Choroba to nie wyrok

Oblicza immunologii

Trudno znaleźć specjalność, która w żaden sposób nie wiąże się z immunologią. Prof. Jacek Witkowski, prezes Polskiego Towarzystwa Immunologii Doświadczalnej i Klinicznej w rozmowie z nami podkreśla, jak ważna jest rola wszystkich rodzajów komórek odpornościowych w naszym organizmie. Przede wszystkim współpracując ze sobą tworzą skomplikowaną sieć powiązań, która chroni nas przed zewnętrznymi i wewnętrznymi patogenami.

Panie Profesorze proszę nam przybliżyć, jakie jest miejsce odporności w całym naszym układzie immunologicznym, jak ją charakteryzujemy?

Pytanie to należałoby nieco inaczej sformułować, ponieważ to właśnie układ odpornościowy „zajmuje się” naszą odpornością. Należy więc przyjrzeć się tematowi wnikliwie. W bardzo odległym czasie, kiedy powstały pierwsze organizmy wielokomórkowe (a było to parę miliardów lat temu), stały się one obiektem ataku żyjących na Ziemi już wcześniej jednokomórkowców – głównie bakterii, ale także jednokomórkowych grzybów. Wnioskuje się, że prawdopodobnie w tej niewyobrażalnie odległej dla nas przeszłości pojawiły się także wirusy. Na dodatek DNA, już tych pierwotnych organizmów mogło ulegać mutacjom w związku z ekspozycją na promieniowanie UV czy naturalną radioaktywność, a to z kolei mogły być zarówno dobroczynne (w końcu bez nich nie byłoby nas), jak też niekorzystne. Tu szczególnie myślę o mutacjach prowadzących do powstawania nowotworów.  Już te pierwotne wielokomórkowce musiały więc w drodze ewolucji wytworzyć mechanizmy obronne, czyli właśnie odporność.

Odporność wobec jednokomórkowych agresorów wydaje się dość prosta – potrzeba tylko komórek, które potrafią takiego wroga rozpoznać, a następnie „pożreć” (dokonać fagocytozy) i strawić enzymatycznie w swoim wnętrzu, albo zabić różnymi, wydzielanymi na zewnątrz,  agresywnymi substancjami chemicznymi, takimi jak wolne rodniki czy chloramina. Takie dość jeszcze proste komórki  ogólnie zwane komórkami żernymi lub fagocytami są obecne np. w rozgwiazdach i były obiektem badań wielkiego prekursora immunologii oraz odkrywcy zjawiska fagocytozy, Ilii Miecznikowa, którego stulecie śmierci obchodzone było w roku 2016. Oczywiście są one obecne także w naszych organizmach, jako monocyty i neutrofile we krwi, a także jako wywądzące się z monocytów makrofagi we wszystkich tkankach łącznych. Aktywność tych komórek w naszych ciałach (a dzieje się to bez przerwy, bo stale mamy kontakt z patogennymi mikroorganizmami obecnymi w środowisku) to proces zapalny, bez istnienia którego patogeny zabiłyby nas bardzo szybko.

Pamiętajmy, że nie tylko niedobór, ale nadmiar czegoś dobrego nie musi być dobry dla organizmu; w przypadku procesów zapalnych ich nadmiar to wszystkie choroby zapalne. Odporność związaną  z wymienionymi komórkami, ich zabójczymi produktami i procesem zapalnym określamy jako odporność wrodzoną, która nie musi się „uczyć” jak postępować z agresorem. Nie jest ona jednak wystarczająca do pokonania m.in. wirusów a także komórek nowotworowych. Dlatego posiadamy także tzw. odporność nabytą, która egzekwowana jest przez limfocyty (o różnych właściwościach) obecne we krwi, a przede wszystkim w narządach takich jak węzły chłonne, śledziona czy migdałki, a także w „grudkach chłonnych” obecnych w dużej liczbie np. w błonie śluzowej jelita. Wśród limfocytów znajdują się tzw. limfocyty T, których liczne odmiany zajmują się m.in. rozpoznaniem i niszczeniem  naszych własnych komórek zmienionych przez transformację nowotworową czy infekcję wirusową, jako tzw. komórki cytotoksyczne, ze względu na obecność na ich powierzchni pewnego typu cząsteczek określanych, jako CD8+. Stanowią pomoc wszystkim innym komórkom odpornościowym i regulą „pracę” poprzez wydzielane tzw. cytokiny (interleukiny) – tym zajmują się pomocnicze limfocyty T określane jako CD4+. Wśród komórek T znajdują się także liczne odmiany tzw. limfocytów regulatorowych (Treg) które pilnują, aby reakcje odpornościowe uległy wygaszeniu po neutralizacji „obcego” i nie wymknęły się spod kontroli, co mogłoby skutkować np. chorobą autoimmunologiczną czy przewlekłą chorobą zapalną.

