Gorączka jest nieprzyjemna, ale może pomóc organizmowi pokonać atakujące patogeny. Narisara Nami/Moment za pośrednictwem Getty Images
Kiedy jesteś chory z gorączką, lekarz prawdopodobnie powie Ci, że jest to oznaka, że Twój układ odpornościowy broni Cię przed infekcją. Gorączka zwykle wynika z działania komórek odpornościowych w zakażonych miejscach, które wysyłają sygnały chemiczne do mózgu w celu podniesienia wartości zadanej termostatu organizmu. Więc ty czuć dreszcze kiedy gorączka się zaczyna, i uczucie gorąca, kiedy gorączka ustępuje.
Jeśli jednak zapytasz swojego lekarza, w jaki sposób chroni Cię gorączka, nie spodziewaj się w pełni satysfakcjonującej odpowiedzi.
Pomimo naukowego konsensusu, że gorączka jest korzystna w walce z infekcjami, dokładny sposób jej stosowania budzi kontrowersje. Jesteśmy patolog weterynarii oraz lekarz pogotowia zainteresowany stosując zasady ewolucyjne na problemy medyczne. Ewolucja gorączki jest klasyczną zagadką, ponieważ skutki gorączki wydają się tak szkodliwe. Oprócz tego, że poczujesz się niekomfortowo, możesz także martwić się, że niebezpiecznie się przegrzejesz. Wytwarzanie tak dużej ilości ciepła jest również kosztowne metabolicznie.
W naszych badaniach i przeglądzie sugerujemy, że skoro gorączka występuje w dużej części królestwa zwierząt, jest to kosztowna reakcja musi mieć zalety inaczej nigdy nie wyewoluowałby ani nie zostałby zachowany u różnych gatunków na przestrzeni czasu. Zwracamy uwagę na kilka ważnych, ale rzadko branych pod uwagę punktów, które pomagają wyjaśnić, w jaki sposób wysoka gorączka pomaga organizmowi zwalczać infekcje. Gorączka jest reakcją fizjologiczną utrzymującą się u różnych gatunków przez setki milionów lat.
Jak gorączka zwalcza infekcję
Infekcje są spowodowane przez patogeny. Patogenami mogą być drobnoustroje, takie jak określone gatunki bakterii, grzybów lub pierwotniaków. Jeśli drobnoustroje lub wirusy zainfekowały Twoje komórki i wykorzystują je do replikacji, Twoje własne komórki również mogą zostać uznane za patogeny i są w ten sposób traktowane przez Twój układ odpornościowy.
Głównym wyjaśnieniem, w jaki sposób gorączka pomaga kontrolować infekcje, jest to, że wyższe temperatury wywierają stres wywołany ciepłem na patogeny, zabijając je lub przynajmniej hamując ich wzrost. Ale dlaczego nieco wyższa temperatura ciała w postaci gorączki – wzrost o około 1.8 do 5.4 stopnia Fahrenheita (1 do 4 stopni Celsjusza) – które nie są w stanie zabić nawet własnych zdrowych komórek i zaszkodzić tak szerokiej gamie patogenów?
Immunolodzy zauważyli, że jest lekkie ciepło sprawia, że komórki odpornościowe działają lepiej. Sugeruje to, że gorączka jest konieczna do wzmocnienia ich funkcji obronnej. Jednakże z ewolucyjnego punktu widzenia dziwne wydaje się wymaganie ogromnych kosztów energii potrzebnych do wywołania gorączki tylko po to, aby uzyskać większą aktywność komórek odpornościowych, zwłaszcza że dostępnych jest już mnóstwo i szybszych sygnałów molekularnych do ich aktywacji.
Oprócz ciepła, nieco niski poziom tlenu i lekka kwasowość także zwiększyć działanie komórek odpornościowych. Ponieważ te stresujące warunki występują również w zakażonych miejscach, logiczne jest, że komórki odpornościowe ewoluowały tak, aby ich maksymalna funkcjonalność odpowiadała stresującym warunkom pracy. W rzeczywistości, ponieważ wszystko w stanie wzrostu jest z natury podatne na stres – a patogeny zazwyczaj rosną – badacze, w tym jeden z nas, zaproponowali, że funkcją komórek odpornościowych jest aktywne sprawiają, że warunki lokalne są stresujące preferencyjnie szkodzić rosnącym patogenom.
Lokalnie podgrzewa patogeny
Zapalenia jest lokalną reakcją obronną na infekcję. To zazwyczaj obejmuje ciepło, ból, zaczerwienienie i obrzęk w obszarach, w których układ odpornościowy jest najbardziej aktywny. Chociaż niektórzy naukowcy są świadomi, że zakażone miejsca wytwarzają ciepło, wielu uważa, że uczucie ciepła spowodowane stanem zapalnym pochodzi wyłącznie z rozszerzonych naczyń krwionośnych, które doprowadzają cieplejszą krew z podstawowych tkanek ciała.
