免疫システムのしくみ
私たちの免疫システムは私たちの生存に不可欠です。免疫システムがなければ、私たちの体はバクテリア、ウイルス、寄生虫などからの攻撃にさらされるでしょう。私たちが病原体の海を漂うときに私たちを健康に保つのは私たちの免疫システムです。
細胞と組織のこの広大なネットワークは常に侵入者を監視しており、敵が発見されると、複雑な攻撃が開始されます。
免疫系は体全体に広がり、多くの種類の細胞、臓器、タンパク質、組織が関与しています。重要なことに、それは私たちの組織を外来組織から、つまり自己と非自己を区別することができます。死んだ細胞や欠陥のある細胞も免疫系によって認識され、取り除かれます。
免疫系が病原体、たとえば細菌、ウイルス、または寄生虫に遭遇した場合、それはいわゆる免疫応答を開始します。後で、これがどのように機能するかを説明しますが、最初に、免疫系の主なキャラクターのいくつかを紹介します。
白血球
画像クレジット：Volker Brinkmann
白血球は白血球とも呼ばれます。それらは、静脈や動脈に平行な血管やリンパ管を循環します。
白血球は常にパトロールを行っており、病原体を探しています。彼らが標的を見つけると、彼らは増殖し始め、同じことをするために他の細胞タイプに信号を送り始めます。
私たちの白血球は、リンパ器官と呼ばれる体内のさまざまな場所に保存されています。これらには次のものが含まれます。
- 胸腺—肺の間と首のすぐ下の腺。
- 脾臓—血液をろ過する器官。腹部の左上にあります。
- 骨髄—骨の中心にあり、赤血球も生成します。
- リンパ節—リンパ管によって連結された、体全体に配置された小さな腺。
白血球には主に2つのタイプがあります。
1.食細胞
これらの細胞は病原体を取り囲んで吸収し、それらを分解して効果的に食べます。次のようないくつかのタイプがあります。
- 好中球—これらは最も一般的なタイプの食細胞であり、細菌を攻撃する傾向があります。
- 単球—これらは最大のタイプであり、いくつかの役割があります。
- マクロファージ—病原体をパトロールし、死んだ細胞や死にかけている細胞を取り除きます。
- 肥満細胞—傷の治癒や病原体からの防御など、多くの仕事があります。
2.リンパ球
リンパ球は、体が以前の侵入者を記憶し、再び攻撃するために戻ってきた場合にそれらを認識するのに役立ちます。
リンパ球は骨髄で生活を始めます。骨髄に留まってBリンパ球（B細胞）に成長するものもあれば、胸腺に向かい、Tリンパ球（T細胞）になるものもあります。これらの2つのセルタイプには異なる役割があります。
- Bリンパ球—抗体を産生し、Tリンパ球に警告するのに役立ちます。
- Tリンパ球—体内の損傷した細胞を破壊し、他の白血球に警告するのに役立ちます。
免疫応答のしくみ
免疫システムは、自己と非自己を区別できる必要があります。これは、すべての細胞の表面にあるタンパク質を検出することによって行われます。それは早い段階でそれ自身または自己のタンパク質を無視することを学びます。
抗原は、免疫応答を引き起こす可能性のある物質です。
多くの場合、抗原は細菌、真菌、ウイルス、毒素、または異物です。しかし、それはまた、欠陥があるか死んでいる私たち自身の細胞の1つである可能性があります。最初は、さまざまな種類の細胞が連携して、抗原を侵入者として認識します。
Bリンパ球の役割
Bリンパ球が抗原を見つけると、抗体を分泌し始めます（抗原は「抗体ジェネレーター」の略です）。抗体は、特定の抗原に固定される特殊なタンパク質です。
各B細胞は1つの特定の抗体を作ります。たとえば、肺炎の原因となる細菌に対する抗体を作る人もいれば、一般的な風邪ウイルスを認識する人もいます。
抗体は免疫グロブリンと呼ばれる化学物質の大きなファミリーの一部であり、免疫応答において多くの役割を果たします。
- 免疫グロブリンG（IgG）—微生物をマークして、他の細胞が微生物を認識して処理できるようにします。
- IgM —バクテリアを殺すのが得意です。
- IgA —涙や唾液などの体液に集まり、体内への入り口を保護します。
- IgE —寄生虫から保護し、アレルギーのせいにもなります。
