HUMORNI IMUNITET: TEORIJA, EFEKTORSKI MEHANIZMI, PRIMJERI - ZNANOST - 2025

Humoralni imunitet, također poznat kao imunološkog odgovora posredovanog antitijela, jedan je od najvažnijih mehanizama obrane organizama protiv invazije mikroorganizama ili toksina ekstracelularne.

Konkretno, humoralni imunitet odnosi se na imunitet posredovan krvnim faktorima, a to su proteini u serumu poznatiji kao "antitijela" koji djeluju kao reakcija na infekcije i posebno se proizvode kao odgovor na prisutnost "antigena".

Neki od efekata antitijela proizvedenih tijekom humoralnog imunološkog odgovora (Izvor: Becky Boone via Wikimedia Commons)

Imuni sustav sisavca može se podijeliti na urođeni imunološki sustav i adaptivni imunološki sustav. Urođeni imunološki sustav sastoji se od različitih elemenata koji djeluju kao fizičke i kemijske barijere protiv ulaska invazivnih tvari u tijelo.

Među takve barijere spadaju i epitel i neke tvari koje proizvode; također su uključene neke specifične vrste stanica koje zajedno predstavljaju prvi obrambeni sustav tijela.

Prilagodljivi ili specifični imunološki sustav malo je složeniji i "evoluiraniji", jer se pokreće kao odgovor na izloženost infektivnim uzročnicima ili na kontakt s određenim mikroorganizmima, iako oba sustava obično djeluju zajedno.

Kaže se da je to specifičan sustav jer nastaje kao odgovor na definirane odrednice, a posreduje ga usko specijaliziranim stanicama koje također imaju mogućnost "bržeg pamćenja" i bržeg reagiranja i više "snage" ili "učinkovitosti" na opetovana izlaganja isti napadač.

Humorni imunitet jedna je od potkategorija adaptivnog ili specifičnog imuniteta, koja je također svrstana u stanični imunitet. Obje vrste odgovora međusobno se razlikuju ovisno o komponenti imunološkog sustava.

Teorija

Teorija humoralnog imuniteta, koja je bila rezultat intenzivnih godina istraživanja i rasprava, predlaže da imunitet posreduju tvari prisutne u tjelesnim tekućinama ili "humoru".

Ovu su teoriju razvili mnogi znanstvenici koji su neovisno proučavali i opisali mnoge učinke koji su uključeni u takve mehanizme reakcije.

Paul Ehrlich bio je možda jedan od najutjecajnijih, proveo je najcrnjenije studije komplementarnosti antigen-antitijelo u ranim 1900-ima.

Malo povijesti

Poznati imunolog Rudolph Virchow, 1858., utvrdio je da su sve tjelesne patologije nastale zbog kvara staničnih elemenata odgovornih za zaštitu, a ne zbog "neusklađenosti topivih humora".

Nešto više od 25 godina kasnije, 1884. godine, Eli Metchnikoff iznio je na svijet prvu objavu fagocitne teorije koja danas oblikuje i podržava glavne osnove teorije stanično posredovanog imuniteta (stanični imunitet).

Mnogi prijevari Metchnikoffa pokušali su "opovrgnuti" njegove tvrdnje, a 1888. godine George Nuttall, provodeći niz eksperimenata osmišljenih za ispitivanje Metchnikoffovih teorija, primijetio je da serum normalnih životinja ima "prirodnu toksičnost" za određene mikroorganizmi.

Na taj je način u znanstvenom svijetu postalo popularno da tekućine bez stanica "zdravih" ili "posebno imuniziranih" životinja mogu ubiti bakterije, tako da nije bilo potrebno pribjegavati staničnoj teoriji da bi se objasnio urođeni i stečeni imunitet,

Prvi koji su eksperimentalno potvrdili postojanje humoralnog imunološkog odgovora bili su Emil von Behring i Shibasaburo Kitasato u kasnim 1800-im. Von Behring i Kitasato pokazali su da su imunološki odgovori pokrenuti difterijom i tetanusom nastali zbog prisutnosti antitijela protiv egzotoksin.

Početkom 1900-ih Karl Landsteiner i drugi istraživači shvatili su da i drugi toksini i tvari nebakterijskog porijekla mogu proizvesti humoralni imunitet.

Izraz "antitijelo" skovan je ubrzo nakon toga kao općenito, a odnosi se na one određene tvari koje mogu djelovati kao antitoksini protiv "antigena".

Riječ antigen bio je termin koji se koristio za definiranje tvari koje pokreću proizvodnju humoralnih antitijela.

Mehanizmi efektora

I humoralni imuni odgovor i stanični imuni odgovor posreduju tip ćelije poznat kao limfociti.

Glavni protagonisti staničnog imuniteta su T-limfociti, dok su B-limfociti ti koji reagiraju na prisutnost stranih antigena i pretvaraju se u stanice koje proizvode antitijela karakteristične za humoralni imunitet.

