Germophobia Therapy: Reality Check Edition

Následuje výňatek z kapitoly 1 Strach z mikrobiální planety: Jak nás germofobní bezpečnostní kultura činí méně bezpečnými.

Když moje sestra poprvé vejde do hotelového pokoje, vezme s sebou nádobku s dezinfekčními ubrousky a otře každý povrch, který by mohl v nedávné minulosti přijít do kontaktu s člověkem. Než se to stane, nedělá nic jiného. Žádné vysedávání, žádné vybalování. Nic.

"Proč to děláš?" Zeptal jsem se jí.

"Nikdy nevíš, co nebo kdo tam byl," odpověděla.

To platí všude, kam jdete, pomyslel jsem si, ale v tu chvíli jsem na to netlačil. Moje sestra je germofob a věděl jsem, že by ji nepřesvědčilo nic jiného, ​​co by její malý bratr mohl říct, i kdybych byl výzkumník infekčních chorob. Ale možná budeš.

Germofobové žijí v popírání

Germofobové (což by se také dalo napsat jako germofobové) žijí v popírání, protože mikrobi jsou všude a nelze se jim vyhnout. Odhaduje se, že na Zemi je v každém okamžiku 6×10^30 bakteriálních buněk. Podle všech měřítek se jedná o obrovské množství biomasy, na druhém místě za rostlinami, které převyšuje množství všech zvířat více než 30krát. Mikrobi tvoří až 90 procent biomasy oceánu s 10^30 buňkami, což odpovídá hmotnosti 240 miliard afrických slonů. Samotný vzduch, který dýcháte, obsahuje značné množství organických částic, které zahrnují více než 1,800 XNUMX druhů bakterií a stovky druhů hub přenášených vzduchem ve formě spor a fragmentů hyf. Někteří mikrobi mohou zůstat ve vzduchu dny až týdny, obvykle tím, že se svezou na prachových nebo půdních částicích. Naprostá hustota vzduchu, který dýcháme, znamená, že za každou hodinu strávenou venku vdechujeme tisíce mikrobiálních částic. Vstup dovnitř se příliš neliší, protože vnitřní vzduch je obecně spojen s bezprostředním venkovním prostředím, s rozdíly v důsledku ventilace a obsazenosti. Je téměř nemožné najít nějaké místo, vnitřní nebo venkovní, které by bylo zcela sterilní, i když některá místa jsou špinavější než jiná.

Pokud pracujete v zatuchlém, vodou poškozeném sklepě bez ochranného respirátoru, může vás odstraňování plesnivých sádrokartonů velmi snadno vystavit stovkám milionů aerosolizovaných spor plísní, které podráždijí hrdlo, dutiny a plíce. Listí, které jste shrabali na podzim, to, které jste chvíli ignorovali, dokud se z něj stal mokrý, hnědý nepořádek, dokud se počasí konečně nesušilo a oteplilo, mohlo uvolnit oblak bakterií a plísní, když jste se konečně dostali k hrabání nebo foukání. jim. A později, když jsi odpočíval v houpací síti, jsi mohl trochu kašlat. To byly vaše plíce, které se snažily zbavit všech těch mikrobů, které jste rozvířili a vdechli. Ale asi jsi to přehnal. Plíce jsou docela dobré při odstraňování většiny částic, dokonce i těch živých.

Dříve, v létě, když jste se šli koupat do jezera, byli jste vystaveni bilionům mikrobů v okamžiku, kdy jste dopadli na vodu. Bakterie a další jednobuněčné organismy již vykvetly v teplé vodě bohaté na živiny na astronomickou úroveň pro letní sezónu. I když jste si mysleli, že držíte ústa zavřená, nedrželi jste je úplně venku. Žádný problém, říkáš, budu se jen koupat v bazénech a vyhnu se všem těm bakteriím. Přesto bazény, přestože obsahují antimikrobiální hladiny chlóru, mohou stále obsahovat výkaly E. coli a Pseudomonas aeruginosa. Ani mě nezačínejte s dětským bazénem. Mysleli jste si, že plenky na plavání přestanou hodně? Um, ne. Hovno a mikrobi, kteří s ním přicházejí, najdou cestu.