Jednakże naukowcy odkryli, że tkanki objęte stanem zapalnym, nawet w tkankach rdzenia ciała, mają temperaturę od 1.8 do 3.6 F (1 do 2 ° C) cieplejszy niż sąsiadujące normalne tkanki, więc ciepło nie jest tylko produktem ubocznym większego przepływu krwi. Duża część tego dodatkowego ciepła pochodzi z samych komórek odpornościowych. Kiedy wytwarzają reaktywne formy tlenu, które zabijają patogeny w procesie znanym jako wybuch oddechowy, znaczne ciepło jest również produkowany. Jednak do chwili obecnej nie zmierzono temperatur, które miały tu miejsce.
Chociaż komórki tolerują szeroki zakres temperatur, wszystkie komórki doświadczają gwałtownego spadku zdolności do wzrostu i przetrwania w wyższych temperaturach. W przypadku komórek ssaków i prawdopodobnie patogenów, które je infekują, nawet o jeden lub dwa stopnie powyżej temperatury około 113 F (45 C) jest prawie zawsze śmiertelnie. Zatem gorączka zwiększa i tak już wyższe lokalne temperatury.
Istnieją dowody na to, że patogeny są narażone na działanie temperatur znacznie wyższych niż temperatura ciała rutynowo mierzona termometrem na oddziale ratunkowym. Badanie z 2018 r. wykazało, że lokalne temperatury mogą być aż do 122 F (50 C) w mitochondriach – siła napędowa komórki – pojawiła się jako zaskoczenie dla badaczy. Ciepło generowane przez mitochondria jest dobrze wykorzystywane do ogrzewania ciała i na gorączkę. Podobnie sugerujemy, że lokalne ciepło wytwarzane przez wybuch oddechowy na powierzchni komórek odpornościowych pomaga zabijać patogeny.
Ciepło i inne czynniki stresogenne
Komórki odpornościowe atakują patogeny za pomocą a różnorodne stresory mające na celu ich zabicie lub powstrzymanie. Należą do nich reaktywne formy tlenu, toksyczne peptydy, enzymy trawienne, wysoka kwasowość i brak składników odżywczych. Większość reakcji chemicznych przyspiesza podwyższona temperatura, nic więc dziwnego, że ciepło wzmacnia te mechanizmy obronne.
Naukowcy wykazali, że jest ciepło synergistyczny z niskim poziomem tlenu i kwasowością w zabijaniu patogenów. Warto zauważyć, że ani gorączka, ani samo ograniczenie spożycia żelaza nie były w stanie zahamować wzrostu zakaźnych bakterii Pasteurella multocida, ale mogłyby, gdyby były połączone. Stres cieplny nie działa sam podczas kontrolowania infekcji.
Standardowy pogląd, że gorączka zabija patogeny i wzmacnia odpowiedź immunologiczną, jest poprawny, ale niekompletny. Zdolność gorączki do kontrolowania infekcji wynika z kilku dodatkowych, ale krytycznych stopni, które dodaje, aby zwiększyć istniejące lokalnie wytwarzane ciepło i zaszkodzić wrażliwym rosnącym patogenom. Gorączka zawsze działa także w połączeniu z innymi mechanizmami obronnymi, nigdy sama.
At ponad 600 milionów latgorączka jest starożytną cechą życia na tej planecie, która zasługuje na szacunek. Tak naprawdę zawdzięczasz to zwalczającemu infekcjom upałowi, że wciąż tu jesteś – żywy – aby to przeczytać. Coś, o czym będziesz mógł pomyśleć następnym razem, gdy będziesz chory.
O autorze
Edmunda K. LeGranda, Adiunkt Nauk Biomedycznych i Diagnostycznych, University of Tennessee i Joe Alcocka, Profesor Medycyny Ratunkowej, University of New Mexico
Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.
Powiązane książki:
Ciało utrzymuje wynik: mózg, umysł i ciało w leczeniu traumy
przez Bessela van der Kolka
Ta książka bada powiązania między traumą a zdrowiem fizycznym i psychicznym, oferując spostrzeżenia i strategie leczenia i powrotu do zdrowia.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Oddech: nowa nauka o utraconej sztuce
przez Jamesa Nestora
Ta książka bada naukę i praktykę oddychania, oferując spostrzeżenia i techniki poprawy zdrowia fizycznego i psychicznego.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Paradoks roślin: ukryte zagrożenia w „zdrowej” żywności, które powodują choroby i przyrost masy ciała
przez Stevena R. Gundry'ego
Ta książka bada powiązania między dietą, zdrowiem i chorobami, oferując spostrzeżenia i strategie poprawy ogólnego stanu zdrowia i dobrego samopoczucia.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Kod odpornościowy: nowy paradygmat prawdziwego zdrowia i radykalnego przeciwdziałania starzeniu się
autorstwa Joela Greene'a
Ta książka oferuje nowe spojrzenie na zdrowie i odporność, opierając się na zasadach epigenetyki i oferując spostrzeżenia i strategie optymalizacji zdrowia i starzenia się.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Kompletny przewodnik po poście: uzdrawiaj swoje ciało poprzez post przerywany, co drugi dzień i przedłużony
autorstwa dr Jasona Funga i Jimmy'ego Moore'a
Ta książka bada naukę i praktykę postu, oferując spostrzeżenia i strategie poprawy ogólnego stanu zdrowia i dobrego samopoczucia.
