Humoral immunitetsteori, effektormekanismer, eksempler

De humoristisk immunitet, også kjent som antistoffmediert immunrespons, det er en av de viktigste forsvarsmekanismene til organismer mot invasjon av mikroorganismer eller ekstracellulære toksiner.

Spesielt refererer humoral immunitet til immunitet formidlet av blodfaktorer, som er serumproteiner kjent som "antistoffer" som fungerer i respons på infeksjoner og produseres spesifikt som respons på tilstedeværelsen av "antigener.".

Immunsystemet til et pattedyr kan deles inn i medfødt immunsystem og adaptivt immunsystem. Det medfødte immunforsvaret består av de forskjellige elementene som fungerer som fysiske og kjemiske barrierer mot inntrenging av invaderende stoffer i kroppen..

Blant slike barrierer er epitel og noen av stoffene produsert av dem; noen spesifikke celletyper er også involvert, som til sammen representerer kroppens første forsvarssystem.

Det adaptive eller spesifikke immunforsvaret er litt mer komplekst og "utviklet", siden det utløses som respons på eksponering for smittsomme stoffer eller i kontakt med visse mikroorganismer, selv om begge systemene vanligvis fungerer sammen.

Det sies å være et spesifikt system fordi det oppstår som respons på definerte determinanter og formidles av høyspesialiserte celler som også har evnen til å "huske" og reagere raskere og med mer "styrke" eller "effektivitet" på gjentatte eksponeringer mot samme angripende agent.

Humoral immunitet er en av underkategoriene til adaptiv eller spesifikk immunitet, som også er klassifisert under cellulær immunitet. Begge typer responser skiller seg fra hverandre, avhengig av komponenten i immunsystemet som er involvert..

Artikkelindeks

• 1 Teori
  • 1.1 Litt historie
• 2 Effektormekanismer
  • 2.1 Faser av den humorale immunresponsen
  • 2.2 Lymfocytter og antistoffer
  • 2.3 Immunoglobuliner
  • 2.4 Humoral immunrespons
• 3 eksempler
• 4 Referanser

Teori

Teorien om humoristisk immunitet, som var et produkt av intense år med forskning og debatt, foreslår at immunitet formidles av stoffer som er tilstede i kroppsvæsker eller "humor"..

Denne teorien ble utviklet av mange forskere, som uavhengig studerte og beskrev mange av effektorene som var involvert i slike responsmekanismer..

Paul Ehrlich var kanskje en av de mest innflytelsesrike, siden han var den som gjennomførte de mest grundige studiene av antigen-antistoffkomplementaritet på begynnelsen av 1900-tallet..

Litt historie

Den anerkjente immunologen Rudolph Virchow, i 1858, slo fast at alle kroppslige patologier skyldtes funksjonsfeil i de cellulære elementene som var ansvarlige for beskyttelsen, snarere enn på en "mismatch of the soluble humors".

Litt mer enn 25 år senere, i 1884, brakte Eli Metchnikoff frem den første publikasjonen av den fagocytiske teorien, som i dag former og støtter hovedgrunnlaget for teorien om cellemediert immunitet (cellulær immunitet)..

Mange motstandere av Metchnikoff prøvde å "motbevise" hans påstander, og det var i 1888 at George Nuttall, gjennomførte en serie eksperimenter designet for å teste Metchnikoffs teorier, observerte at serum fra normale dyr hadde en "naturlig toksisitet" mot visse mikroorganismer..

På denne måten ble det populært i den vitenskapelige verden at cellefrie væsker fra "sunne" eller "spesialimmuniserte" dyr kunne drepe bakterier, slik at det ikke var nødvendig å ty til celleteori for å forklare medfødt og ervervet immunitet..

De første som eksperimentelt bekreftet eksistensen av en humoristisk immunrespons var Emil von Behring og Shibasaburo Kitasato på slutten av 1800-tallet. Von Behring og Kitasato demonstrerte at immunresponsene utløst av difteri og stivkrampe skyldtes tilstedeværelsen av antistoffer mot eksotoksin.