Všechny ty bakterie v jezeře a bazénu nežijí a nemnoží se jen přirozeně ve vodě. Značné množství pochází ze zvířat, včetně lidí. Na kůži, v ústech a ve střevech máme biliony bakterií. V bazénu nejsou mikroby, protože chemické ošetření nefungovalo, jsou v něm mikroby, protože má v sobě lidi. My jsme doslova továrny na zárodky. Je všude kolem nás, uvnitř nás a na všem, čeho se dotkneme.

Když jsem byl na vysoké škole, jedno místní bratrstvo uspořádalo sbírku maratonu ve vířivce, kde byli účastníci sponzorováni, aby seděli ve vířivkách tak dlouho, jak to bylo možné. Někteří tak činili celé hodiny. V příštích několika dnech se u mnoha z nich objevily svědivé, červené, hrbolaté vyrážky s puchýřky kolem vlasových folikulů. Není divu, že celá ta doba ve vířivkách z nich udělala velké kultury bakteriálního vývaru, naočkované kluky z bratrstva a dívkami ze sesterstva v těsné blízkosti. Horká voda, ani chemicky upravená, nedokázala navždy potlačit růst a bakterie pravděpodobně kolonizovaly kůži a vyvolávaly vyrážky. Pseudomonas aeruginosa, rostl exponenciálně. Nebylo tam žádné zlověstné vnější znečištění. Zdroj toho všeho Pseudomonasbyli bezesporu sami lidé.

Lidé jako mikrobiální bioreaktory

Naše těla jsou kolonizována tolika mikroby, že naše buňky (celkem asi 10 bilionů) převyšují naši mikrobiální obyvatelé desetkrát (celkem asi 100 bilionů). Mikrobiota našich těl je neuvěřitelně rozmanitá, s tisíci druhů bakterií a hub, které společně exprimují 4.4 milionu genů, ve srovnání s naším skromným 21,000 XNUMX genomem. Jak poznamenala vědecká spisovatelka a ekoložka Alanna Collen ve svém vynikajícím úvodu k lidské mikrobiotě 10% člověk, geneticky nejsme ani z 10 procent lidé, ve skutečnosti je to spíše 0.5 procenta.

Kdy a kde získáme všechny ty mikroby?

Pro každého, kdo byl svědkem přirozeného porodu, je zřejmé, že se dítě nenarodí v úplně čistém prostředí. V první řadě je pochva matky zatížena bakteriemi, převážně rodu Lactobacillus. Možná to poznáte Lactobacillus z pohledu na seznam složek jogurtových výrobků, protože je často hlavní složkou. Proto některé křupavé porodní asistentky říkají těhotným ženám, aby si potřely pochvu jogurtem, pokud si myslí, že by mohly dostat kvasinkovou infekci. Takže jsou děti vystaveny jogurtovým bakteriím? Na tom není nic špatného! Ale to není všechno. Další častý jev — ženy při porodu se mohou vyprázdnit. Kvůli intenzivnímu tlaku v podbřišku a v pánvi se rodící žena často začne ztrácet kontrolu a někdy může vytlačit všechno. A v důsledku toho může být dítě kromě vaginálních bakterií vystaveno také fekálním bakteriím matky. Pokud k této expozici nedojde při narození, může k ní dojít i později v nemocnici nebo v domácnosti, protože fekální bakterie se snadno rozpráší/přenášejí vzduchem a vdechnou nebo spolknou. Ať tak či onak, každé zdravé dítě bude nakonec kolonizováno E. coli, Bacteroides, Clostridium, Staphylococcus, a Streptococcus druhů, abychom jmenovali alespoň některé. Pokud matka kojí, dítě bude také vystaveno dalším laktobacilům a bifidobakteriím.

