Jeszcze do niedawna w podręcznikach immunologii można było przeczytać, że zdolność zapamiętywania kontaktu z drobnoustrojami należy wyłącznie do odporności nabytej. To właśnie limfocyty B i T miały odpowiadać za tzw. pamięć immunologiczną, dzięki której organizm szybciej rozpoznaje znanego już przeciwnika. W ostatnich latach naukowcy odkryli jednak, że również odporność wrodzona potrafi w pewnym stopniu „uczyć się” wcześniejszych doświadczeń. Zjawisko to nazwano wytrenowaną odpornością (ang. trained immunity). Nie oznacza ono powstawania klasycznej pamięci immunologicznej, ale pokazuje, że komórki pierwszej linii obrony mogą przez pewien czas reagować sprawniej po wcześniejszym kontakcie z określonym bodźcem.
- Czym właściwie jest układ odpornościowy?
- Czym jest wytrenowana odporność?
- Jak komórki „zapamiętują” wcześniejsze doświadczenia?
- Co może wywoływać wytrenowaną odporność?
- Jak długo utrzymuje się wytrenowana odporność?
- Czy wytrenowana odporność zawsze jest korzystna?
- Czy odkrycie wytrenowanej odporności może zmienić medycynę?
- Co możemy zrobić na co dzień?
- FAQ
Czym właściwie jest układ odpornościowy?
Układ odpornościowy można podzielić na dwie współpracujące ze sobą części – odporność wrodzoną oraz odporność nabytą. Odporność wrodzona działa niemal natychmiast po kontakcie z wirusem, bakterią lub innym zagrożeniem. Jest pierwszą linią obrony organizmu i wykorzystuje komórki, które szybko rozpoznają charakterystyczne elementy drobnoustrojów. Do najważniejszych należą makrofagi, monocyty czy neutrofile.
Odporność nabyta działa wolniej, ale jest znacznie bardziej precyzyjna. Tworzą ją głównie limfocyty B i T, które potrafią rozpoznać konkretny patogen i zapamiętać go na wiele lat. To właśnie dzięki tej pamięci organizm często skuteczniej radzi sobie z kolejnym kontaktem z tym samym drobnoustrojem. Przez wiele lat uważano, że jedynie ta druga część układu odpornościowego posiada zdolność uczenia się. Dziś wiadomo, że obraz jest znacznie bardziej złożony.
Czym jest wytrenowana odporność?
Wytrenowana odporność to zjawisko, w którym komórki odporności wrodzonej po wcześniejszym kontakcie z określonym bodźcem reagują szybciej i silniej podczas kolejnego zetknięcia z zagrożeniem. Nie oznacza to, że zapamiętują konkretny wirus czy bakterię w taki sam sposób jak limfocyty. Zamiast tego dochodzi do zmian w funkcjonowaniu komórek, dzięki którym stają się one bardziej gotowe do działania.
Można porównać to do strażaków, którzy po serii ćwiczeń nie poznają konkretnego pożaru, ale są lepiej przygotowani do każdej kolejnej akcji ratunkowej. To właśnie dlatego wytrenowana odporność nie zastępuje klasycznej pamięci immunologicznej, lecz stanowi jej uzupełnienie.
Jak komórki „zapamiętują” wcześniejsze doświadczenia?
Najciekawsze jest to, że komórki odporności wrodzonej nie zmieniają swojego materiału genetycznego. Zmienia się natomiast sposób odczytywania informacji zapisanych w DNA. Naukowcy określają ten proces mianem modyfikacji epigenetycznych. Są to niewielkie zmiany wpływające na aktywność genów bez ingerowania w ich sekwencję. Dzięki temu po wcześniejszym kontakcie z określonym bodźcem komórki mogą szybciej uruchamiać mechanizmy obronne. Jednocześnie dochodzi do zmian metabolicznych. Komórki zaczynają efektywniej wykorzystywać energię, co pozwala im sprawniej reagować na kolejne zagrożenia.
Co może wywoływać wytrenowaną odporność?
Badania pokazują, że wytrenowaną odporność mogą wywoływać różne bodźce. Jednym z najlepiej poznanych jest szczepionka BCG, stosowana przeciw gruźlicy. Zaobserwowano, że poza działaniem skierowanym przeciwko prątkom gruźlicy może ona wpływać również na ogólną aktywność komórek odporności wrodzonej.
Podobny efekt obserwowano w badaniach laboratoryjnych po kontakcie z beta-glukanami – naturalnymi polisacharydami występującymi między innymi w ścianach komórkowych drożdży i grzybów. Nie oznacza to jednak, że spożywanie produktów zawierających beta-glukany lub przyjmowanie suplementów automatycznie prowadzi do wytrenowania odporności. Obecnie badania dotyczą przede wszystkim mechanizmów biologicznych zachodzących w komórkach, a nie skuteczności konkretnych preparatów stosowanych przez zdrowe osoby.
