Teoria odporności humoralnej, mechanizmy efektorowe, przykłady

Odporność humoralna, Znana również jako odpowiedź immunologiczna za pośrednictwem przeciwciała, jest to jeden z najważniejszych mechanizmów obronnych organizmów przed inwazją z powodu mikroorganizmów pozakomórkowych lub toksyn.

W szczególności odporność humoralna odnosi się do odporności za pośrednictwem czynników krwi, które są białkami surowicy znane jako „przeciwciała”, które działają w odpowiedzi na infekcje i które są wytwarzane specjalnie w odpowiedzi na obecność „antygenów”.

Niektóre działanie przeciwciał wytwarzanych podczas humoralnej odpowiedzi immunologicznej (źródło: Becky Boone [CC BY-SA 2.0 (https: // creativeCommons.ORG/Licencje/BY-SA/2.0)] przez Wikimedia Commons)

Układ odpornościowy ssaka można podzielić na wrodzony układ odpornościowy i adaptacyjny układ odpornościowy. Wrodzony układ odpornościowy składa się z różnych elementów, które działają jako bariery fizyczne i chemiczne przeciwko wejściu agentów atakujących do ciała.

Wśród takich barier są nabłonek i niektóre z wytworzonych przez nich substancji; Niektóre typy specyficznych komórek również uczestniczą, które razem reprezentują pierwszy system obrony ciała.

Adaptacyjny lub specyficzny układ odpornościowy jest nieco bardziej złożony i „rozwinięty”, ponieważ jest wyzwalany w odpowiedzi na narażenie na czynniki zakaźne lub kontakt z niektórymi mikroorganizmami, chociaż oba systemy zwykle współpracują ze sobą.

Mówi się, że jest to konkretny system, ponieważ występuje w odpowiedzi na zdefiniowane determinanty i za pośrednictwem niezwykle wyspecjalizowanych komórek, które mają również zdolność do „zapamiętywania” i reagowania szybciej i z większą „siłą” lub „skuteczności” na powtarzane wystawy do tego samego agenta najeżdżającego.

Odporność humoralna jest jedną z podkategorii odporności adaptacyjnej lub specyficznej, która jest również klasyfikowana jako odporność komórkowa. Oba rodzaje odpowiedzi różnią się od siebie w zależności od składnika układu odpornościowego, który uczestniczy.

[TOC]

Teoria

Teoria odporności humoralnej, która była produktem intensywnych lat badań i debaty, sugeruje, że w odporności pośredniczą substancje obecne w płynach ustrojowych lub „nastrojach”.

Teoria ta została opracowana przez wielu naukowców, którzy niezależnie badali i opisali wiele efektorów zaangażowanych w takie mechanizmy odpowiedzi.

Paul Ehrlich był prawdopodobnie jednym z najbardziej wpływowych, ponieważ na początku 1900 r.

Mała historia

Znany immunolog Rudolph Virchow, w 1858 r., Stwierdził, że wszystkie patologie ciała były spowodowane awarią elementów komórkowych odpowiedzialnych za ochronę, a nie rozpuszczalne „niedopasowanie nastroju”.

Nieco ponad 25 lat później, w 1884 r., Eli Metchnikoff ujawnił pierwszą publikację teorii fagocytarnej, która dziś ukształtowała i wspiera główne zasady teorii odporności za pośrednictwem komórki (odporność komórkowa).

Może ci służyć: Androginia

Wielu krytyków Metchnikoffa próbowało „zaprzeczyć” swoich stwierdzeń i to w 1888 r., Kiedy George Nuttall, przeprowadzając serię eksperymentów zaprojektowanych do testowania Metchnikoffa, zauważyło, że surowica normalnych zwierząt miała „naturalną toksyczność” przed pewnymi mikroorganizmami.

W ten sposób w świecie naukowym stało się popularne, że komórki wolne od komórek od „zdrowych” lub „szczególnie immunizowanych” zwierząt mogą zabić bakterie, w taki sposób, że nie było konieczne uciekania się do teorii komórek, aby wyjaśnić wrodzoną odporność i nabyte.

Pierwszym, który eksperymentalnie zweryfikuje istnienie humoralnej odpowiedzi immunologicznej, byli Emil von Behring i shibasaburo kitasato w ostatniej dekadzie 1800. Von Behring i Kitasato wykazali, że odpowiedzi immunologiczne wystrzelone przez błonicę i tężca były spowodowane obecnością przeciwciał przeciwko egzotoksyny.

Na początku 1900 r.

Termin „przeciwciało” został wymyślony wkrótce po ogólności, w odniesieniu do tych specyficznych substancji, które mogły funkcjonować jako antytoksyny przeciwko „antygenom”.