Jakmile dítě začne jíst pevnou stravu, jeho střevní mikroflóra se přizpůsobí novým zdrojům vlákniny, cukrů, bílkovin a tuků se zvýšenou rozmanitostí a mikrobiomem více „jako dospělým“. Dospělý mikrobiom je méně dynamický jako kojenec v prvním roce života, ale dospělé mikrobiomy mohou být stále narušeny změnami ve stravě, celkovým zdravím, expozicí antibiotikům nebo infekcí. Podrobněji se dostanu v kapitole 2 o tom, jak tyto změny mohou narušit mikrobiom a jak mohou být spojeny s moderními zdravotními problémy. Ale i přes tato narušení jsou lidé zatíženi mikroby a jsou denně vystaveni obrovskému množství dalších mikrobů doma, ve škole, v kanceláři nebo v podstatě kdekoli jinde na Zemi.

Domov je tam, kde jsou bakterie

Když byla sekvenační technologie použita také ke stanovení mikrobiální diverzity ve vzduchu a prachu domácností a kanceláří, byly výsledky fascinující. Vnitřní mikrobi mohou být na površích nebo ve vzduchu jako bioaerosoly. Není divu, že hlavním zdrojem vnitřních mikrobů a bioaerosolů je místní venkovní prostředí. Bioaerosoly však také pocházejí od zvířecích a lidských obyvatel v důsledku dýchání, odlučování kožních buněk nebo používání toalety. Částice na površích mohou být resuspendovány ve vzduchu jako bioaerosoly chůzí, vysáváním, čištěním a dokonce i spánkem, protože vaše postel je plná odumřelých kožních buněk, plísní a bakterií.

V každém domě nebo budově s lidskými obyvateli se hojně vyskytují druhy bakterií kolonizujících člověka. Ve skutečnosti je možné podle jejich mikrobiálního profilu předpovědět, zda je dům obsazen převážně muži nebo ženami, protože vyšší procento mužů bylo spojeno s větším výskytem Corynebacterium, Dermabakter, a roseburia druhů, zatímco samice byly spojeny se zvýšeným Lactobacillus druh. Zda rodina měla kočku nebo psa, bylo také možné určit pomocí sekvenování 16S rRNA. Psi přinášejí vyšší diverzitu bakterií, s 56 různými typy bakterií ve srovnání s 24 z koček. Kočky se alespoň čistí samy a tráví mnohem méně času vzájemným očicháváním zadních konců, takže možná to vysvětluje ten rozdíl.

Ještě působivější je, že jak byla sekvenována mikrobiota více jedinců, bylo zřejmé, že každý jedinec vlastní jedinečnou kolonii mikrobů, jedinečnou jako otisk prstu. Ačkoli jsou tyto odlišné mikrobiomy v dospělosti víceméně stabilní, mohou být změněny faktory, jako je strava, věk a hormony. Navíc geneticky příbuzní a kohabitující jedinci mívají také více podobných mikrobiálních kohabitujících. Jedna studie zjistila, že když rodina odešla z domova, jejich mikrobi tam několik dní přetrvávali a postupně se snížili na nedetekovatelnou úroveň. Tato ztráta mikrobiálního otisku by mohla být v budoucnu použita forenzními vědci, aby pomohli znovu vytvořit časovou osu, kdy podezřelý opustil svůj domov nebo úkryt.

Není překvapením, že koupelna je nejlepším místem v domě nebo budově, kde se můžete setkat s mikroby na površích nebo ve vzduchu. V koupelně může něco tak jednoduchého, jako je splachování záchodu, generovat bioaerosoly obsahující miliardy bakterií, z nichž některé zůstávají ve vzduchu celé hodiny, dost dlouho na to, aby se dostaly na každý okolní povrch. Zavřením víka můžete snížit množství bakterií, ale ne tolik, jak byste si mysleli. Ani opakované proplachování nemůže zcela eliminovat tvorbu bioaerosolů zatížených fekálními bakteriemi. Výsledkem je, že když vejdete na toaletu, vdechnete bakterie a vše, čeho se dotknete, bude pokryto. To pro váš zubní kartáček nevěstí nic dobrého. Přesto jsi stále naživu.

