Terapia Germofobie: Ediția de verificare a realității

Următorul este un extras din capitolul 1 din Frica de o planetă microbiană: Cum o cultură de siguranță germofobă ne face mai puțin în siguranță.

Când sora mea intră pentru prima dată într-o cameră de hotel, ia cu ea un recipient cu șervețele dezinfectante și șterge fiecare suprafață care ar fi putut intra în contact cu o ființă umană în trecutul recent. Ea nu face nimic altceva înainte să se întâmple asta. Fără așezare, fără despachetare. Nimic.

"De ce faci asta?" Am întrebat.

„Nu știi niciodată ce sau cine a fost acolo”, a răspuns ea.

Asta e valabil oriunde te duci, m-am gândit, dar nu am apăsat mai mult în acel moment. Sora mea este o germofobă și știam că nu s-ar lăsa convinsă de nimic altceva ar putea avea de spus fratele ei mai mic, chiar dacă aș fi cercetător în boli infecțioase. Dar poate o vei face.

Germofobii trăiesc în negare

Germofobii (care ar putea fi scrisi și germafobi) trăiesc în negare, deoarece microbii sunt peste tot și nu pot fi evitați. Există aproximativ 6×10^30 de celule bacteriene pe Pământ la un moment dat. După orice standard, aceasta este o cantitate uriașă de biomasă, a doua după plante și o depășește de peste 30 de ori pe cea a tuturor animalelor. Microbii formează până la 90 la sută din biomasa oceanului, cu 10^30 de celule, echivalent cu greutatea a 240 de miliarde de elefanți africani. Însuși aerul pe care îl respiri conține o cantitate semnificativă de particule organice care include peste 1,800 de specii de bacterii și sute de specii de ciuperci transportate în aer sub formă de spori și fragmente de hife. Unii microbi pot rămâne în aer timp de câteva zile până la săptămâni, de obicei prin autostop pe o plimbare pe praf sau particule de sol. Densitatea absolută a aerului pe care îl respirăm înseamnă că inhalăm mii de particule microbiene pentru fiecare oră petrecută în aer liber. Intrarea în interior nu este foarte diferită, deoarece aerul din interior este în general asociat cu mediul imediat exterior, cu diferențe datorate ventilației și gradului de ocupare. Este aproape imposibil să găsești vreun loc, interior sau exterior, complet steril, deși unele locuri sunt mai murdare decât altele.

Dacă lucrați într-un subsol cu ​​mucegai, deteriorat de apă, fără un respirator de protecție, îndepărtarea gips-cartonului mucegăit vă poate expune foarte ușor la sute de milioane de spori fungici aerosolizați, irizându-vă gâtul, sinusurile și plămânii. Frunzele pe care le-ai greblat toamna, cele pe care le-ai ignorat o vreme până au devenit o mizerie umedă, maro, până când vremea a devenit în sfârșit uscată și caldă, ar fi putut elibera un nor de bacterii și ciuperci când ai ajuns în sfârșit să greblați sau să suflați. lor. Și mai târziu, când te relaxai în hamac, s-ar putea să fi avut puțină tuse. Erau plămânii tăi care încercau să scape de toți microbii pe care i-ai stârnit și inhalat. Dar probabil ai trecut peste asta. Plămânii sunt destul de buni la curățarea majorității particulelor, chiar și a celor vii.

Mai devreme, vara, când mergeai să înotai într-un lac, erai expus la trilioane de microbi în momentul în care te-ai lovit de apă. Bacteriile și alte organisme unicelulare înfloriseră deja în apa caldă și bogată în nutrienți la niveluri astronomice pentru sezonul de vară. Chiar dacă credeai că ți-ai ținut gura închisă, nu i-ai ținut complet afară. Nicio problemă, zici tu, voi înota în piscine și voi evita toți acești microbi. Cu toate acestea, piscinele, deși conțin niveluri antimicrobiene de clor, pot conține totuși fecale. E. coli si Pseudomonas aeruginosa. Nici măcar nu mă face să încep cu piscina pentru copii. Credeai că scutecele de înot se opresc mult? UM, nu. Caca și microbii care vin cu ea găsesc o cale.