Jak długo utrzymuje się wytrenowana odporność?
Klasyczna pamięć immunologiczna może utrzymywać się przez wiele lat, a niekiedy nawet przez całe życie. Wytrenowana odporność działa znacznie krócej. Obecne badania sugerują, że efekt ten utrzymuje się zwykle od kilku miesięcy do około roku, choć dokładny czas zależy od rodzaju bodźca oraz indywidualnych cech organizmu. Nie jest więc trwałą zmianą, lecz przejściowym zwiększeniem gotowości komórek odporności wrodzonej.
Czy wytrenowana odporność zawsze jest korzystna?
Silniejsza reakcja układu odpornościowego może pomagać organizmowi szybciej zwalczać niektóre infekcje. Nie oznacza to jednak, że im większa aktywność odporności, tym lepiej. Układ immunologiczny musi zachowywać równowagę. Zbyt słaba odpowiedź zwiększa podatność na zakażenia, natomiast nadmiernie pobudzony układ odpornościowy może sprzyjać przewlekłym stanom zapalnym. Badania sugerują, że długotrwała aktywacja mechanizmów związanych z wytrenowaną odpornością może uczestniczyć w rozwoju niektórych chorób przewlekłych, między innymi miażdżycy. Prowadzone są również badania dotyczące jej możliwego znaczenia w chorobach neurodegeneracyjnych oraz nowotworach.
Czy odkrycie wytrenowanej odporności może zmienić medycynę?
Zdaniem wielu immunologów jest to jedno z najważniejszych odkryć ostatnich lat. Lepsze poznanie mechanizmów wytrenowanej odporności może pomóc w opracowaniu nowych metod wspierania leczenia chorób zakaźnych, nowotworów oraz zaburzeń odporności. Naukowcy badają także, czy wykorzystanie tego zjawiska mogłoby poprawić skuteczność niektórych szczepionek. Na razie jednak większość prac prowadzona jest na poziomie badań podstawowych i klinicznych. Potrzeba kolejnych badań, aby określić, w jaki sposób wiedzę tę będzie można bezpiecznie wykorzystać w codziennej praktyce medycznej.
Co możemy zrobić na co dzień?
Choć odkrycie wytrenowanej odporności jest fascynujące, nie zmienia ono podstawowych zasad dbania o zdrowie. Największe znaczenie nadal mają codzienne nawyki, takie jak odpowiednia ilość snu, regularna aktywność fizyczna, zbilansowana dieta, utrzymanie prawidłowej masy ciała, ograniczenie palenia tytoniu oraz stosowanie szczepień zgodnie z obowiązującymi zaleceniami. To właśnie te elementy mają najlepiej udokumentowany wpływ na prawidłowe funkcjonowanie układu odpornościowego.
Warto również pamiętać, że zgodnie z przepisami obowiązującymi w Unii Europejskiej nie ma podstaw, aby twierdzić, że konkretny produkt spożywczy lub suplement „trenuje” odporność. Takie stwierdzenia wymagają potwierdzonych oświadczeń zdrowotnych.
FAQ
Czy wytrenowana odporność oznacza to samo co pamięć immunologiczna?
Nie. Pamięć immunologiczna dotyczy głównie limfocytów B i T, natomiast wytrenowana odporność odnosi się do komórek odporności wrodzonej, takich jak monocyty i makrofagi.
Jak długo utrzymuje się wytrenowana odporność?
Obecne badania sugerują, że efekt może utrzymywać się od kilku miesięcy do około roku, choć zależy to od rodzaju bodźca oraz indywidualnych cech organizmu.
Czy szczepionki mogą wpływać na wytrenowaną odporność?
Najlepiej poznanym przykładem jest szczepionka BCG przeciw gruźlicy. Badania wskazują, że może ona wpływać na aktywność komórek odporności wrodzonej, jednak mechanizmy tego zjawiska są nadal intensywnie badane.
Czy wytrenowana odporność zawsze działa korzystnie?
Nie. Choć może poprawiać reakcję organizmu na niektóre infekcje, przewlekłe pobudzenie układu odpornościowego może sprzyjać rozwojowi stanów zapalnych i niektórych chorób przewlekłych.
Czy odkrycie wytrenowanej odporności zmieni leczenie chorób?
To możliwe, jednak potrzebne są kolejne badania kliniczne. Naukowcy analizują, czy zjawisko to będzie można wykorzystać w leczeniu infekcji, nowotworów oraz chorób związanych z nieprawidłową pracą układu odpornościowego.
Źródła: Defining trained immunity and its role in health and disease https://www.nature.com/articles/s41577-020-0285-6
