Sistem Imun Mengenal Diri dan Mengesan Ancaman

Bayangkan cabaran ini: badan anda terdiri daripada berbilion-bilion sel, dan pada masa yang sama terdedah kepada berjuta patogen (bakteria, virus, kulat) setiap hari, di udara yang disedut, di makanan yang dimakan, di permukaan yang disentuh. Sistem imun perlu membezakan antara sel badan sendiri dengan penceroboh ini, dan melakukannya dengan ketepatan yang luar biasa: menyerang penceroboh, membiarkan sel sendiri. Bagaimana sistem yang tidak mempunyai "mata" untuk melihat ini boleh membuat pembezaan sedemikian?

Antigen: "cap jari" molekul yang dikenali sistem imun

Patogen mempunyai molekul tertentu pada permukaannya yang boleh dikenali sebagai antigen — struktur yang bertindak seperti "cap jari" molekul yang boleh dikenali oleh sel imun. Sel-sel imun mempunyai reseptor pada permukaannya yang boleh mengikat secara khusus kepada bentuk antigen tertentu, seperti kesesuaian bentuk antara anak kunci dan mangga. Sel badan sendiri secara normalnya membawa molekul permukaan yang dikenali sebagai "diri" (self), dan sistem imun yang berfungsi normal dilatih untuk tidak bertindak balas terhadap molekul ini; sebahagian sel imun yang bertindak balas kuat terhadap molekul diri sendiri disingkirkan atau dilumpuhkan semasa proses pematangan sel imun.

Dua lapisan pertahanan: semula jadi dan adaptif

Sistem imun beroperasi melalui dua lapisan yang berbeza kelajuan dan kekhususannya. Imuniti semula jadi bertindak balas dalam masa minit hingga jam, menyerang secara am tanpa mengenali ciri khusus sesuatu patogen, contohnya sel fagosit yang menelan mana-mana patogen yang dikesan, atau tindak balas keradangan. Imuniti adaptif pula lebih perlahan (boleh mengambil masa beberapa hari untuk bertindak balas penuh pada pendedahan pertama), tetapi sangat khusus: limfosit B menghasilkan antibodi yang mengikat tepat kepada antigen tertentu, manakala limfosit T secara langsung menyerang sel yang dijangkiti atau membantu menyelaraskan tindak balas imun lain. Yang lebih penting, imuniti adaptif membentuk "ingatan" — pendedahan kedua kepada patogen yang sama akan dikenali jauh lebih pantas berbanding pendedahan pertama.

Badan tidak "mereka" antibodi baharu daripada kosong setiap kali berdepan patogen baharu. Sebaliknya, badan sudah mempunyai berjuta-juta limfosit B yang berbeza, setiap satu dengan reseptor yang sedikit berbeza bentuknya, dihasilkan secara rawak semasa perkembangan. Apabila satu antigen baharu memasuki badan, hanya limfosit B yang reseptornya kebetulan sepadan akan diaktifkan dan digalakkan membiak dengan pantas (proses yang disebut pemilihan klon) – badan memilih daripada perpustakaan sedia ada, bukan mereka cipta baharu.

Bagaimana kita mengetahui hal ini?