Poza tym są oczywiście limfocyty B i ich pochodne komórki plazmatyczne, będące źródłem przeciwciał (immunoglobulin) wiażących i neutralizujących np. wirusy, toksyny bakteryjne, ale także rozpoznających zainfekowane wirusem czy nowotworowo zmienione komórki ciała i dających w ten sposób sygnał do ataku komórek cytotoksycznych… i wiele innych, których omówienie zajęłoby kolejne strony.

Należy podkreślić, że wszystkie (wymienione i te pominięte) rodzaje komórek odpornościowych współpracują ze sobą i tworzą skomplikowaną sieć powiązań, której celem ma być jak najlepsza ochrona naszego organizmu przed zewnętrznymi i wewnętrznymi patogenami.

Czym zatem zajmuje się immunologia?

Immunologia, jako nauka podstawowa zajmuje się właśnie odkrywaniem nowych form komórek odpornościowych i ich produktów, badaniem mechanizmów i skutków ich działania w organizmie, a także umiejscowieniem we wspomnianej sieci powiązań.  Z kolei immunologia kliniczna to nauka o objawach, mechanizmach, diagnostyce i leczeniu chorób, które są konsekwencją nieprawidłowego (nadmiernego, niedostatecznego, a także nieprawidłowo skierowanego – jak w chorobach autoimmunizacyjnych) działania któregokolwiek z wielkiej liczby elementów układu odpornościowego.

Mówi się, że immunologia jest powiązana prawie ze wszystkimi specjalnościami, czy to prawda i dlaczego tak się dzieje, czy to ważne?

Zdecydowanie tak. Procesy odpornościowe towarzyszą nam od urodzenia (a nawet częściowo jeszcze przed nim) do śmierci, co „pokrywa” domeny pediatrii, interny (i jej podspecjalizacji) oraz geriatrii. Jak wspomniałem, niezbędnym składnikiem odpowiedzi odpornościowej jest proces zapalny, a ten rozwinie się w naszym organizmie nie tylko w kontekście infekcji, ale każdego uszkodzenia komórek.

Procesem zapalnym jest np. miażdżyca tętnic. Wywołane przez nią ostre (jak w przypadku zawału serca czy udaru niedokrwiennego mózgu) czy też przewlekłe niedokrwienie i niedotlenienie tkanek prowokuje rozwój zapalenia w tychże. Czyli mamy do czynienia z kardiologią i neurologią. Jeśli chodzi o tę ostatnią, to do chorób zapalnych, prawdopodobnie związanych z przewlekłymi infekcjami mózgu, zalicza się coraz częściej chorobę Alzheimera.

Dalej onkologia – wystarczy wspomnieć, że tegoroczną nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny zdobyło dwóch uczonych, którzy zaproponowali skuteczną immunoterapię nowotworów złośliwych. W końcu dyscypliny zabiegowe – każda ingerencja (np. zabieg, ale także wszelkie urazy) w ciągłość tkanek to powód do uruchomienia procesu zapalnego. Bardzo trudno wyobrazić sobie dziedzinę medycyny nie mającą nic wspólnego z immunologią – może jedna genetyka kliniczna? Chociaż nie, przecież mamy wrodzone niedobory odporności z jednej strony, a  – także uwarunkowane genetycznie – tzw. choroby autozapalne z drugiej.

Dlatego każdy lekarz powinien znać i rozumieć podstawy immunologii, aby lepiej leczyć swoich pacjentów. 

Kiedy powinniśmy udać się na wizytę do immunologa?

Do immunologa klinicznego udajemy się, gdy w funkcjonowaniu naszego organizmu (lub np. organizmu naszego dziecka) pojawią się pewne „sygnały ostrzegawcze” sugerujące zaburzenia odporności. Należą do nich:

liczne (sześć lub więcej) nowe zakażenia dróg oddechowych lub uszu w ciągu roku,

dwa lub wiecej zapalenia zatok lub płuc na rok, 

konieczność długotrwałej (ponad dwumiesięcznej) antybiotykoterapii i jej mała skuteczność, wymagająca podania antybiotyków drogą dożylną,

powtarzające się ropnie skórne lub narządowe,

dwa lub więcej przypadki w roku zakażeń głębokich: mózgu, skóry, kości.

U dzieci dodatkowo:

brak przyrostu masy ciała lub zahamowanie prawidłowego wzrostu skojarzone z nawracającymi zakażeniami,

przewlekające się grzybice jamy ustnej lub skóry,

a także wywiad rodzinny wskazujący na możliwość wrodzonego niedoboru odporności.