Kromě mikrobiální expozice, kterou dostáváme od našich matek a našeho bezprostředního okolí během porodu a po něm, jsou nejvýznamnější zdroje mikrobů, které kolonizují naše střeva, určeny potravou, kterou jíme. U novorozenců, které jsou kojeny, je mateřské mléko jak zdrojem bakterií, tak potravou, kterou budou tyto bakterie milovat. Některé bakterie v mateřském mléce mohou pocházet ze střeva a jsou transportovány do mléčných žláz cirkulujícími imunitními buňkami, kromě mikrobů, které kolonizují kůži kolem dvorce.

Také, když dítě pije mléko přímo z prsu, některé ústní bakterie se také připojí k mikrobům spojeným s mlékem na jejich cestě do střeva. Druhy takto přenášených bakterií jsou dány stravou matky a způsobem výživy (např. buď přímo přes prs nebo nepřímo odsáváním). Kojenecký mikrobiom se po zavedení pevné stravy mění, až se začne podobat víceméně stabilnímu dospělému mikrobiomu kolem 2 ½ roku věku. Výsledky četných studií ukázaly, že pro vývoj dospělých mikrobiomů jsou nejkritičtější fáze raného věku.

Dvě hodiny a pět sekund do gastrointestinální zkázy

Všichni známe lidi, kteří jsou posedlí myšlenkou udržovat své jídlo „čisté“. Vyhození jakéhokoli jídla, které leží na stole déle, než je doba potřebná ke snězení jídla, nebo čehokoli, co spadne na podlahu, se stalo docela běžnou praxí prvního světa. Existuje jen málo heuristik nebo zkratkových pravidel, která se díky tomu stala populární, jako je „pravidlo dvou hodin“ pro vynechání jídla a „pravidlo pěti sekund“ pro konzumaci jídla, které se dotklo podlahy. Podle mého názoru je pravidlo pěti sekund nejvýhodnější, protože pomáhá rodičům cítit se méně provinile, když jejich batolata házejí z vysokých židliček na zem naprosto dobré jídlo. Moje batole na hygienu jídla kašle, tak proč bych měl já? Totéž platí o dvouhodinovém pravidle – někdy jsme zaneprázdněni a zapomínáme, že chilli bylo celý večer na studeném sporáku. Znamená to, že je to stále v pořádku, když to znovu zahřejeme? Jak někdo přežil před chlazením?

Pokud jste vědcem v oblasti bezpečnosti potravin nebo mikrobiologem, vaším úkolem je identifikovat potenciální rizika při skladování a přípravě potravin, která by mohla vést ke kontaminaci a onemocnění. To je většinou pro průmyslovou a komerční výrobu a přípravu potravin. Každému, kdo kontroluje restaurace, je jasné, že mají širokou škálu postupů a některé z nich jsou lepší než jiné. Jednou mi místní inspektorka řekla, kterým restauracím se vyhýbala (ale nezastavilo mě to, protože mám jedno z míst příliš rád). V jejím případě a v případě potravinářských mikrobiologů je problematická i možnost kontaminace. Mnohem méně znepokojivé je relativní riziko, což je pravděpodobnost, že určité postupy povedou ke kontaminaci a onemocnění. Proto i sebemenší riziko může být považováno za porušení. Jinak řečeno, i sebemenší riziko, že by inspektoři vypadali, že nedělají svou práci, pro ně může být problém.

