinskih sladkorjev, beljakovin in maščob ter DNK vzorce, ki so značilni zgolj za bakterije. Med receptorji je vsaj devet različnih predstavnikov; vse kaže, da vsak od njih prepozna točno določen bakterijski vzorec.

Toda bakterije so precej zvite in so iznašle načine, kako prelisičiti nevtrofilce in makrofage. Mnoge se zamaskirajo z debelim zaščitnim slojem, kapsulo, ki je zgoraj omenjeni receptorji ne prepoznajo, druge se uspešno izmikajo uničujočemu delovanju kemičnega orožja.

Slika 2: Naravna celica ubijalka (desno) napada z virusom okuženo celico.

Nevtrofilci in makrofagi so učinkoviti predvsem pri zamejevanju bakterijske okužbe, pred virusi pa nas, kot vse kaže, v zgodnjih fazah ščitijo čete naravnih celic ubijalk. Ko celico napadeta virus ali znotrajcelična bakterija, pride na površinah napadenih celic do določenih sprememb, tako se na primer zmanjša izražanje molekul, ki predstavljajo razrezane dele virusa celicam imunskega sistema ali pa se spremeni struktura nekaterih drugih površinskih molekul. Ravno te spremembe zaznajo naravne ubijalke in tako celico od­stranijo. V citoplazmi imajo naši vojščaki spravljene mehurčke, ki so napolnjeni z dvema tipoma orožja: perforinom in grancimi. Prvi navrta luknje v celično membrano, zato tako celico kmalu razne­se, drugi pa sproža program programirane celične smrti. Celična smrt (nekroza) nastopi takrat, ko se celotna vsebina (med drugim tudi encimi, signalne molekule, kalcij) celice sprosti v okolico, kar ima lahko včasih zelo škodljive posledice za okoliško tkivo. Poleg nekroze poznamo tudi programirano celično smrt, apoptozo, kjer vse poteka veliko bolj nadzorovano. Značilne so razgradnja jedra in jedrne DNK, kondenzacija in fagocitoza celičnih ostankov. Tak način smrti je veliko boljši, saj ni škodljivih učinkov na sosednje celice. Z apoptozo se v telesu odstranijo stare in odslužene celi­ce. Če je nekroza nenadzorovano odmetavanje odpadkov v okoli­co, potem je apoptoza skrbno razvrščanje in temeljita reciklaža odpadnega materiala.

Naša vojska se pojavi na bojišču že en dan po okužbi, na fronti pa mora zdržati kar sedem dni. Toliko časa namreč potrebujejo specialne enote, da organizirajo in zagotovijo zadostno število vojakov za na­daljnjo obrambo.

Celice niso edine na prvi bojni črti – komplement

Poleg nevtrofilcev, makrofagov in naravnih celic ubijalk je za zgod­njo obrambo organizma zelo pomemben tudi sistem komplementa, ki ga sestavljajo posebne beljakovine krvne plazme. (Plazma je tekoča sestavina krvi, ki ostane, če odstranimo krvne celice. V njej so raztopljena številna hranila, soli in beljakovine. Serum je bistra te­kočina, ki se izloči ob strjevanju krvi. Poleg celic ji manjka tudi beljakovina fibrinogen, ki sodeluje v procesu strjevanja.) Zanimivo je, da se je komplement razvil kot del naravne odporno­sti, a je z razvojem postal velik pomočnik protitelesom, ki so že del orožja specialnih enot. Sistem komplementa v osnovi zajema devet različnih proteinov, ki se v krvi nahajajo v neaktivni obliki. Njiho­va aktivacija mora biti skrbno uravnana, saj si vsekakor ne želimo, da bi proteini komplementa podivjali in pomotoma napadli naše lastne celice ali za nas popolnoma neškodljive bakterije. Ponavadi se sistem aktivira z vezavo ene sestavine komplementa na površi­no patogene bakterije. S tem se ta komponenta aktivira, spremeni se v aktivno proteazo, beljakovino, ki lahko cepi druge beljakovine in jih s tem aktivira. Prva komponenta aktivira drugo, druga tretjo in tako naprej, dokler se ne aktivirajo vse sestavine komplementa. In kakšne so posledice aktivacije celotnega sistema? Molekule kom­plementa so sedaj vezane na patogen, zato se zdijo bakterije fago­citom slajše, nekako tako kot imamo raje jagode, če so obložene s kepico sladoleda. Poleg tega se vest o »gostiji s sladoledom« hitro razširi in na mesto vnetja pridejo novi lačni fagociti. Najpozneje ak­tivirane sestavine komplementa (komponente C5-C9) zgradijo novo orožje, ki navrta luknje v bakterije, kar v končni fazi povzroči nji­hovo smrt.