Toate acele bacterii din lac și piscină nu doar trăiesc și se înmulțesc în mod natural în apă. O cantitate semnificativă provine de la animale, inclusiv de la oameni. Adăpostim trilioane de bacterii pe piele, în gură și în intestine. Piscina nu are microbi in ea pentru ca tratamentele chimice nu au functionat, are microbi in ea pentru ca are oameni în el. Noi suntem literalmente fabrici de germeni. Este peste noi, în interiorul nostru și pe tot ceea ce atingem.

Când eram la facultate, o fraternitate locală a organizat o strângere de fonduri pentru maratonul cadă cu hidromasaj, unde participanții au fost sponsorizați să stea în căzi cu hidromasaj cât mai mult timp posibil. Unii au făcut-o ore întregi. În următoarele câteva zile, mulți dintre ei au dezvoltat erupții cutanate, roșii, cu mâncărimi, cu vezicule în jurul foliculilor de păr. Nu este surprinzător că tot timpul petrecut în căzile cu hidromasaj le-a transformat în culturi mari de bulion de bacterii, inoculate de băieți din fraternitate și fete din soră din imediata apropiere. Apa fierbinte, chiar și tratată chimic, nu a putut suprima creșterea pentru totdeauna, iar bacteriile, probabil cele care colonizează pielea și provoacă erupții cutanate. Pseudomonas aeruginosa, a crescut exponențial. Nu a existat nicio contaminare exterioară sinistră. Sursa a toate acestea Pseudomonas, fără îndoială, erau oamenii înșiși.

Oamenii ca bioreactoare microbiene

Corpurile noastre sunt colonizate de atât de mulți microbi încât celulele noastre (aproximativ 10 trilioane în total) sunt depășite numeric de locuitorii noștri microbieni cu un factor de zece (aproximativ 100 de trilioane în total). Microbiota corpului nostru este incredibil de diversă, cu mii de specii de bacterii și ciuperci care exprimă colectiv 4.4 milioane de gene, în comparație cu genomul nostru slab de 21,000 de gene. După cum a remarcat scriitoarea și ecologistul Alanna Collen în excelentul său primer pentru microbiota umană 10% uman, genetic nu suntem nici măcar 10 la sută oameni, de fapt este mai mult ca 0.5 la sută.

Când și de unde obținem toți acești microbi?

Pentru oricine a asistat la o naștere naturală, este evident că copilul nu se naște într-un mediu complet curat. În primul rând, vaginul mamei este încărcat cu bacterii, predominant de gen Lactobacillus. S-ar putea să recunoașteți Lactobacillus de la a privi lista de ingrediente a produselor cu iaurt, deoarece este adesea o componentă majoră. De aceea, unele moașe crocante le spun femeilor însărcinate să-și frece iaurtul pe vagin dacă cred că ar putea face o infecție cu drojdie. Deci, bebelușii sunt expuși la bacterii din iaurt? Nimic în neregulă cu asta! Dar asta nu este tot. Un alt eveniment comun – femeile în travaliu ar putea face nevoile. Din cauza presiunii abdominale inferioare și pelvine intense, o femeie în travaliu începe adesea să-și piardă controlul și uneori poate împinge totul. Și, ca urmare, copilul poate fi expus la bacteriile fecale ale mamei, pe lângă bacteriile vaginale. Dacă această expunere nu are loc la naștere, se poate întâmpla și mai târziu în spital sau în gospodărie, deoarece bacteriile fecale sunt ușor aerosolizate/suportate în aer și inhalate sau înghițite. Oricum, fiecare copil sănătos va fi în cele din urmă colonizat de E. coli, Bacteroides, Clostridium, stafilococ, și Streptococcus specii, pentru a numi doar câteva. Dacă o mamă alăptează, copilul va fi, de asemenea, expus la lactobacili și bifidobacteri suplimentare.

