Teorie humorální imunity, efektorové mechanismy, příklady

The humorální imunita, známá také jako imunitní reakce zprostředkovaná protilátkami, je jedním z nejdůležitějších obranných mechanismů organismů proti invazi mikroorganismů nebo extracelulárních toxinů.

Humorální imunita konkrétně označuje imunitu zprostředkovanou krevními faktory, kterými jsou sérové ​​proteiny známé jako „protilátky“, které fungují v reakci na infekce a jsou vytvářeny konkrétně v reakci na přítomnost „antigenů“..

Imunitní systém savce lze rozdělit na vrozený imunitní systém a adaptivní imunitní systém. Vrozený imunitní systém se skládá z různých prvků, které fungují jako fyzikální a chemické bariéry proti vstupu invazivních látek do těla..

Mezi takové bariéry patří epitel a některé z látek, které produkují; zapojeny jsou také některé specifické typy buněk, které společně představují první obranný systém těla.

Adaptivní nebo specifický imunitní systém je o něco složitější a „vyvinutější“, protože se spouští v reakci na expozici infekčním agens nebo při kontaktu s určitými mikroorganismy, ačkoli oba systémy obvykle spolupracují.

Říká se, že jde o specifický systém, protože se vyskytuje v reakci na definované determinanty a je zprostředkován vysoce specializovanými buňkami, které mají také schopnost „pamatovat si“ a reagovat rychleji a s větší „silou“ nebo „účinností“ na opakované expozice stejný napadající agent.

Humorální imunita je jednou z podkategorií adaptivní nebo specifické imunity, která se také klasifikuje jako buněčná imunita. Oba typy odpovědí se navzájem liší v závislosti na složce imunitního systému..

Rejstřík článků

• 1 Teorie
  • 1.1 Trochu historie
• 2 Efektorové mechanismy
  • 2.1 Fáze humorální imunitní odpovědi
  • 2.2 Lymfocyty a protilátky
  • 2.3 Imunoglobuliny
  • 2.4 Humorální imunitní odpověď
• 3 příklady
• 4 Odkazy

Teorie

Teorie humorální imunity, která byla výsledkem intenzivních let výzkumu a debat, naznačuje, že imunita je zprostředkována látkami přítomnými v tělních tekutinách nebo „humorech“..

Tato teorie byla vyvinuta mnoha vědci, kteří nezávisle studovali a popisovali mnoho efektorů zapojených do takových mechanismů odezvy..

Paul Ehrlich byl možná jedním z nejvlivnějších, protože na počátku 20. století provedl nejpodrobnější studie komplementarity antigenu a protilátky..

Trochu historie

Proslulý imunolog Rudolph Virchow v roce 1858 konstatoval, že všechny tělesné patologie byly způsobeny spíše nesprávnou funkcí buněčných prvků odpovědných za ochranu, než „nesouladem rozpustných humorů“.

O něco více než 25 let později, v roce 1884, Eli Metchnikoff přinesl na světlo první publikaci fagocytické teorie, která dnes formuje a podporuje hlavní základy teorie buněčné imunity (buněčné imunity)..

Mnoho kritiků Metchnikoffa se pokusilo „vyvrátit“ jeho tvrzení a to bylo v roce 1888, kdy George Nuttall provedl řadu experimentů určených k testování Metchnikoffových teorií a zjistil, že sérum normálních zvířat má „přirozenou toxicitu“ proti určitým mikroorganismům.

Tímto způsobem se ve vědeckém světě stalo populárním, že bezbuněčné tekutiny ze „zdravých“ nebo „speciálně imunizovaných“ zvířat mohou zabíjet bakterie, takže k vysvětlení vrozené a získané imunity nebylo nutné uchýlit se k buněčné teorii..

První experimentálně ověřující existenci humorální imunitní odpovědi byli Emil von Behring a Shibasaburo Kitasato na konci 19. století. Von Behring a Kitasato prokázali, že imunitní reakce vyvolané záškrtem a tetanem byly způsobeny přítomností protilátek proti exotoxinu.

