Semua makhluk hidup di Bumi adalah sistem terbuka. Sel, unit minimum untuk kehidupan, harus dapat berinteraksi dengan lingkungan untuk menerima energi dalam satu atau lain cara, mengubah materi menjadi produk metabolisme dan membelah jika kondisinya kondusif. Tanpa hubungan dengan lingkungan, semua tugas ini tidak mungkin dilakukan.
Berdasarkan premis ini, proses seperti respirasi, nutrisi, ekskresi dan banyak hal lainnya dijelaskan. Bahan organik memasuki tubuh kita, kita menggunakannya dan meninggalkannya sebagai limbah. Hal yang sama berlaku untuk respirasi. Sayangnya, caral pertukaran terbuka ini tidak hanya memungkinkan makhluk hidup untuk menelan makanan dan oksigen, tetapi juga merupakan jalur bebas bagi patogen untuk masuk ke dalam tubuh.
Virus, bakteri, viroid, prion, eksoparasit, nematoda, cacing pipih dan daftar panjang agen biologis dapat mengambil keuntungan dari jalur masuk vertebrata yang lebih tinggi (dan invertebrata) dan berkembang biak di dalam inang mereka, meskipun ini merugikan mereka jangka pendek atau panjang . Jika Anda tertarik dengan premis ini, baca terus: hari ini kita akan memberi tahu Anda semua tentang sistem kekebalan , mekanisme pertahanan yang mengagumkan secara biologis dengan konotasi evolusioner dan fisiologis yang penting. Jangan sampai ketinggalan.
- Artikel terkait: “12 sistem tubuh manusia (dan cara kerjanya)”
Apa itu sistem imun?
National Cancer Institute (NIH) mendefinisikan sistem kekebalan sebagai “jaringan kompleks sel, jaringan, dan organ (dan zat yang mereka hasilkan) yang membantu tubuh melawan infeksi dan penyakit lainnya .” Konglomerat biologis ini terdiri dari sel darah putih (leukosit), badan sel khusus, struktur jaringan, dan semua formasi sistem limfatik, antara lain seperti timus, limpa, kelenjar getah bening, dan sumsum tulang.
Pada titik ini, perlu dicatat bahwa sistem kekebalan tidak hanya melawan eksogen (virus, bakteri, dll.), tetapi juga dapat diaktifkan oleh kegagalan internal, seperti proliferasi sel pada tingkat yang berlebihan. Misalnya, sel Natural Killer (NK) membantu mendeteksi dan membatasi perkembangan kanker , selama sel tumor tidak luput dari perhatian.
Dari sudut pandang fungsional, sistem kekebalan dapat diklasifikasikan sebagai “bawaan” atau “didapat”. Klasifikasi ini hanya bersifat informatif, karena pada kenyataannya tidak mudah untuk menetapkan batas antara keduanya. Sebelum menjelaskan masing-masing aspek ini, dua konsep kunci harus dipertimbangkan:
- Sistem kekebalan bawaan mengaktifkan yang didapat sebagai respons terhadap masuknya infeksi ke dalam tubuh.
- Untuk bagiannya, sistem kekebalan yang didapat menggunakan mekanisme bawaan untuk menghilangkan ancaman biologis.
Sistem kekebalan bawaan
Sistem kekebalan bawaan (IBS) adalah garis pertahanan pertama inang . Anggotanya, sebagian besar, adalah penerima pengenalan pola yang bertindak secara umum ketika menghadapi ancaman tertentu. Mereka tidak mengarahkan jangkauan aksi mereka terhadap satu spesies atau genus bakteri, tetapi lebih mengenali partikel yang diklasifikasikan dalam kelompok besar dan memodulasi respons mereka dengan cara yang umum.
Selain itu, perlu ditunjukkan bahwa tidak hanya sel yang merupakan komponen kekebalan . Dalam kategori ini, misalnya, kita menemukan kulit (organ terbesar manusia), keringat, air liur, tindakan perilaku (seperti batuk atau bersin), air mata, dan banyak hal lainnya. Tanpa melangkah lebih jauh, air liur, air mata, dan lendir memiliki senyawa bakterisida yang menyerang organisme patogen dengan cara yang sangat umum. Gerbang pertama ke sistem kekebalan bawaan ini dikenal sebagai “penghalang biologis primer.”
Di sisi seluler, kita dapat menyoroti makrofag . Ini adalah badan sel yang menelan semua benda asing yang masuk ke dalam tubuh dan mempresentasikan antigen mereka pada permukaan membrannya, bertindak dengan mana mereka mengaktifkan sistem kekebalan yang didapat dan spesifisitasnya. Makrofag adalah contoh sempurna dari premis pertama yang telah disebutkan (sistem kekebalan bawaan mengaktifkan yang didapat sebagai respons terhadap masuknya infeksi ke dalam tubuh).
Demam, inflamasi, sistem komplemen, dan sel lain (sel dendritik, neutrofil, eosinofil, basofil, sel mast, dan sel NK) juga merupakan bagian dari sistem imun bawaan. Singkatnya, entitas ini bertindak cepat dan umumnya melawan stresor endogen dan eksogen.