Odată ce bebelușul începe să mănânce alimente solide, microbiota sa intestinală se va adapta la noile surse de fibre, zaharuri, proteine ​​și grăsimi, cu o diversitate crescută și un microbiom mai „asemănător cu adulții”. Microbiomul adulților este mai puțin dinamic ca sugar în primul an de viață, dar microbiomul adulților poate fi încă perturbat de modificări ale dietei, sănătății generale, expunerea la antibiotice sau infecții. Voi intra în mai multe detalii în capitolul 2 despre modul în care aceste schimbări pot perturba microbioamele și despre cum pot fi asociate cu problemele moderne de sănătate. Dar chiar și cu aceste întreruperi, oamenii sunt încărcați cu microbi și sunt expuși zilnic la un număr mare de microbi suplimentari acasă, la școală, la birou sau aproape oriunde altundeva pe Pământ.

Acasă este acolo unde sunt germenii

Atunci când tehnologia de secvențiere a fost folosită și pentru a determina diversitatea microbiană din aerul și praful din gospodării și birouri, rezultatele au fost fascinante. Microbii din interior pot fi pe suprafețe sau în aer ca bioaerosoli. Nu este surprinzător că sursa majoră de microbi de interior și bioaerosoli este mediul exterior local. Cu toate acestea, bioaerosolii provin și de la ocupanții animale și umane, din cauza respirației, a pierderii celulelor pielii sau a utilizării toaletei. Particulele de pe suprafețe pot fi resuspendate în aer sub formă de bioaerosoli prin mers, aspirare, curățare și chiar dormit, deoarece patul tău este plin de celule moarte ale pielii, ciuperci și bacterii.

În orice casă sau clădire cu ocupanți umani, speciile de bacterii colonizatoare umane sunt abundente. De fapt, este posibil să se prezică dacă o locuință este ocupată predominant de bărbați sau de femele după profilul lor microbian, deoarece procentele mai mari de bărbați au fost asociate cu o abundență mai mare de Corynebacterium, Dermabacter, și Roseburia specii, în timp ce femelele au fost asociate cu creșterea Lactobacillus specii. Dacă o familie a avut o pisică sau un câine, ar putea fi determinat și prin secvențierea ARNr 16S. Câinii aduc o diversitate mai mare de bacterii, cu 56 de tipuri diferite de bacterii, comparativ cu 24 de la pisici. Pisicile cel puțin se curăță singure și petrec mult mai puțin timp adulmecându-și capetele din spate, așa că poate asta explică diferența.

Ceea ce este și mai impresionant este că, pe măsură ce microbiota mai multor indivizi a fost secvențializată, a devenit evident că fiecare individ posedă o colonie unică de microbi, la fel de unică ca o amprentă. Deși mai mult sau mai puțin stabile până la vârsta adultă, acești microbiomi distincti pot fi modificați de factori precum dieta, vârsta și hormonii. În plus, indivizii înrudiți genetic și care conviețuiesc tind să aibă, de asemenea, mai mulți coabitori microbieni similari. Un studiu a stabilit că, atunci când o familie a părăsit o casă, microbii lor persistă câteva zile, scăzând treptat până la niveluri nedetectabile. Această pierdere a amprentei microbiene ar putea fi folosită în viitor de oamenii de știință criminalistică pentru a ajuta la recrearea unei cronologie a momentului în care un suspect și-a eliberat casa sau ascunzătoarea.

Deloc surprinzător, baia este cel mai bun loc dintr-o casă sau clădire pentru a întâlni microbi pe suprafețe sau în aer. Într-o baie, ceva la fel de simplu precum spălarea toaletei poate genera bioaerosoli care conțin miliarde de bacterii, unele rămânând în aer timp de ore, suficient de mult pentru a călători pe fiecare suprafață din apropiere. Închiderea capacului poate reduce pluma bacteriană, dar nu atât de mult pe cât ați putea crede. Nici măcar spălarea repetată nu poate elimina complet generarea de bioaerosoli încărcați cu bacterii fecale. Drept urmare, atunci când intri într-o toaletă, vei inhala bacterii și orice vei atinge va fi acoperit cu ea. Acest lucru nu este de bun augur pentru periuța ta de dinți. Totuși, cumva, ești încă în viață.