Na počátku 20. století si Karl Landsteiner a další vědci uvědomili, že humorální imunitu mohou vytvářet další toxiny a látky nebakteriálního původu..

Termín „protilátka“ byl vytvořen krátce poté jako obecnost, aby označil ty specifické látky, které by mohly fungovat jako antitoxiny proti „antigenům“.

Slovo antigen byl termín používaný k definování látek, které spouštějí produkci humorálních protilátek.

Efektorové mechanismy

Jak humorální imunitní reakce, tak buněčné imunitní odpovědi jsou zprostředkovány typem buňky známým jako lymfocyty..

Hlavními protagonisty buněčné imunity jsou T lymfocyty, zatímco jsou to B lymfocyty, které reagují na přítomnost cizích antigenů a stávají se buňkami produkujícími protilátky charakteristické pro humorální imunitu..

Humorální imunita je hlavním obranným mechanismem proti extracelulárním mikroorganismům a dalším toxinům, zatímco buněčná imunita přispívá k eliminaci intracelulárních patogenů, které jsou „nepřístupné“ pro rozpoznání pomocí protilátek..

Fáze humorální imunitní odpovědi

Stejně jako buněčnou imunitní odpověď lze humorální odpověď rozdělit do tří fází: jednu rozpoznávací, druhou aktivaci a druhou účinku..

Fáze rozpoznávání spočívá ve vazbě antigenů na specifické membránové receptory na povrchu buněk zralých B lymfocytů..

Protilátky fungují jako takové „receptory“ a jsou schopné rozpoznávat proteiny, polysacharidy, lipidy a další „cizí“ extracelulární látky..

Aktivační fáze začíná proliferací lymfocytů po rozpoznání antigenů a pokračuje diferenciací, a to buď v jiných efektorových buňkách schopných eliminovat antigeny, nebo v paměťových buňkách schopných vyvolat rychlejší reakce po nové expozici antigenu..

Během fáze efektoru jsou lymfocyty, které vykonávají funkce eliminace antigenu, známé jako „efektorové buňky“, i když se obvykle účastní i jiné buňky, které se rovněž podílejí na vrozené imunitní odpovědi a které fagocytují a vylučují cizí látky.

Lymfocyty a protilátky

Protilátky produkované lymfocyty nebo B buňkami mají fyziologickou funkci neutralizovat a eliminovat antigen, který vyvolal jejich tvorbu, a humorální imunitní systém může reagovat na mnoho různých antigenů..

B lymfocyty vznikají v kostní dřeni v reakci na definovaný antigen (jsou specifické) a k tomu dochází před antigenní stimulací. Exprese specifických protilátek spouští proliferační a diferenciační reakce B protilátek vylučujících více protilátek.

Avšak v závislosti na povaze antigenu je potřebný další signál pro diferenciaci a proliferaci, který je dán speciálním typem T lymfocytů nazývaným „pomocný T lymfocyt“, který vylučuje aktivační faktory pro B buňky..

Imunoglobuliny

Protože se nacházejí hlavně v krevních tekutinách, protilátky produkované B buňkami se nazývají imunoglobuliny. Tyto proteinové molekuly mají dva těžké a dva lehké glykoproteinové řetězce spojené dohromady disulfidovými můstky (S-S)..

Lehké řetězce jsou známé jako „kappa“ a „lambda“, ale existuje 5 typů těžkých řetězců, které se nazývají gama (G), mu (M), alfa (A), delta (D) a epsilon (E).

Kombinace lehkých a těžkých řetězců končí tvorbou imunoglobulinů IgG, IgM, IgA, IgD a IgE. Nejhojnější protilátka v savčím séru na imunoglobulin IgG (přibližně 70%).

Každý řetězec protilátky má amino-konec a karboxylový terminální konec. Část schopná vázat se na antigeny je na aminoterminálním konci, ale biologická aktivita určuje karboxylová terminální oblast.

Humorální imunitní odpověď

Karboxylová koncová oblast IgG protilátek je specificky rozpoznávána fagocytárními buňkami, jako jsou neutrofily a makrofágy, které pro ni mají speciální receptory..