På begynnelsen av 1900-tallet innså Karl Landsteiner og andre forskere at andre giftstoffer og stoffer av ikke-bakteriell opprinnelse kunne gi humoristisk immunitet..

Begrepet "antistoff" ble laget kort tid etter som en generalitet, for å referere til de spesifikke stoffene som kunne fungere som antitoksiner mot "antigener".

Ordet antigen var betegnelsen brukt for å definere stoffene som utløser produksjonen av humorale antistoffer.

Effektormekanismer

Både humorale immunresponser og cellulære immunsvar medieres av en type celle kjent som lymfocytter..

De viktigste hovedpersonene i cellulær immunitet er T-lymfocytter, mens det er B-lymfocytter som reagerer på tilstedeværelsen av fremmede antigener og blir de antistoffproduserende cellene som er karakteristiske for humoral immunitet..

Humoral immunitet er den viktigste forsvarsmekanismen mot ekstracellulære mikroorganismer og andre toksiner, mens cellulær immunitet bidrar til eliminering av intracellulære patogener, som er "utilgjengelige" for gjenkjenning av antistoffer..

Faser av den humorale immunresponsen

I tillegg til den cellulære immunresponsen, kan den humorale responsen deles inn i tre faser: en med gjenkjenning, en annen med aktivering og en annen med effekt..

Gjenkjenningsfasen består av binding av antigener til spesifikke membranreseptorer på celleoverflaten til modne B-lymfocytter..

Antistoffer fungerer som slike "reseptorer" og er i stand til å gjenkjenne proteiner, polysakkarider, lipider og andre "fremmede" ekstracellulære stoffer..

Aktiveringsfasen begynner med spredning av lymfocytter etter gjenkjenning av antigener og fortsetter med differensiering, enten i andre effektorceller som er i stand til å eliminere antigener, eller i minneceller som er i stand til å indusere raskere responser etter en ny eksponering for det..

I løpet av effektorfasen er lymfocyttene som utøver antigeneliminasjonsfunksjoner kjent som "effektorceller", selv om andre celler vanligvis deltar, som også deltar i den medfødte immunresponsen, og som fagocytose og eliminerer fremmede agenser..

Lymfocytter og antistoffer

Antistoffene produsert av lymfocytter eller B-celler har den fysiologiske funksjonen å nøytralisere og eliminere antigenet som induserte deres dannelse, og det humorale immunforsvaret kan svare på et mangfold av forskjellige antigener..

B-lymfocytter har sitt utspring i benmargen som svar på et definert antigen (de er spesifikke) og dette skjer før antigen stimulering. Ekspresjon av spesifikke antistoffer utløser spredning og differensieringsrespons av mer antistoffsekreterende B-celler.

Avhengig av antigenets natur er det imidlertid behov for et ekstra signal for differensiering og spredning som gis av en spesiell type T-lymfocytt kalt “hjelper T-lymfocytt” som utskiller aktiverende faktorer for B-celler..

Immunoglobuliner

Siden de hovedsakelig finnes i blodvæsker, kalles antistoffene som produseres av B-celler immunglobuliner. Disse proteinmolekylene har to tunge og to lette glykoproteinkjeder bundet sammen gjennom disulfidbroer (S-S)..

De lette kjedene er kjent som "kappa" og "lambda", men det er 5 typer tunge kjeder som har blitt kalt gamma (G), mu (M), alfa (A), delta (D) og epsilon (E).

Kombinasjonen av lette og tunge kjeder ender med dannelsen av immunglobuliner IgG, IgM, IgA, IgD og IgE. Det mest forekommende antistoffet i pattedyrserum mot immunglobulin IgG (ca. 70%).

Hver kjede av et antistoff har en aminoterminal og en karboksylterminalende. Den delen som er i stand til å binde til antigener er ved den aminoterminale enden, men den karboksylterminale regionen er det som bestemmer biologisk aktivitet.

Humoral immunrespons

Den karboksylterminale regionen til IgG-antistoffer gjenkjennes spesifikt av fagocytiske celler som nøytrofiler og makrofager, som har spesielle reseptorer for det..