Pe lângă expunerile microbiene pe care le primim de la mamele noastre și de la mediul nostru imediat în timpul și după naștere, cele mai importante surse de microbi care ne colonizează intestinele sunt determinate de alimentele pe care le consumăm. La nou-născuții care sunt alăptați, laptele matern este atât o sursă de bacterii, cât și un aliment pe care acele bacterii îl vor iubi. Unele bacterii din laptele matern pot proveni din intestin și sunt transportate la glandele mamare prin celulele imune circulante, în plus față de microbii care colonizează pielea din jurul areolei.

De asemenea, atunci când bebelușul bea lapte direct din sân, unele bacterii orale se alătură și microbilor asociați laptelui în călătoria lor către intestin. Tipurile de bacterii transferate în acest mod sunt determinate de alimentația mamei și de modul de hrănire (de exemplu fie direct prin sân, fie indirect prin pompare). Microbiomul sugarului se schimbă atunci când sunt introduse alimente solide, până când începe să semene cu un microbiomul adult mai mult sau mai puțin stabil în jurul vârstei de 2 ani și jumătate. Rezultatele numeroaselor studii au arătat că etapele timpurii ale vieții sunt cele mai critice pentru dezvoltarea microbiomilor adulților.

Două ore și cinci secunde până la moartea gastrointestinală

Cu toții cunoaștem oameni care sunt obsedați de ideea de a-și păstra mâncarea „curată”. Aruncarea oricărei alimente care stă pe masă mai mult decât timpul necesar pentru a mânca o masă sau orice cade pe podea au devenit practici destul de comune în lumea întâi. Există puține reguli euristice sau comenzi rapide care au devenit populare ca urmare, cum ar fi „regula celor două ore” pentru a lăsa mâncarea și „regula a cinci secunde” pentru a mânca alimente care au atins podeaua. În opinia mea, regula celor cinci secunde este cea mai avantajoasă pentru a-i ajuta pe părinți să se simtă mai puțin vinovați atunci când copiii lor aruncă mâncare perfect bună de pe scaunele lor înalte pe podea. Copilul meu nu se interesează de igiena alimentară, așa că de ce ar trebui? Același lucru este valabil și pentru regula celor două ore – uneori suntem ocupați și uităm că chili a fost pe aragaz rece toată seara. Înseamnă că este încă în regulă dacă îl încălzim din nou? Cum a supraviețuit cineva înainte de refrigerare?

Dacă sunteți un om de știință în domeniul siguranței alimentelor sau microbiolog, sarcina dumneavoastră este să identificați potențialele pericole în depozitarea și prepararea alimentelor care ar putea duce la contaminare și îmbolnăvire. Aceasta este în principal pentru producția și prepararea alimentelor industriale și comerciale. Este clar de la oricine care inspectează restaurantele că au o mare varietate de proceduri și unele dintre ele sunt mai bune decât altele. Odată un inspector local mi-a spus ce restaurante a evitat (nu m-a oprit însă, pentru că îmi place prea mult unul dintre locuri). În cazul ei, și în cazul microbiologilor din alimente, chiar și potențialul de contaminare este problematic. Riscul relativ este mult mai puțin îngrijorător, care este probabilitatea ca anumite practici să conducă la contaminare și îmbolnăvire. Prin urmare, chiar și cel mai mic risc ar putea fi considerat o încălcare. Altfel spus, chiar și cel mai mic risc ca inspectorii să pară că nu își fac treaba ar putea fi o problemă pentru ei.