Toto rozpoznávání implikuje kontakt mezi receptorem a protilátkou a právě toto spojení usnadňuje fagocytózu a degradaci antigenů uvnitř fagocytujících buněk..

Na rozdíl od IgG se ostatní třídy imunoglobulinů nenacházejí v sekrecích a tkáních. Jsou však stejně užitečné při vyvolání imunitní odpovědi..

IgM imunoglobuliny (10% sérových imunoglobulinů) jsou silnými aktivátory systému komplementu, proto fungují při lýze antigenu a zvyšují rezistenci.

IgA imunoglobuliny (20% sérových imunoglobulinů) se produkují v lymfoidních tkáních a jsou zpracovávány a transportovány do sliznice plic a gastrointestinálního traktu. Pracují při neutralizaci virů a dalších antigenů, které vstupují přes povrchy sliznic..

IgD se váže na B lymfocyty a funguje jako receptor antigenu, zatímco IgE (známý jako alergická protilátka) se váže na povrch žírných buněk a bazofilů prostřednictvím specifických receptorů. Oba imunoglobuliny jsou v séru ve velmi nízké koncentraci.

Příklady

Protilátky produkované hlavními efektory humorální imunitní odpovědi (B lymfocyty) mají schopnost „indukovat“ nebo „aktivovat“ různé mechanismy reakce proti různým typům hrozeb..

Například IgG imunoglobuliny jsou aktivátory takzvané „kaskády komplementu“, která pracuje na neutralizaci virových částic, čímž brání jejich vazbě na hostitelské buňky..

Během těhotenství matka přenáší protilátky na plod prostřednictvím trofoblastických buněk placenty, které mají receptory s vysokou afinitou ke karboxylovému konci imunoglobulinů, jako je IgG.

Humorální odpověď na bakterie, které mají „tobolky“ složené z polysacharidů, je zprostředkována imunoglobulinem M, který podporuje fagocytózu těchto mikroorganismů.

Dalším důležitým příkladem humorální imunity je systémová reakce na parazity, kde IgE „řídí“ jejich destrukci prostřednictvím eosinofilních buněk..

Reference

1. Abbas, A., Lichtman, A., & Pober, J. (1999). Buněčná a molekulární imunologie (3. vyd.). Madrid: McGraw-Hill.
2. Carroll, M. C. a Isenman, D. E. (2012). Regulace humorální imunity doplňkem. Imunita, 37(2), 199-207.
3. Kindt, T., Goldsby, R. a Osborne, B. (2007). Kubyho imunologie (6. vydání). México D.F .: McGraw-Hill Interamericana de España.
4. Klein, T. (2007). Získaná imunitní odpověď. v xPharm: Komplexní farmakologická reference (str. 1-5).
5. Lishner, H., a DiGeorge, A. (1969). Role brzlíku v humorální imunitě. Lancet, dva, 1044-1049.
6. Medzhitov, R., & Janeway, C. (2000). Imunita. The New England Journal of Medicine, 338-344.
7. Merlo, L. M. F. a Mandik-Nayak, L. (2013). Adaptivní imunita: B buňky a protilátky. v Cancer Immunotherapy: Immune Suppression and Tumor Growth: Second Edition (str. 25–40).
8. Silverstein, A. M. (1979). Dějiny imunologie. Buněčná versus humorální imunita: determinanty a důsledky epické bitvy 19. století. Buněčná imunologie, 48(1), 208-221.
9. Steinman, R. M. (2008). Spojení vrozené a adaptivní imunity prostřednictvím dendritických buněk. v Vrozená imunita vůči plicní infekci (str. 101-113).
10. Tan, T. T. a Coussens, L. M. (2007). Humorální imunita, zánět a rakovina. Aktuální názor na imunologii, 19(2), 209-216.
11. Twigg, H. L. (2005). Humorální imunitní obrana (protilátky): Nedávné pokroky. Proceedings of the American Thoracic Society, dva(5), 417-421.
12. Wherry, E. J., & Masopust, D. (2016). Adaptivní imunita: Neutralizace, eliminace a zapamatování pro příště. v Virová patogeneze: Od základů po systémovou biologii: Třetí vydání (str. 57-69).