Slika 3: Vezava določenih komponent komplementa (npr. C1) na površino patogena, naredi le-te slajše za fagocite. Proces imenujemo opsonizacija. Aktivacija C1 poleg tega sproži kaskado aktivacije vseh ostalih komponent (C3-C9), ki naredijo poro v membrani patogena.

Tako makrofagi kakor tudi komplement tesno in zelo uspešno so­delujejo s specialnimi enotami pridobljene imunosti, za katere je sedaj vsekakor napočil čas, da jih pobliže spoznamo.

Pridobljena imunost

Vojščake specialnih enot imunskega sistema (pridobljena imunost) delimo v dve veliki podskupini: prvo sestavljajo limfociti T, drugo pa limfociti B. Kurirji, ki sprejmejo informacijo o patogenu od ma­krofagov, kot smo opisali že zgoraj, so celice T pomagalke (TH). Po­magalke nato to informacijo posredujejo dvema tipoma različno oboroženih čet – celicam T ubijalkam (TCT) in limfocitom B, celi­cam, ki izdelujejo zelo specifično, za vsakega sovražnika posebej iz­delano orožje – protitelesa.

Vse krvne celice (bele in rdeče krvničke, krvne ploščice) izvira­jo iz skupnega prednika, ki se nahaja v kostnem mozgu. Med bele krvničke uvrščamo celo kopico različnih celic: limfocite T in B, na­ravne celice ubijalke, makrofage, granulocite, bazofilce, mast celice, dendritske celice in nevtrofilce. Vse na tak ali drugačen način so­delujejo v obrambi pred virusi in bakterijami.

Sprejem informacije o sovražnikovem vdoru – antigen

predstavit­vene celice

Že prej smo omenili, da so makrofagi tiste celice, ki v ustrezno pre­delani obliki celicam pridobljene imunosti posredujejo informacijo o patogenu. Vendar makrofagi niso edine in tudi ne najboljše celice, ki opravljajo tako pomembno nalogo. Daleč učinkovitejše so dendritske celice, ki s svojimi dolgimi izrastki – dendriti – lovijo bakterijske, virusne in tudi glivne vsiljivce. Tako kot makrofagi imajo receptor­je, ki prepoznajo mikroorganizmom lastne vzorce. Ker spoznajo, s katero vrsto patogena imajo opravka, že deloma izberejo, kateri tip specialnih enot se bo pozneje rekrutiral. Tretji tip antigen predsta­vitvenih celic (APC) so limfociti B.

Kako se prenese informacija od APC do celice T pomagalke?

Celice T pomagalke razdelimo v dve podskupini. Nastanek prvih, TH1, spodbujajo znotrajcelični, nastanek drugih, TH2, pa zunajce­lični patogeni. TH1 usmerjajo imunski odziv v celično, TH2 pa v s protitelesi posredovano imunost. Specializirane celice, ki prepoznavajo antigene, izdelujejo posebne molekule, ki jih pri vseh živalskih vrstah po­znamo pod imenom molekule poglavitnega histokompatibilnostnega kompleksa razreda II, s kratico MHC II (Major Histocompatibili­ty Complex). Molekule poglavitnega histokompatibilnostnega kom­pleksa delimo v dva razreda. Molekule prvega razreda najdemo na površini vseh celic z jedri, molekule drugega pa na antigen pred­stavitvenih in še nekaterih drugih celicah. Za vse molekule MHC je značilna velika raznolikost, ki je zelo pomembna pri