De-a lungul anilor, această gândire cu risc zero în ceea ce privește pregătirea și depozitarea alimentelor a ajuns în gospodărie. Regula celor două ore este un bun exemplu. Majoritatea oamenilor nici nu ar aștepta atât de mult să arunce mâncarea. Cu toate acestea, o mare parte din îngrijorarea cu privire la creșterea agenților patogeni din alimente lăsate afară timp de două ore este rezultatul unor presupuneri majore. Aceasta include presupunerile că începeți cu o colonie viabilă de unul sau mai mulți microbi patogeni, că mâncarea conține cantități scăzute de sare și conservanți, un pH neutru și că se află la temperaturi optime peste 80 de grade Fahrenheit (~27 °C) . Cazul clasic de toxiintoxicare alimentară folosit la orele de microbiologie este bunica care face salată de cartofi pentru picnicul de vară, folosindu-și mâinile pentru a o amesteca și astfel inoculând-o cu colonizant pentru piele. Staphylococcus aureus. Apoi stă pe masa de picnic toată după-amiaza (cu mult mai mult de două ore), iar BAM, toată lumea face toxiinfecții alimentare. Aceasta este cu siguranță o modalitate bună de a crește șansele unui focar în familie, dar aceasta este furtuna perfectă și au trebuit să se întâmple o mulțime de lucruri în acel scenariu pentru a-i îmbolnăvi pe toată lumea.

Contaminarea încrucișată poate fi o problemă, mai ales dacă pregătiți ceva care va fi consumat crud în același loc în care tocmai ați tăiat puiul. Chiar și să fii curat cu puiul are limitările sale - CDC avertizează împotriva spălării acestuia înainte de a-l găti, pentru a nu crea o grămadă de picături încărcate de bacterii în jurul chiuvetei. În realitate, majoritatea alimentelor care sunt gătite în mod rezonabil sunt destul de sigure, iar patru ore este un timp rezonabil pentru a lăsa afară majoritatea alimentelor la temperatura camerei. Ca și în toate, oamenii sunt de obicei bine dacă folosesc bunul simț și curăță mizeria pe care o fac în bucătărie.

Bunul simț funcționează și pentru evaluarea regulii celor cinci secunde. Regula celor cinci secunde spune că dacă ridici mâncarea înainte de cinci secunde pe podea, este OK să mănânci. Unele studii și rapoarte din presă au luat acest lucru în serios pentru a sublinia că bacteriile se lipesc de fapt de mâncare, indiferent de cât timp sunt pe podea. Dar cât de util este asta? Veți mânca bacterii atunci când mâncarea atinge orice a intrat în contact cu o suprafață nesterilă. Mai important, care sunt șansele ca bacteriile de pe acea bucată de mâncare să fie o tulpină patogenă de bacterii sau virusuri sau să livreze o doză suficientă pentru a provoca îmbolnăviri?

După cum am menționat mai devreme, microbii dintr-un mediu interior îi imită mai mult sau mai puțin pe cei din mediul exterior plus microbiomii locuitorilor săi, așa că sunt șanse să înghițiți sau să inhalați deja o mare parte din aceste bacterii. Sigur, dacă folosiți acea bucată de mâncare căzută pe podea pentru a pregăti salata de cartofi și apoi lăsați-o afară la 100 de grade toată ziua, s-ar putea să nu fie cea mai bună idee. Sau, dacă tăiați pui cu o zi înainte și ați refuzat să curățați toate sucurile care au căzut pe podea, ați putea primi o doză mai mare de Campylobacter jejuni or Enteridita cu Salmonella cu care corpul tău va fi confortabil. În caz contrar, șansele să mori sau chiar să te îmbolnăvești din consumul de alimente care au căzut pe podea sunt destul de îndepărtate. Nu zero, dar mai aproape de ea decât par să creadă majoritatea oamenilor. Doar nu spune nimănui că ți-am spus și nu lăsa pe nimeni să te vadă făcând asta.