Słowo antygen był terminem używanym do definiowania substancji, które wywołują wytwarzanie humoralnych przeciwciał.

Skuteczne mechanizmy

Zarówno humoralne odpowiedzi immunologiczne, jak i komórkowe odpowiedzi immunologiczne pośredniczą rodzaj komórek znanych jako limfocyty.

Głównymi bohaterami odporności komórkowej są limfocyty T, podczas gdy limfocyty B reagują na obecność dziwnych antygenów i przekształcają się w komórki wytwarzające przeciwciało charakterystyczne dla odporności humoralnej.

Odporność humoralna jest głównym mechanizmem obronnym przed mikroorganizmami pozakomórkowymi i innymi toksynami, tymczasem odporność na komórkę przyczynia się do eliminacji patogenów wewnątrzkomórkowych, które są „niedostępne” do rozpoznawania przez przeciwciało.

Humoralna faza odpowiedzi immunologicznej

Oprócz komórkowej odpowiedzi komórkowej, reakcję humoralną można podzielić na trzy fazy: jedna z rozpoznawania, inna aktywacja i inna realizacja.

Faza rozpoznawania składa się w połączeniu antygenów na specyficzne receptory błony na powierzchni komórki dojrzałych limfocytów B.

Przeciwciała działają jako te „receptory” i są w stanie rozpoznać białka, polisacharydy, lipidy i inne „dziwne” substancje pozakomórkowe.

Faza aktywacji zaczyna się od proliferacji limfocytów po rozpoznaniu antygenów i kontynuuje różnicowanie, albo w innych komórkach efektorowych zdolnych do eliminowania antygenów, albo w komórkach pamięci zdolnych do indukowania szybszych odpowiedzi po nowej ekspozycji na ten sam antygen.

Podczas fazy efektorowej limfocyty, że funkcje eliminacji antygenu ćwiczeń są znane jako „komórki efektorowe”, chociaż inne komórki zwykle uczestniczą, które również uczestniczą w wrodzonej odpowiedzi immunologicznej oraz że fagocytn i eliminowanie dziwnych środków.

Może ci służyć: znaczenie skamielin: 5 podstawowych powodów

Limfocyty i przeciwciała

Przeciwciała wytwarzane przez limfocyty lub komórki B mają fizjologiczną funkcję neutralizacji i eliminowania antygenu, który indukował ich tworzenie, a humoralny układ odpornościowy może reagować na mnogość różnych antygenów.

B limfocyty B pochodzą ze szpiku kostnego w odpowiedzi na zdefiniowany antygen (są one specyficzne), a dzieje się to przed stymulacją antygenową. Specyficzna ekspresja przeciwciał wywołuje odpowiedzi proliferacji i różnicowania większej liczby komórek B B sekretorów przeciwciał.

Sygnalizacja między komórkami T a komórkami B do aktywacji tego ostatniego (źródło: Manuel Mellina vicente, przez Wikimedia Commons)

Jednak w zależności od charakteru antygenu potrzebny jest dodatkowy sygnał do różnicowania i proliferacji podanego przez specjalny rodzaj limfocytów T zwany „współpracującym limfocytem T”, że tajne czynniki aktywacyjne dla komórek B.

Immunoglobuliny

W związku z faktem, że są one głównie w płynach krwi, przeciwciała wytwarzane przez komórki B nazywane są immunoglobulinami. Te cząsteczki natury białka mają dwa ciężkie łańcuchy glikoproteiczne i dwa lekkie połączone ze sobą przez mosty disulfurowe (S-S).

Struktura immunoglobuliny G (IGG) (Źródło: W: Użytkownik: Ajvincelli [domena publiczna] za pośrednictwem Wikimedia Commons)

Lekkie łańcuchy są znane jako „Kappa” i „Lambda”, ale istnieje 5 rodzajów ciężkich łańcuchów, które zostały nazwane Gamma (G), Mu (M), Alpha (A), Delta (D) i Epsilon (E).

Połączenie lekkich i ciężkich łańcuchów kończy się utworzeniem IgG, IgM, IgD i IgE immunoglobulin. Najliczniejsze przeciwciało w surowicy ssaków w IgG immunoglobulinie (około 70%).

Każdy łańcuch przeciwciała ma końcówkę aminową i kolejną końcową karboksyl. Część zdolna do przyłączenia się do antygenów jest na końcu aminowego, jednak końcowy region karboksylowy jest tym, który dyktuje aktywność biologiczną.

Humoralna odpowiedź immunologiczna

Terminalny region karboksylowy przeciwciał typu IgG jest specyficznie rozpoznawany przez komórki fagocytarne, takie jak neutrofile i makrofagi, które mają do tego specjalne receptory.