Sistem kekebalan yang didapat
Sistem kekebalan yang didapat adalah sistem yang belajar setelah terpapar patogen, agar dapat bertindak melawannya secara lebih efektif dalam kontak di masa mendatang . Sifat dasar dari sistem imun didapat atau adaptif adalah sebagai berikut:
- Kekhususan dan keragaman: IBS bertindak secara umum, mengenali pola. Di sisi lain, sistem yang diperoleh merespons secara individual untuk setiap patogen (dan antigennya).
- Memori: respons limfositik primer mungkin tidak efektif, tetapi tubuh mengingat patogen untuk meresponsnya dengan lebih efektif. Respon sekunder jauh lebih cepat dan lebih mematikan, sehingga mencegah banyak penyakit menular.
- Kurangnya aktivitas melawan diri sendiri: sistem kekebalan harus menyerang zat eksternal dengan mengenali molekul berbahaya mereka (antigen). Bagaimanapun, sel-sel tubuh sendiri harus menghadirkan serangkaian molekul (autoantigen) yang memperingatkan limfosit agar tidak diserang.
Kita tidak akan fokus pada kekhususan limfosit B dan T , karena mekanisme kerjanya sangat kompleks dan kita masih memiliki pendekatan tertentu untuk dibuat. Cukup bagi kita untuk mengetahui bahwa, misalnya, limfosit T bertindak dengan cara yang berbeda ketika mereka disajikan dengan antigen dari mikroorganisme, baik dengan menghancurkannya (sitotoksik T), membantu entitas kekebalan lain (T helper) atau dengan mengakhiri respon imun saat pertempuran selesai (T supresor).
Di sisi lain, perlu dicatat bahwa kunci untuk memori sistem kekebalan yang didapat terletak pada proliferasi limfosit B. Saat pertama kali terpapar patogen, garis limfosit B menciptakan badan sel memori, yang mengingat karakteristik patogen dengan sangat tepat. Jadi, dengan paparan di masa depan, antibodi diproduksi lebih cepat dan mikroorganisme berbahaya dapat dihancurkan sebelum menimbulkan masalah .
- Anda mungkin tertarik: “Leukosit: apa itu, jenis dan fungsinya dalam tubuh manusia”
Signifikansi evolusi sistem kekebalan tubuh
Karena visi antroposentris manusia, ada gagasan yang terbentuk sebelumnya bahwa semua respons dan mekanisme ini unik untuk spesies kita. Tidak ada yang lebih jauh dari kenyataan.
Semua bentuk kehidupan di Bumi merespon dengan satu atau lain cara terhadap patogen eksternal, tanpa kecuali . Terlepas dari kenyataan bahwa beberapa makhluk hidup tidak memiliki sistem kekebalan seperti itu, mereka mampu, misalnya, mensintesis zat bakterisida di lingkungan dan dengan demikian membunuh pesaing mereka yang mungkin.
Meskipun ini adalah konsep yang lebih halus daripada jantung atau otak, sistem kekebalan perlu ditempatkan dalam perspektif: ia terdiri dari jutaan badan sel yang berbeda dan merupakan mesin yang terus menerus mensintesis yang membutuhkan energi setiap saat untuk berfungsi. dengan benar. Menanggapi eksogen tidak gratis, dan karena itu mereka yang tidak mampu akhirnya mati di alam.
Dengan premis ini, dapat diteorikan bahwa sistem kekebalan muncul hanya sebagai respons terhadap stresor eksternal . Jika patogen muncul di suatu ekosistem, sistem kekebalan mencoba mengenalinya, menghilangkannya, dan mengingatnya untuk paparan di masa mendatang. Di sisi lain, mikroorganisme akan bermutasi dengan cepat di setiap generasi, dengan “niat” untuk tidak dikenali oleh limfosit B pada gambar infeksi berikutnya.
Jadi, semua aksi imun menghasilkan reaksi dengan intensitas yang sama pada populasi patogen . Hubungan host-parasit didasarkan pada hubungan jenis “perlombaan senjata”: ketika yang pertama menghasilkan penghalang, yang kedua dipilih dari waktu ke waktu untuk melewatinya. Mekanisme ini menjelaskan, misalnya, munculnya bakteri yang resisten terhadap antibiotik.
Ringkasan
Sistem imun harus tepat, cepat, tepat, memiliki kemampuan mengingat dan mampu membedakan antara internal dan eksternal. Sayangnya, terkadang peralatan biologis yang sempurna ini gagal, dengan membawa semua manfaat dan jawaban yang telah kita sebutkan. Pada banyak penyakit autoimun, limfosit tidak mendeteksi autoantigen tubuh sebagai sesuatu yang bermanfaat, dan akhirnya menyerang jaringan sehat tanpa rasa biologis. Ini, tanpa pengobatan, akan menyebabkan kematian dalam semua kasus.
Singkatnya, sistem kekebalan adalah alat yang diperlukan, tetapi juga bisa gagal seiring waktu. Ketika penghalang biologis organisme berkembang, respons patogen melakukannya dengan mereka, dengan maksud untuk dapat menciptakan gambaran menular untuk hari lain.