Teoria germenilor rele

Conceptul de microbiom „sănătos” există doar de câteva decenii, dar conceptul de „germen mortal care vrea să ne omoare” există de mult. Ca o consecință a acelui dezechilibru istoric, petrecem încă mult timp microbilor patogeni și mai puțin timp asupra modului în care mediul nostru microbian normal ar putea ține departe bug-urile care provoacă probleme. După cum am discutat, tehnologia pe care oamenii de știință o folosesc pentru a studia ecologia microbiană este destul de nouă. În schimb, capacitatea de a izola și de a cultiva un singur microorganism care cauzează boli există de mai bine de un secol.

Conceptul de boală cauzată de microorganisme, cunoscut sub numele de teoria germenilor, a trebuit să depășească alte câteva teorii concurente. Unele dintre cele mai populare au fost teoriile miasmei și murdăriei. Teoria miasmei a explicat că bolile au fost cauzate de gaze nocive din atmosferă, eliberate prin putrezirea materiei organice. Teoria murdăriei foarte asemănătoare s-a concentrat pe contaminarea apei și a aerului cu deșeurile umane. Deși acestea sună primitive după standardele moderne, au fost susținute de mulți oameni de știință, chiar și până în anii 1930. Chiar și unii termeni pe care îi folosim astăzi au origini în aceste teorii, cum ar fi malaria, care înseamnă în esență „aer prost”.

Nu a fost până la sfârșitul anilor 19^th secol în care Robert Koch și-a prezentat criteriile, cunoscute acum ca postulatele lui Koch, pentru a demonstra că o boală este cauzată de un microorganism specific, filtrabil. La fel ca majoritatea progreselor științifice, Koch nu a dezvoltat aceste idei de la zero. Alții gândeau în același sens. Dar a reușit acolo unde alții au eșuat cu explicația sa clară despre cum să-și reproducă opera și să o aplice la multe boli infecțioase diferite. Postulatele lui Koch afirmă că trebuie să fiți capabil să izolați un organism de la un individ infectat, să-l creșteți în cultură, să îl reintroduceți într-un animal sănătos și să reizolați și să identificați microbul ca fiind identic cu agentul inițial izolat și suspectat. El a format aceste postulate pe baza muncii sale cu antraxul și a generat în continuare date de susținere cu tuberculoză și holeră.

Deși munca depusă de Koch și alții în izolarea bacteriilor care cauzează boli a declanșat o explozie în identificarea germenilor mortali, alți agenți care cauzează boli precum virușii au rămas ascunși și necunoscuți. Erau prea mici pentru a fi vizualizate de microscoape ușoare și nu puteau fi cultivate în cultură fără celule gazdă pentru a infecta. Ne putem imagina frustrarea oamenilor de știință când au observat boli care erau în mod evident infecțioase, dar nu erau capabile să izoleze organismul cauzator. Un exemplu perfect este gripa spaniolă din 1918. Mulți cercetători au fost dornici să aplice postulatele lui Koch pentru a descoperi agentul infecțios din plămânii bolnavilor de gripă. Pentru a complica lucrurile, pacienții cu gripă cu boală severă dezvoltă adesea pneumonie din cauza infecțiilor bacteriene secundare. Ca urmare, s-a considerat inițial că aceste organisme sunt organisme cauzatoare ale gripei. Mai important, același microbi nu a putut fi întotdeauna izolat din plămânii pacienților cu gripă. Rezultatul a fost o mizerie fierbinte de dovezi contradictorii și, în momentul în care un virus a fost identificat ca agent cauzator al gripei, pandemia se terminase de mult. Voi aborda mult mai multe despre gripă și alți viruși în capitolul 3.

Odată ce cercetătorii au înțeles teoria germenilor a bolii, au putut izola multe microorganisme diferite care cauzează boli și le-au reintrodus în animalele de experiment. Dar un lucru care s-a întâmplat a fost că animalele au avut tendința de a fi rezistente la provocări ulterioare, datorită unui răspuns imun activ. Prin utilizarea animalelor experimentale, mecanismele imunității dobândite ar putea fi studiate și aplicate pentru a îmbunătăți îngrijirea pacientului prin dezvoltarea de antiseruri și vaccinuri care protejează oamenii de infecție sau reinfecție. Și asta mă duce la subiectul meu preferat!