To rozpoznanie implikuje kontakt między odbiornikiem a przeciwciałem i to to ułatwia fagocytoza i degradacja antygenów wewnątrz komórek fagocytarnych.

W przeciwieństwie do IgG, inne rodzaje immunoglobulin nie znajdują się w wydzielinach i tkankach. Są to jednak równie narzędzia w wywoływaniu odpowiedzi immunologicznej.

IgM immunoglobuliny (10% immunoglobulin w surowicy) są silnymi aktywatorami układu dopełniacza, więc działają w lizie antygenów i zwiększonej oporności.

Może ci służyć: 12 pytań na temat globalnego ocieplenia

IGA Immunoglobuliny (20% immunoglobulin w surowicy) są wytwarzane w tkankach limfatycznych i są przetwarzane i transportowane na błony śluzowe płucne i przewód pokarmowy. Te działają w neutralizacji wirusów i innych antygenów, które wchodzą na powierzchnie śluzowe.

IgD jest powiązane z limfocytami B i funkcjonuje jako odbiornik antygenów, podczas gdy IgE (znane jako przeciwciało alergiczne) jest powiązane z powierzchnią komórek tucznych i bazofili poprzez specyficzne receptorskie receptory. Obie immunoglobuliny są bardzo niskie w surowicy.

Przykłady

Przeciwciała wytwarzane przez główne efekty humoralnej odpowiedzi immunologicznej (limfocyty B) mają zdolność do „indukcji” lub „aktywowania” różnych mechanizmów odpowiedzi przeciwko różnych rodzajach zagrożeń.

Na przykład immunoglobuliny IgG są aktywatorem tak zwanego „wodospadu dopełniacza”, który działa na neutralizację cząstek wirusowych, zapobiegając w ten sposób ich unii komórek gospodarza komórek.

Podczas ciąży matka przenosi przeciwciała na płód przez komórki trofoblastyczne łożyska, które mają receptory o wysokim powinowactwie na koniec końcowego karboksylu immunoglobulin.

W odpowiedzi humoralnej na bakterie, które mają „kapsułki” złożone z polisacharydów, pośredniczy immunoglobulina M, która promuje fagocytozę tych mikroorganizmów.

Innym ważnym przykładem odporności humoralnej jest odpowiedź systemowa na pasożyty, w których IgE „kieruje” ich zniszczeniem przez komórki eozynofilowe.

Bibliografia

1. Abbas, a., Lichtman, a., I biedny, j. (1999). Immunologia komórkowa i molekularna (Wyd.). Madryt: McGraw-Hill.
2. Carroll, m. C., I Isenman, D. I. (2012). Regulacja odporności humoralnej przez dopełnienie. Odporność, 37(2), 199-207.
3. Kindt, t., Goldsby, r., & Osborne, b. (2007). Immunologia Kuby (6 wyd.). Meksyk d.F.: McGraw-Hill Inter-American z Hiszpanii.
4. Klein, t. (2007). Nabyta odpowiedź immunologiczna. W Xpharm: kompleksowe odniesienie do farmakologii (PP. 1-5).
5. Lishner, godz., & DiGeorge, a. (1969). Rola grasicy w humorystycznej odporności. Nazwa naukowego czasopisma medycznego, 2, 1044-1049.
6. Medzhitov, R., I Janeway, C. (2000). ODPORNOŚĆ WRODZONA. The New England Journal of Medicine, 338-344.
7. Merlo, L. M. F., & Mandik-Nayak, L. (2013). Adaptacyjne nieskazitelne: komórki B i przeciwciała. W Rak immunoterapii: supresja immunologiczna i wzrost guza: wydanie drugie (PP. 25-40).
8. Silverstein, a. M. (1979). Historia immunologii. Odporność komórkowa i humorska: determinanty i wyobrażenia epickiej bitwy z XIX wieku. Immunologia komórkowa, 48(1), 208-221.
9. Steinman, r. M. (2008). Łączenie wrodzone z adaptacyjnym immunologicznym przez komórki dendrytyczne. W Wrodzona odporność na infekcję płucną (PP. 101-113).
10. Tan, t. T., I Coussens, L. M. (2007). Odporność humoralna, zapalenie i rak. Obecna opinia w immunologii, 19(2), 209-216.
11. Twigg, h. L. (2005). Humoralna obrona odpornościowa (przeciwciała): najnowsze postępy. Materiały z American Thoracic Society, 2(5), 417-421.
12. Wherry, E. J., & Masopust, D. (2016). Odporność adaptacyjna: neutralizacja, eliminowanie i zapamiętywanie następnym razem. W Patogeneza wirusowa: od podstaw do systemów Biologia: Trzecie wydanie (PP. 57-69).