Denne anerkjennelsen innebærer kontakt mellom reseptoren og antistoffet, og det er denne foreningen som letter fagocytose og nedbrytning av antigener inne i fagocytiske celler..

I motsetning til IgG, er de andre klassene av immunglobuliner ikke funnet i sekreter og vev. Imidlertid er de like nyttige for å fremkalle immunresponsen..

IgM-immunglobuliner (10% av serumimmunglobuliner) er potente aktivatorer av komplementsystemet, derfor fungerer de ved lysering av antigener og øker motstanden..

IgA-immunglobuliner (20% av immunglobuliner i serum) produseres i lymfoide vev og behandles og transporteres til lungeslimhinnen og mage-tarmkanalen. Disse fungerer i nøytraliseringen av virus og andre antigener som kommer inn gjennom slimhinneoverflater..

IgD er bundet til B-lymfocytter og fungerer som en antigenreseptor, mens IgE (kjent som det allergiske antistoffet) er bundet til overflaten av mastceller og basofiler gjennom spesifikke reseptorer. Begge immunglobuliner har svært lav konsentrasjon i serum.

Eksempler

Antistoffene produsert av hovedeffektorene av den humorale immunresponsen (B-lymfocytter) har evnen til å "indusere" eller "aktivere" forskjellige responsmekanismer mot forskjellige typer trusler..

For eksempel er IgG-immunglobuliner aktivatorer av det som er kjent som "komplementkaskade", som fungerer for å nøytralisere viruspartikler, og forhindrer dermed deres binding til vertsceller..

Under graviditet overfører moren antistoffer til fosteret gjennom de trofoblastiske cellene i morkaken, som har reseptorer med høy affinitet for karboksylterminalen til immunglobuliner som IgG.

Den humorale responsen på bakterier som har "kapsler" sammensatt av polysakkarider, medieres av immunglobulin M, som fremmer fagocytose av disse mikroorganismer..

Et annet viktig eksempel på humoristisk immunitet er den systemiske responsen på parasitter, der IgE "dirigerer" deres ødeleggelse gjennom eosinofile celler..

Referanser

1. Abbas, A., Lichtman, A. og Pober, J. (1999). Cellulær og molekylær immunologi (3. utg.). Madrid: McGraw-Hill.
2. Carroll, M. C., & Isenman, D. E. (2012). Regulering av humoristisk immunitet ved komplement. Immunitet, 37(2), 199-207.
3. Kindt, T., Goldsby, R., & Osborne, B. (2007). Kubys immunologi (6. utg.). México D.F.: McGraw-Hill Interamericana de España.
4. Klein, T. (2007). Den ervervede immunresponsen. I xPharm: Den omfattende farmakologiske referansen (s. 1-5).
5. Lishner, H., & DiGeorge, A. (1969). Tymusens rolle i humoristisk immunitet. The Lancet, to, 1044-1049.
6. Medzhitov, R., & Janeway, C. (2000). Medfødt immunitet. The New England Journal of Medicine, 338-344.
7. Merlo, L. M. F. og Mandik-Nayak, L. (2013). Adaptiv immunitet: B-celler og antistoffer. I Cancer Immunotherapy: Immune Suppression and Tumor Growth: Second Edition (s. 25-40).
8. Silverstein, A. M. (1979). Immunologiens historie. Cellular versus Humoral Immunity: Determinants and Consequences of an Epic 19th Century Battle. Cellular Immunology, 48(1), 208-221.
9. Steinman, R. M. (2008). Koble medfødt til adaptiv immunitet gjennom dendritiske celler. I Medfødt immunitet mot lungeinfeksjon (s. 101-113).
10. Tan, T. T., og Coussens, L. M. (2007). Humoral immunitet, betennelse og kreft. Nåværende mening i immunologi, 19(2), 209-216.
11. Twigg, H. L. (2005). Humoralt immunforsvar (antistoffer): Nylige fremskritt. Proceedings of the American Thoracic Society, to(5), 417-421.
12. Wherery, E. J., & Masopust, D. (2016). Adaptiv immunitet: Nøytralisering, eliminering og husking for neste gang. I Viral Pathogenesis: From Basics to Systems Biology: Third Edition (s. 57-69).