Imunologie 101

Am ieșit din prima clasă de imunologie de licență în 1994, sigur că voi fi imunolog. Asta s-a întâmplat cu peste douăzeci și cinci de ani în urmă și, de atunci, le-am prezentat multor alții sistemul imunitar ca profesor și mentor. Modul în care am făcut-o adesea, folosind un exemplu clasic, sună cam așa: scenariul începe când cineva calcă un cui. Soția mea a călcat pe un cui proeminent pe covor în 2009, când eram cazați la un hotel mai puțin decât perfect, în timpul unei vizite cu tatăl ei în China. Nu era fericită pentru că era îngrijorată că unghia ar fi introdus bacteria Clostridium tetani în țesutul moale al piciorului ei. Dacă acest lucru s-ar întâmpla și bacteriile ar supraviețui pentru a se înmulți până la niveluri suficiente, ar produce o toxină urâtă care crește activitatea neuromusculară numită toxină tetanosică, care ar provoca contracții musculare necontrolabile, cel mai frecvent prezentate ca lockjaw.

Fiind imunolog, am întrebat-o ceva de genul: „Dar ești vaccinată, nu-i așa? Ai fost în Corpul Păcii. Ei te vaccinează pentru orice.” Ea a recunoscut că era adevărat. „Atunci nu-ți face griji. O să fii bine, am spus eu încrezător.

Aș putea fi încrezător pentru că am înțeles conceptul de memorie imunologică. Sistemul imunitar este capabil să activeze celule care sunt specifice fiecărui agent patogen imaginabil și, odată ce infecția a fost curățată, unele dintre aceste celule rămân celule de memorie, celule care sunt mult mai rapid și mai ușor activate la reinfectare cu același sau cu un similar. gândac. Acesta este întregul principiu din spatele vaccinării – încercăm să păcălim sistemul imunitar să creadă că organismul a fost infectat folosind părți ale agenților patogeni sau un agent patogen slăbit pentru a stimula aceeași reacție și dezvoltarea anumitor celule de memorie, fără riscul unei infecții primare grave.

Dacă răspunsul inflamator timpuriu nu previne o infecție, celulele imune rezidente ale țesutului din apropiere, numite macrofage, vor simți probleme. Aceste celule stau în țesuturile noastre așteptând un semnal de pericol de la o întâlnire cu bacterii precum C. tetanie. Odată activate, macrofagele devin foarte adepți la fagocitoză (adică înghițirea și degradarea germenilor în bule intracelulare numite fagolizozomi) și sunt capabile să omoare mulți microbi invadatori și să elimine celulele gazdă care mor ca urmare a infecției.

În unele cazuri, răspunsul imun timpuriu nu va fi suficient pentru a scăpa de cantitatea mică, dar semnificativă C. tetanie sau toxina pe care o produce după ce o persoană calcă pe o unghie. Acesta este momentul în care răspunsul imun adaptiv începe. Acesta începe la aproximativ 4 zile după infecție și atinge vârful la aproximativ 10 zile. Răspunsul adaptiv începe atunci când celulele rezidente în țesut numite celule dendritice (DC) sunt activate cu aceleași semnale care activează alte celule imune înnăscute. La fel ca macrofagele, DC fagocitoză și descompun agenții patogeni în părțile lor componente. Cu toate acestea, odată ce devin activate, părăsesc țesutul infectat și migrează către un ganglion limfatic, unde interacționează direct cu celulele imune adaptative numite celule T.

Deoarece celulele T sunt atât de diverse, doar câteva sunt activate în timpul oricărei infecții date, iar acele celule activate se divid frenetic pentru a produce milioane de clone, divându-se la fiecare 4-6 ore. Ei fac acest lucru timp de câteva zile pentru a genera un număr mare de celule identice (de aceea un răspuns imunitar adaptiv necesită timp pentru a începe). Multe dintre celulele T care sunt activate în acest fel părăsesc ganglionul limfatic și migrează către un loc de infecție, urmând semnale chimice la fel ca și alte celule ale sistemului imunitar.

