Prírodou inšpirované algoritmy

Imunitná reakcia

Úplne prvou ochrannou bariérou medzi okolitým svetom a ľudským organizmom sú koža, tráviaci a dýchací systém. Tiež sú to cesty, ktorými do nášho organizmu najčastejšie vstupujú škodlivé cudzie látky. V prípade, že sa im podarí prekonať tieto primárne bariéry, ako ďalšia prekážka v ich ceste sú mechanizmy vrodenej imunity. Na imunitnej reakcii sa ako prvé začínajú podieľať neutrofily a makrofágy, ktoré začnú s elimináciou patogénov v priebehu niekoľkých hodín.

Vrodená a špecifická imunita - porovnanie času aktivácie (Abbas & Lichtman, ???)

Okrem toho má vrodená imunita na starosti aj šírenie signálov (pomocou APC buniek), ktoré spúšťajú mechanizmy špecifickej obrany. V rámci vrodenej imunity existujú ešte aj ďalšie mechanizmy, ako je napríklad činnosť NK buniek, komplementárna kaskádová reakcia (eliminácia patogénov pomocou reťazca bielkovín nachádzajúcich sa v krvi), alebo činnosť interferónov. Interferóny sú molekuly bielkovín produkované bunkou infikovanou vírusom. Majú schopnosť chrániť iné bunky organizmu tým, že v nich aktivujú produkciu enzýmov blokujúcich množenie sa vírusu. Ich ďalšou funkciou je stimulácia lymfocytov.

Špecifická imunitná odpoveď je zahájená v lymfatických uzlinách. Patogény, ktoré vstupujú do organizmu napr. cez kožu, sú odchytené APC bunkami, ktoré ich spracujú a vystavia pomocou MHC komplexu na svojom povrchu. APC bunky potom takto upravené antigény transportujú do lymfatických uzlín.

Aby T a B lymfocyty mohli začať plniť svoju funkciu, je potrebné aby sa aktivovali. B lymfocyty sa môžu aktivovať aj priamo kontaktom s antigénom, T lymfocyty potrebujú na svoju aktiváciu rozpoznať antigén naviazaný na MHC molekulu. Tc lymfocyty potrebujú na svoju plnú aktiváciu 2 signály: prvý od Th lymfocytu, ktorý je aktivovaný pomocou APC bunky. Druhý signál je tvorený kontaktom Tc lymfocytu s nakazenou bunkou.

Výsledkom aktivácie lymfocytov je ich diferenciácia na efektorové (plazmocyty u B lymfocytov a aktivované T lymfocyty) a pamäťové bunky. Aktivované T lymfocyty opúšťajú lymfatické uzliny a sú schopné lokalizovať a zničiť antigény na ľubovoľnom mieste organizmu. Pamäťové bunky takisto opúšťajú lymfatické uzliny a zaisťujú rýchlejšiu reakciu v prípade ďalšieho napadnutia rovnakým antigénom. Organizmus využíva bunkovú imunitu hlavne na ničenie intracelulárnych mikróbov (vírusy). Plazmocyty ostávajú v lymfatických uzlinách a produkujú protilátky, ktoré sa potom pohybujú organizmom a napádajú antigén. Protilátková imunita sa využíva hlavne ako obrana proti extracelulárnym mikróbom, ako sú napríklad baktérie.