V průběhu let se tato myšlenka s nulovým rizikem týkající se přípravy a skladování potravin dostala do domácnosti. Dobrým příkladem je dvouhodinové pravidlo. Většina lidí by ani nečekala tak dlouho s vyhazováním jídla. Přesto je velká část obav z růstu patogenů v potravinách vynechaných po dobu dvou hodin výsledkem některých hlavních předpokladů. To zahrnuje předpoklady, že začínáte s životaschopnou kolonií jednoho nebo více patogenních mikrobů, že jídlo obsahuje malé množství soli a konzervačních látek, má neutrální pH a že sedí při optimálních teplotách nad 80 stupňů Fahrenheita (~27 °C). . Klasickým případem otravy jídlem používaným v hodinách mikrobiologie je, že babička připravuje bramborový salát na letní piknik, rukama ho promíchá a naočkuje ho kolonizací kůže. Staphylococcus aureus. Pak to celé odpoledne sedí na piknikovém stole (mnohem déle než dvě hodiny) a BAM, každý dostane otravu jídlem. To je jistě dobrý způsob, jak zvýšit šance na propuknutí rodinné epidemie, ale to je dokonalá bouře a v tomto scénáři se muselo stát mnoho věcí, aby všichni onemocněli.

Křížová kontaminace může být problém, zvláště pokud připravujete něco, co se bude jíst syrové na stejném místě, kde jste právě nakrájeli kuře. Dokonce i čistota s kuřecím masem má svá omezení – CDC varuje před jeho mytím, než ho uvaříte, abyste si kolem dřezu nevytvořili hromadu kapiček zatížených bakteriemi. Ve skutečnosti je většina přiměřeně uvařených potravin docela bezpečná a čtyři hodiny jsou přiměřená doba na vynechání většiny potravin při pokojové teplotě. Jako u všeho jsou lidé většinou v pohodě, pokud použijí zdravý rozum a uklidí nepořádek, který nadělají v kuchyni.

Zdravý rozum funguje také pro hodnocení pěti sekund. Pravidlo pěti sekund říká, že pokud zvednete jídlo před pěti sekundami na podlaze, můžete jíst. Některé studie a zprávy v médiích to vzaly vážně, aby poukázaly na to, že bakterie se ve skutečnosti drží na vašem jídle bez ohledu na to, jak dlouho je na podlaze. Ale jak užitečné je to? Bakterie sníte, když se vaše jídlo dotkne čehokoli, co přišlo do kontaktu s nesterilním povrchem. Ještě důležitější je, jaká je pravděpodobnost, že bakterie na tomto kousku jídla budou patogenním kmenem bakterií nebo virů nebo dodají dostatečnou dávku, aby způsobily onemocnění?

Jak jsem již zmínil dříve, mikroby ve vnitřním prostředí víceméně napodobují mikrobi z venkovního prostředí a mikrobiomů jeho obyvatel, takže je pravděpodobné, že většinu těchto bakterií již spolknete nebo vdechnete. Jistě, pokud ten kousek jídla spadlý na podlahu použijete k přípravě bramborového salátu a pak ho necháte celý den ve stostupňovém vedru, nemusí to být nejlepší nápad. Nebo pokud jste den předtím nakrájeli kuře a odmítli uklidit všechnu šťávu, která ukápla na podlahu, můžete získat větší dávku Campylobacter jejuni or Salmonella enteriditida než se vaše tělo bude cítit pohodlně. V opačném případě je šance, že zemřete nebo dokonce onemocníte z jídla, které spadlo na podlahu, velmi malá. Ne nula, ale blíž, než si většina lidí myslí. Jen to nikomu neříkej, že jsem ti to řekl, a nedovol, aby tě to někdo viděl.