Powyżej wspomniałem jedynie o sygnałach związaznych z niedoborami odporności, a przecież mamy także częste patologie wynikające z jej nieprawidłowego „zaadresowania”, czyli choroby autoimmunologiczne, w których układ odpornościowy traktuje własne komórki i tkanki jako obce i je uszkadza. Takimi chorobami są na przykład reumatoidalne zapalenie stawów czy toczeń układowy; w przypadku tego ostatniego objawy mogą dotyczyć skóry, nerek, serca i naczyń, stawów, płuc, a nawet mózgu; oczywiście w takim przypadku to nie immunolog będzie „lekarzem z wyboru” dla pacjenta, ale z pewnością nie powinno się obyć bez konsultacji immunologa klinicznego.

Medical, medicine, health.

Jakimi skutecznymi narzędziami profilaktycznymi dysponuje obecnie ta dziedzina?

Odpowiedź na to pytanie zależy oczywiście od kontekstu. Na przykład, w przypadku niedoborów odporności (które są bardzo częstą przypadłością, a raczej całą ich zróżnicowaną grupą) potrafimy je już dobrze diagnozować, a jako profilaktykę przeciwko chorobom infekcyjnym podajemy w takich przypadkach preparaty immunoglobulin. Profilaktyką immunologiczną jest oczywiście także szczepienie się (i zwłaszcza dzieci!) przeciwko chorobom zakaźnym.

Układ odpornościowy uczy się rozpoznawania i neutralizacji chorobotwórczych mikroorganizmów.

Może to robić w kontakcie z żywą bakterią czy wirusem – co wywoła chorobę, np. pneumokokowe zapalenie płuc czy odrę; może też nauczyć się tego samego przez kontakt z białkami odpowiednich bakterii czy wirusów zawartymi w szczepionkach – wtedy nie ma zasadniczo możliwości zachorowania. Także suplementacja witaminą D (zwłaszcza gdy dni staja się coraz krótsze) sprzyja prawidłowemu działaniu układu odpornościowego. Kolejny element profilaktyki to właściwa, odpowiednio zróżnicowana i dość obfita dieta, gdyż reakcje odpornościowe wymagają sporo energii. Z kolei profilaktyką alergii (które są formą nadmiernej aktywności układu odpornościowego) jest kontakt z niezbyt czystym środowiskiem i to już od urodzenia; jest to związane z udowodnionym udziałem naszego jelitowewgo mikrobiomu (tego około kilograma bardzo różnorodnych bakterii, które każdy z nas hoduje w jelitach) w wytwarzaniu prawidłowej lub spaczonej odporności; poród drogą cesarskiego cięcia zamiast naturalnego, karmienie niemowląt sterylnymi mieszankami zamiast mleka matki, a także zbyt czyste środowisko, w którym bawią się dzieci prowadzi do zaburzeń składu mikrobiomu i między innymi powstawania alergii. Tak więc, arsenał środków profilaktycznych, który omówiłem na kilku przykładach, a którym dysponuje immunologia, jest potężny i zróżnicowany.

Które choroby o podłożu immunologicznym, stanowią dziś największe wyzwania (w leczeniu, diagnostyce) dla tej dziedziny?

To dobre pytanie. W sumie mamy ponad setkę chorób immunologicznych, oczywiście o bardzo różnej częstości występowania. Najczęściej umiemy je zdiagnozować, gdy już pojawią się charakterystyczne objawy. Wtedy też potrafimy zastosować właściwie ukierunkowane leczenie, mające np. zahamować nadmierną aktywność układu odpornościowego – tu „kłaniają się” na przykład sterydy czy też nowe tzw leki biologiczne: przeciwciała skierowane przeciwko cytokinom prozapalnym.

Wielkim problemem jest wczesny okres niektórych chorób autoimmunologicznych – na przykład reumatoidalnego zapalenia stawów – w czasie którego występujące u pacjenta objawy nie pozwalaja jeszcze na postawienie ostatecznej diagnozy a w konsekwencji na podjęcie terapii nacelowanej na tę włąśnie chorobę, a nie tylko ogólnego leczenia przeciwzapalnego. A opóźnienie właściwego dla choroby leczenia to większa szansa na powstanie nieodwracalnych zmian w stawach i kościach.

Kolejnym wyzwaniem jest terapia zindywidualizowana chorób o podłożu immunologicznym, ponieważ nie wszyscy chorzy tak samo dobrze odpowiadają na tę samą terapię vide np. nieskuteczność leczenia przeciwciałami skierowanymi przeciwko cytokinie TNF, obserwowana u nawet połowy chorych. W tej chwili trwają zakrojone na wielką skalę międzynarodowe badania mające wyjaśnić, dlaczego tak jest.