Імунна система. Бактеріальна інфекція
Увага: Через позицію правовласника щодо вмісту дане відео українською було видалене з Ютуб каналу "Цікава наука". Ви зможете знайти його на Толоці.
Кожну секунду свого життя ви піддаєтеся нападу.
Мільярди бактерій, вірусів і грибків намагаються зробити вас своїм домом.
Тому наші тіла розробили неймовірно складну маленьку армію охоронців, воїнів, розвідників, збройових заводів і зв'язкових, покликану захистити вас ... м-м-м, від смерті.
У цьому відео припустимо, що імунна система має 12 різних завдань.
Наприклад, знищувати ворогів, передавати інформацію тощо.
І в неї є 21 тип клітин і 2 загони білків.
Клітина кожного типу може мати до чотирьох різних функцій.
Призначимо їх і покажемо взаємодії.
Тепер зробимо їх зрозумілішими.
Перш за все, додаймо кольори завданням.
А тепер зобразимо клітини.
Центральний колір позначає основне завдання клітини, у той час, як оточуючі кольори відображатимуть другорядні обов'язки.
Тепер імунна система виглядає так.
А ось взаємодії.
Вражаюче складно, чи не так?
У цьому відео ми говоритимемо лише про ці клітини та ігноруватимемо інші.
Отже, що ж відбувається у випадку зараження?
Чудовий день..., коли ж раптом з’явився іржавий цвях і ви поранилися.
Перший бар'єр імунної системи — ваша шкіра — порушений.
Бактерії, що знаходилися поблизу́, завдяки такій можливості проникають у рану.
Вони починають використовувати ресурси організму і подвоюють свою кількість кожні 20 хвилин.
Спочатку вони «літають нижче радарів», але, коли популяція бактерій досягає певної величини, вони змінюють свою поведінку і починають шкодити організму, змінюючи середовище навколо себе.
Імунна система повинна зупинити їх якнайшвидше.
Першими втручаються ваші вартові клітини, відомі як макрофаги.
Ці величезні клітини охороняють кожну прикордонну ділянку вашого тіла.
У більшості випадків вони можуть відбити напад самотужки, оскільки кожна з них може поглинути до ста порушників.
Вони поглинають загарбника цілком і розміщують усередині мембрани.
Тоді ферменти розщеплюють ворога і знищують.
Окрім того, вони викликають запалення, наказуючи кровоносним судинам випустити воду на поле битви, завдяки чому боротися стає легше.
Ви помічаєте це як м'яку припухлість.
Коли макрофаги борються дуже довго, вони викликають потужний резерв, вивільняючи спеціальні білки, що передають дані про місцезнаходження і ступінь терміновості.
Нейтрофіли залишають свої маршрути патрулювання в крові й рухаються до поля бою.
Вони борються так завзято, що в процесі знищують і здорові клітини.
Також вони створюють бар'єри, що вловлюють і вбивають бактерії.
Нейтрофіли настільки смертоносні, що еволюціонували для здійснення самогубства через 5 днів, щоб запобігти надто сильним пошкодженням.
Якщо цих заходів недостатньо для зупинки вторгнення, імунна система включає «мозок».
Активуються дендритні клітини, які реагують на сигнали воїнів, і починають збирати зразки у ворогів.
Вони розділяють їх на частини й розміщують оброблений матеріал на своєму зовнішньому шарі.
Тепер дендритна клітина приймає важливе рішення:
викликати антивірусні сили для ліквідації інфікованих клітин організму, або ж армію убивць бактерій?
У цьому випадку потрібні антибактеріальні сили.
Протягом дня дендритна клітина дістається до найближчого лімфатичного вузла.
Тут мільярди Т-помічників і Т-клітин-убивць чекають активації.
Відразу після свого́ народження Т-клітини проходять складний процес підготовки; в результаті виживає лише чверть.
Ті клітини, що вижили, специфічно оснащуються.
Дендритна клітина шукає лише Т-помічника з потрібними параметрами.
Тобто Т-помічника, сумісного зі зразками, взятими у загарбників, що розміщені на її оболонці.
Коли нарешті потрібна клітина знайдена, відбувається ланцюгова реакція.
Т-помічник активується і швидко копіюється тисячі разів.
Деякі копії стають Т-клітинами пам'яті, залишаючись у лімфовузлі й роблячи вас практично невразливими для цього ворога.
Окрема група вирушає допомагати на поле бою.
Решта ж відправляється в центр лімфовузла, щоб запустити дуже потужний збройовий завод.
Як і Т-клітини, B-клітини з'являються на світ з особливими параметрами, і коли B-клітина і Т-клітина з однаковими властивостями зустрічаються, стає "гаряче".
B-клітина стрімко ділиться і починає виробляти мільйони крихітних бойових снарядів.
B-клітини працюють так наполегливо, що буквально вмирають від виснаження досить скоро.
Тут Т-помічники відіграють іншу важливу роль: вони стимулюють трудяг і немов говорять їм:
«Не вмирайте! Ви нам потрібні, продовжуйте в тому ж дусі!»
Це також гарантує, що, коли інфекція закінчиться, B-клітини помруть, щоб не витрачати енергію і не шкодити організму.
Але що виробляють B-клітини?
Звичайно, ви чули про них. Це антитіла — крихітні білки́, сконструйовані для зв'язування з поверхнею конкретного зловмисника.
Існують різні види антитіл, що виконують різні завдання.
Т-помічники повідомляють клітинам плазми, який саме вид антитіл потрібен найбільше в кожному конкретному типі вторгнення.
Мільйони антитіл викидаються в кров і насичують організм.
Тим часом ситуація на місці інфекції погіршується.
Зловмисники примножилися в числі й починають завдавати шкоди тілу.
Сторожові клітини й солдати несамовито борються, але і гинуть у процесі.
Т-помічники підтримують їх, наказуючи їм бути агресивнішими й довше залишатися живими.
Але без сторонньої допомоги вони не можуть подолати бактерій.
Але зараз прибуває друга лінія оборони.
Мільярди антитіл наповнюють поле битви й знешкоджують безліч непроханих гостей, роблячи їх безпорадними або знищуючи.
Вони вводять бактерії в стан заціпеніння, роблячи їх легкою здобиччю.
Їхні задні частини створені для під'єднання до клітин-убивць, полегшуючи їм знищення ворогів.
Макрофаги особливо вправні у поїданні бактерій, до яких прикріплені антитіла.
Тепер баланс сил змінився — командними зусиллями інфекція знищена.
До цього моменту мільйони клітин вже загинули. Це не має великого значення, адже втрата швидко поповнюється.
Більшість імунних клітин тепер не приносять користі, і за відсутності постійних сигналів вони самознищуються, щоб не витрачати ресурси організму.
Але окремі залишилися — клітини пам'яті.
Якщо цей ворог знову з'явиться коли-небудь в майбутньому, вони будуть готові до цього, і, ймовірно, прикінчать його перш ніж ви навіть помітите.
Це було дуже спрощене пояснення принципів роботи частин імунної системи.
Уявляєте, наскільки складна ця система навіть на цьому рівні, коли ми ігноруємо так багато гравців і всю хімію?
Життя неймовірно складне, але якщо ми виділимо час, щоб зрозуміти його,
то зустрінемося з незліченними дивами й величною красою.