Teorie špatných bakterií

Koncept „zdravého“ mikrobiomu existuje teprve několik desetiletí, ale koncept „smrtícího zárodku, který nás chce zabít“ existuje mnohem déle. V důsledku této historické nerovnováhy stále trávíme hodně času patogenními mikroby a méně času tím, jak by naše normální mikrobiální prostředí mohlo chránit před problémovými chybami. Jak jsem mluvil, technologie, kterou vědci používají ke studiu mikrobiální ekologie, je poměrně nová. Naproti tomu schopnost izolovat a kultivovat jeden mikroorganismus způsobující onemocnění existuje již více než století.

Koncept nemoci způsobené mikroorganismy, známý jako teorie zárodků, musel překonat několik dalších konkurenčních teorií. Některé z nejpopulárnějších byly teorie miasmatu a špíny. Teorie miasmatu vysvětlila, že nemoci byly způsobeny škodlivými plyny v atmosféře, které se uvolňují hnitím organické hmoty. Velmi podobná teorie špíny se zaměřila na kontaminaci vody a vzduchu lidským odpadem. Ačkoli to zní podle moderních standardů primitivně, prosazovalo je mnoho vědců hlavního proudu, a to až do 1930. let XNUMX. století. Dokonce i některé termíny, které dnes používáme, mají původ v těchto teoriích, jako je malárie, což v podstatě znamená „špatný vzduch“.

Bylo to až koncem 19^th století, kdy Robert Koch představil svá kritéria, nyní známá jako Kochovy postulátyza prokázání, že onemocnění je způsobeno specifickým, filtrovatelným mikroorganismem. Jako většina vědeckých pokroků, ani Koch tyto myšlenky nerozvinul od nuly. Ostatní uvažovali ve stejném duchu. Ale uspěl tam, kde ostatní selhali s jeho jasným vysvětlením, jak reprodukovat jeho práci a aplikovat ji na mnoho různých infekčních chorob. Kochovy postuláty uvádějí, že musíte být schopni izolovat organismus od infikovaného jedince, pěstovat jej v kultuře, znovu jej zavést do zdravého zvířete a znovu izolovat a identifikovat mikroba jako identického s původně izolovaným a podezřelým původcem. Tyto postuláty vytvořil na základě své práce s antraxem a dále generoval podpůrná data o tuberkulóze a choleře.

Přestože práce Kocha a dalších při izolaci choroboplodných bakterií vyvolala explozi v identifikaci smrtících zárodků, další choroboplodní činitelé, jako jsou viry, zůstali skryti a neznámí. Byly příliš malé na to, aby je bylo možné vizualizovat světelnými mikroskopy, a nemohly být pěstovány v kultuře bez hostitelských buněk, které by se infikovaly. Lze si představit frustraci vědců, když pozorovali nemoci, které byly zjevně infekční, ale nebyly schopny izolovat původce organismu. Dokonalým příkladem je španělská chřipka z roku 1918. Mnoho výzkumníků dychtivě použilo Kochovy postuláty k objevení infekčního agens z plic pacientů s chřipkou. Aby to bylo ještě komplikovanější, u pacientů s chřipkou s těžkým onemocněním se často rozvine zápal plic v důsledku sekundárních bakteriálních infekcí. V důsledku toho se původně věřilo, že tyto organismy jsou původci chřipky. Ještě důležitější je, že stejný mikrob nemohl být vždy izolován z plic pacientů s chřipkou. Výsledkem byla horká změť protichůdných důkazů, a v době, kdy byl virus identifikován jako původce chřipky, byla pandemie dávno za námi. V kapitole 3 se mnohem více dostanu k chřipce a dalším virům.

Jakmile vědci pochopili zárodečnou teorii onemocnění, mohli izolovat mnoho různých mikroorganismů způsobujících onemocnění a znovu je zavést do experimentálních zvířat. Ale jedna věc, která se stala, byla, že zvířata měla tendenci být odolná vůči dalším výzvám díky aktivní imunitní reakci. Pomocí experimentálních zvířat bylo možné studovat a aplikovat mechanismy získané imunity ke zlepšení péče o pacienty prostřednictvím vývoje antisér a vakcín, které chrání lidi před infekcí nebo reinfekcí. A tím se dostávám k mému oblíbenému tématu!