- IgD — Bリンパ球に結合したままで、免疫応答を開始するのに役立ちます。
抗体は抗原に固定されますが、それを殺すのではなく、死の印を付けるだけです。殺害は、食細胞などの他の細胞の仕事です。
Tリンパ球の役割
Tリンパ球にはさまざまな種類があります。
ヘルパーT細胞（Th細胞）—免疫応答を調整します。他の細胞と通信するものもあれば、B細胞を刺激してより多くの抗体を産生するものもあります。他のものはより多くのT細胞または細胞を食べる食細胞を引き付けます。
キラーT細胞（細胞傷害性Tリンパ球）—名前が示すように、これらのT細胞は他の細胞を攻撃します。それらはウイルスと戦うのに特に役立ちます。それらは、感染した細胞の外側にあるウイルスの小さな部分を認識し、感染した細胞を破壊することによって機能します。
免疫
免疫システムは人によって異なりますが、原則として、成人期には、より多くの病原体にさらされ、より多くの免疫力が発達するため、免疫システムが強くなります。
そのため、10代と大人は子供よりも病気になることが少ない傾向があります。
抗体が生成されると、コピーが体内に残るため、同じ抗原が再び出現した場合でも、より迅速に処理できます。
そのため、水痘などの一部の病気では、体に水痘抗体が保存されており、次に水痘が到着したときにそれを破壊する準備ができているため、一度しか摂取できません。これは免疫と呼ばれます。
人間には、自然免疫、適応免疫、受動免疫と呼ばれる3種類の免疫があります。
先天性免疫
私たちは皆、侵入者に対してある程度の免疫を持って生まれています。人間の免疫システムは、多くの動物の免疫システムと同様に、初日から外国の侵入者を攻撃します。この自然免疫には、喉や腸の皮膚や粘膜など、病原体に対する防御の第一線である私たちの体の外部障壁が含まれます。
この応答はより一般的で非特定的です。病原体が自然免疫系をかわすことができれば、適応免疫または獲得免疫が始まります。
適応（獲得）免疫
これは、私たちが人生を歩むにつれて発生する病原体からの保護です。病気にかかったり予防接種を受けたりすると、さまざまな病原体に対する抗体のライブラリが構築されます。私たちの免疫システムは以前の敵を記憶しているため、これは免疫学的記憶と呼ばれることもあります。
受動免疫
このタイプの免疫は別のソースから「借用」されますが、無期限に持続するわけではありません。たとえば、赤ちゃんは出産前に胎盤を介して母親から抗体を受け取り、出産後に母乳で抗体を受け取ります。この受動免疫は、生後数年の間にいくつかの感染症から赤ちゃんを保護します。
予防接種
予防接種は、個人が病気にならないように、しかしそれでも抗体を産生するような方法で、抗原または弱体化した病原体を人に導入します。体は抗体のコピーを保存するので、脅威が後の人生で再び現れる場合に備えて保護されています。
免疫系障害
免疫システムは非常に複雑であるため、それがうまくいかない可能性のある多くの潜在的な方法があります。免疫障害の種類は3つのカテゴリーに分類されます：
免疫不全
これらは、免疫系の1つまたは複数の部分が機能しない場合に発生します。免疫不全は、年齢、肥満、アルコール依存症など、さまざまな方法で引き起こされる可能性があります。発展途上国では、栄養失調が一般的な原因です。エイズは後天性免疫不全症の一例です。
場合によっては、免疫不全は、例えば、食細胞が適切に機能しない慢性肉芽腫症で遺伝する可能性があります。
自己免疫
自己免疫状態では、免疫系は、外来の病原体や欠陥のある細胞ではなく、健康な細胞を誤って標的にします。このシナリオでは、彼らは自己と非自己を区別することはできません。
自己免疫疾患には、セリアック病、1型糖尿病、関節リウマチ、バセドウ病などがあります。
過敏症
過敏症では、免疫系が過剰反応して健康な組織に損傷を与えます。例としては、体がアレルゲンに非常に強く反応して生命を脅かす可能性があるアナフィラキシーショックがあります。
手短に
免疫システムは非常に複雑で、私たちの生存にとって非常に重要です。いくつかの異なるシステムと細胞タイプは、病原体を撃退し、死んだ細胞を一掃するために、体全体で（ほとんどの場合）完全に同期して機能します。