În același timp, unele celule T interacționează cu alte celule din ganglionul limfatic numite celule B. Celulele B provin din măduva osoasă și pot recunoaște părți ale proteinelor din afara cu receptori pe suprafața lor. Celulele B secretă o formă solubilă sau receptorul lor de suprafață pe care îl numim anticorpi. Anticorpii leagă agenții patogeni sau proteinele și promovează uciderea, absorbția și degradarea acestora de către macrofage. Dacă o celulă T recunoaște aceeași parte a agentului patogen, sau „antigen”, atunci celula T oferă „ajutor” celulei B, astfel încât celula B poate produce anticorpi de legare și mai puternici. Alte celule T pot ucide celulele infectate, prevenind răspândirea unei infecții. Prin aceste procese, răspunsul imun adaptiv generează un răspuns foarte specific pentru patogen, care este mult mai direcționat, mai puțin dăunător și mai reglat decât răspunsul inflamator înnăscut timpuriu.

În cele din urmă, pe măsură ce microbii invadatori și toxinele pe care le produc sunt curățate de răspunsul imun adaptativ, celulele imune de la locul infecției nu mai primesc semnale de activare și încep să primească semnale de „încetare și renunțare”. Cele mai multe dintre aceste celule mor și sunt preluate și degradate de macrofage care curăță mizeria. În cele din urmă, țesutul se vindecă, pielea moartă și celulele musculare sunt înlocuite, iar lucrurile revin la normal.

Dar asta nu este tot ce se întâmplă. În ganglionii limfatici și splină, unele dintre celulele T activate devin celule de memorie. Celulele de memorie pot fi activate și împărțite mult mai repede dacă revăd vreodată același antigen. În acest fel, avem o amintire a fiecărei infecții pe care am avut-o de-a lungul vieții noastre. Deoarece vaccinurile imită acest răspuns; avem, de asemenea, o amintire a fiecărei vaccinări pe care le-am făcut vreodată. Uneori, această memorie slăbește puțin și trebuie să facem o altă vaccinare, sau am deveni susceptibili la o infecție ușoară (mai puțin), dar ajutorul pe care îl primim de la celulele de memorie în timpul unei reinfecții sau de la o vaccinare de rapel este mai bine decât să începem de la zero. . Și așa ne menține sistemul imunitar în viață într-o lume plină de bacterii, ciuperci și viruși potențial mortale.

Dacă sistemul imunitar este atât de bun în a ataca bacteriile, ciupercile și virușii, de ce nu atacă întotdeauna numărul ridicol de microbi care trăiesc în jurul nostru, asupra noastră și în interiorul nostru? De ce sistemul nostru imunitar nu explodează de la toate semnalele de detectare a microbilor din pielea, plămânii, gură și intestin?

Nu face asta pentru că și sistemul imunitar are o proprietate numită toleranta imunologica, în care mecanismele imunitare sunt suprimate pentru a evita daune colaterale inutile. Toleranța imună nu se extinde doar la propriile noastre proteine, ci se extinde și la mediul nostru microbian neamenințător. Țesuturile care au o expunere microbiană constantă, cum ar fi intestinul nostru, sunt încărcate cu celule care inducă toleranța (numite celule de reglare T) care ajută sistemul imunitar să se controleze și să prevină bolile autoimune.

Dar uneori sistemul imunitar nu tolera ceea ce ar trebui să fie, iar oamenii fac boli autoimune sau alergii sau au un răspuns inadecvat la o infecție. Interesant este că incidența acestor condiții este în creștere peste tot în lumea dezvoltată, pentru că, în ciuda faptului că suntem înconjurați de microbi, suntem de fapt din ce în ce mai buni la a fi „curați” decât ne dăm seama.