Imunologie 101

V roce 1994 jsem odešel z prvního bakalářského kurzu imunologie s jistotou, že ze mě bude imunolog. To bylo před více než pětadvaceti lety a od té doby jsem představil imunitní systém mnoha dalším jako učitel a mentor. Způsob, jakým jsem to často dělal na klasickém příkladu, vypadá asi takto: scénář začíná, když někdo šlápne na hřebík. Moje žena šlápla na vyčnívající hřebík koberce v roce 2009, když jsme byli na návštěvě s jejím otcem v Číně v méně než dokonalém hotelu. Nebyla z toho nadšená, protože se obávala, že hřebík mohl zanést bakterii Clostridium tetani do měkké tkáně jejího chodidla. Pokud by se to stalo a bakterie přežily, aby se rozmnožily na dostatečné úrovně, produkovaly by nepříjemný toxin zvyšující neuromuskulární aktivitu zvaný tetanový toxin, který by způsobil nekontrolovatelné svalové kontrakce, nejčastěji prezentované jako blokáda.

Protože jsem imunolog, zeptal jsem se jí něco jako: „Ale ty jsi očkovaná, že? Byl jsi v mírových sborech. Očkují vás na všechno." Připustila, že je to pravda. "Pak si s tím nedělej starosti." Budeš v pořádku,“ řekl jsem sebevědomě.

Mohl jsem si být jistý, protože jsem rozuměl konceptu imunologické paměti. Imunitní systém je schopen aktivovat buňky, které jsou specifické pro každý myslitelný patogen, a jakmile je infekce odstraněna, některé z těchto buněk zůstávají jako paměťové buňky, buňky, které jsou mnohem rychleji a snadněji aktivovány po reinfekci stejným nebo podobným Chyba. To je celý princip očkování – snažíme se oklamat imunitní systém, aby si myslel, že tělo bylo infikováno pomocí částí patogenů nebo oslabeného patogenu, abychom stimulovali stejnou reakci a vývoj specifických paměťových buněk, bez rizika vážné primární infekce.

Pokud časná zánětlivá reakce nezabrání infekci, blízké tkáňové rezidentní imunitní buňky zvané makrofágy vycítí potíže. Tyto buňky visí v našich tkáních a čekají na nebezpečný signál ze setkání s bakteriemi, jako je C. tetanie. Jakmile jsou makrofágy aktivovány, stávají se velmi zběhlými ve fagocytóze (tj. pohlcují a degradují zárodky v intracelulárních bublinách zvaných fagolyzozomy) a jsou schopny zabít mnoho napadajících mikrobů a odstranit hostitelské buňky, které v důsledku infekce zemřou.

V některých případech časná imunitní odpověď nebude stačit k tomu, abyste se zbavili malého, ale významného množství C. tetanie nebo toxin, který vytváří poté, co člověk šlápne na hřebík. Tehdy se spustí adaptivní imunitní odpověď. Začíná asi 4 dny po infekci a vrcholí asi za 10 dnů. Adaptivní reakce začíná, když jsou buňky rezidentní v tkáni zvané dendritické buňky (DC) aktivovány stejnými signály, které aktivují jiné buňky vrozené imunity. Stejně jako makrofágy, DC fagocytují a rozkládají patogeny na jejich složky. Jakmile se však aktivují, opustí infikovanou tkáň a migrují do lymfatické uzliny, kde přímo interagují s adaptivními imunitními buňkami nazývanými T buňky.

Vzhledem k tomu, že T buňky jsou tak rozmanité, je během dané infekce aktivováno pouze několik a tyto aktivované buňky se zběsile dělí, aby produkovaly miliony vlastních klonů, které se dělí každých 4-6 hodin. Dělají to několik dní, aby vytvořily obrovské množství identických buněk (proto trvá adaptivní imunitní odpověď, než se rozběhne). Mnoho z T buněk, které jsou aktivovány tímto způsobem, opustí lymfatické uzliny a migrují do místa infekce, následujíce chemické signály stejně jako jiné imunitní buňky.

Současně některé T buňky interagují s jinými buňkami v lymfatické uzlině nazývanými B buňky. B buňky pocházejí z kostní dřeně a dokážou rozpoznat části proteinů mimo ni s receptory na jejich povrchu. B buňky vylučují rozpustnou formu nebo jejich povrchový receptor, který nazýváme protilátky. Protilátky vážou patogeny nebo proteiny a podporují jejich zabíjení, vychytávání a degradaci makrofágy. Pokud T buňka rozpozná stejnou část patogenu neboli „antigen“, pak T buňka poskytne „pomoc“ B buňce, takže B buňka může vytvořit ještě silnější vazebné protilátky. Jiné T buňky mohou zabíjet infikované buňky a zabránit tak šíření infekce. Prostřednictvím těchto procesů generuje adaptivní imunitní reakce vysoce specifickou reakci pro patogeny, která je mnohem cílenější, méně poškozující a více regulovaná než časná vrozená zánětlivá reakce.

Nakonec, když jsou invazní mikroby a toxiny, které produkují, odstraněny adaptivní imunitní reakcí, imunitní buňky v místě infekce přestanou dostávat aktivační signály a začnou dostávat signály „zastav a přestaň“. Většina těchto buněk umírá a jsou zachyceny a degradovány makrofágy, které uklízejí nepořádek. Nakonec se tkáň zahojí, odumřelé kožní a svalové buňky jsou nahrazeny a věci se vrátí do normálu.

Ale to není vše, co se děje. V lymfatických uzlinách a slezině se některé aktivované T buňky stávají paměťovými buňkami. Paměťové buňky se mohou aktivovat a dělit mnohem rychleji, pokud ještě někdy uvidí stejný antigen. Tímto způsobem máme vzpomínku na každou infekci, kterou jsme během života měli. Protože vakcíny napodobují tuto reakci; máme také vzpomínku na každé očkování, které jsme kdy absolvovali. Někdy tato paměť trochu slábne a potřebujeme si dát další injekci, jinak bychom se stali náchylnými k mírné (e) infekci, ale pomoc, kterou získáme z paměťových buněk během reinfekce nebo z přeočkování, je lepší než začít od nuly. . A tak nás imunitní systém udržuje při životě ve světě plném potenciálně smrtících bakterií, plísní a virů.

Pokud je imunitní systém tak dobrý v napadání bakterií, plísní a virů, proč vždy neútočí na směšné množství mikrobů žijících kolem nás, na nás a v nás? Proč náš imunitní systém nevybuchne ze všech signálů detekujících mikroby v naší kůži, plicích, ústech a střevech?

Nedělá to, protože imunitní systém má také vlastnost zvanou imunologické tolerance, ve kterém jsou potlačeny imunitní mechanismy, aby nedocházelo ke zbytečnému kolaterálnímu poškození. Imunitní tolerance se nevztahuje pouze na naše vlastní proteiny, ale také na naše neohrožující mikrobiální prostředí. Tkáně, které mají stálou mikrobiální expozici, jako v našem střevě, jsou nabité buňkami indukujícími toleranci (nazývanými T regulační buňky), které pomáhají imunitnímu systému kontrolovat sám sebe a předcházet autoimunitním onemocněním.

Někdy však imunitní systém netoleruje to, co by měl být, a lidé dostávají autoimunitní onemocnění nebo alergie nebo mají nepřiměřenou reakci na infekci. Je zajímavé, že výskyt těchto stavů roste všude ve vyspělém světě, protože navzdory tomu, že jsme obklopeni mikroby, jsme ve skutečnosti čím dál lepší v tom, že jsme „čistí“, než si uvědomujeme.