Humorni imunitet glavni je obrambeni mehanizam protiv izvanstaničnih mikroorganizama i drugih toksina, dok stanični imunitet doprinosi eliminaciji unutarćelijskih patogena, koji su antitijela „nepristupačni“ za prepoznavanje.

Faze humoralnog imunološkog odgovora

Kao i stanični imuni odgovor, humoralni odgovor može se podijeliti u tri faze: jedna od prepoznavanja, druga od aktivacije i druga od učinka.

Faza prepoznavanja sastoji se od vezanja antigena na specifične membranske receptore na staničnoj površini zrelih B limfocita.

Antitijela djeluju kao takvi "receptori" i sposobna su prepoznati proteine, polisaharide, lipide i druge "strane" izvanstanične tvari.

Faza aktivacije započinje proliferacijom limfocita nakon prepoznavanja antigena i nastavlja se diferencijacijom bilo u drugim efektorskim stanicama koje mogu eliminirati antigene, bilo u memorijskim ćelijama koje mogu inducirati brže reakcije nakon nove izloženosti istoj. antigen.

Tijekom efektorske faze, limfociti koji vrše funkciju uklanjanja antigena poznati su kao "efektorske stanice", mada su obično uključene i druge stanice koje također sudjeluju u urođenom imunološkom odgovoru i koje fagocitozu i eliminiraju strane agense.

Limfociti i antitijela

Antitijela proizvedena od limfocita ili B stanica imaju fiziološku funkciju neutralizacije i uklanjanja antigena koji je inducirao njihovo stvaranje, a humoralni imunološki sustav može reagirati na mnoštvo različitih antigena.

B limfociti potječu iz koštane srži kao odgovor na definirani antigen (oni su specifični) i to se događa prije antigene stimulacije. Ekspresija određenih antitijela pokreće reakcije proliferacije i diferencijacije više B-stanica koje luče antitijela.

Signalizacija između T stanica i B stanica za aktiviranje ovih potonja (Izvor: Manuel Mellina Vicente, putem Wikimedia Commons)

Međutim, ovisno o prirodi antigena, potreban je dodatni signal za diferencijaciju i proliferaciju koji daje poseban tip T-limfocita nazvan "pomoćni T-limfocit" koji izlučuje aktivirajuće faktore za B stanice.

imunoglobulini

Budući da se uglavnom nalaze u krvnim tekućinama, antitijela koja proizvode B stanice nazivaju imunoglobulini. Te molekule proteina imaju dva teška i dva lagana glikoproteinska lanca međusobno povezana disulfidnim mostovima (SS).

Struktura imunoglobulina G (IgG) (Izvor: w: Korisnik: AJVincelli putem Wikimedia Commonsa)

Laki lanci poznati su pod nazivom "kappa" i "lambda", ali postoji 5 vrsta teških lanaca koji su nazvani gama (G), mu (M), alfa (A), delta (D) i epsilon (E).

Kombinacija lakih i teških lanaca završava stvaranjem imunoglobulina IgG, IgM, IgA, IgD i IgE. Najobičnije protutijelo u serumu sisavaca je imunoglobulin IgG (približno 70%).

Svaki lanac antitijela ima amino terminal i karboksilni terminal. Dio koji može vezati antigene nalazi se na kraju amino-kraja, ali karboksilno terminalno područje diktira biološku aktivnost.

Humoralni imuni odgovor

Karboksilno terminalno područje IgG-sličnih antitijela posebno prepoznaju fagocitne stanice poput neutrofila i makrofaga, koje za to imaju posebne receptore.

Ovo prepoznavanje uključuje kontakt između receptora i antitijela, a upravo ta zajednica olakšava fagocitozu i razgradnju antigena unutar stanica fagocita.

Za razliku od IgG, ostale klase imunoglobulina ne nalaze se u izlučevinama i tkivima. Međutim, jednako su korisni u izvlačenju imunološkog odgovora.

IgM imunoglobulini (10% serumskih imunoglobulina) su snažni aktivatori komplementnog sustava, pa djeluju na liziranje antigena i povećavaju otpornost.

IgA imunoglobulini (20% imunoglobulina u serumu) stvaraju se u limfoidnim tkivima i obrađuju se i transportiraju na sluznicu pluća i gastrointestinalnog trakta. Djeluju na neutralizaciju virusa i drugih antigena koji ulaze u površine sluznice.

IgD se veže na B limfocite i djeluje kao antigenski receptor, dok se IgE (poznat kao alergijsko antitijelo) veže na površinu mastocita i bazofila preko specifičnih receptora. Oba imunoglobulina su u vrlo niskoj koncentraciji u serumu.

Primjeri

Antitijela proizvedena od glavnih učinaka humoralnog imunološkog odgovora (B limfociti) imaju sposobnost "induciranja" ili "aktiviranja" različitih mehanizama odgovora protiv različitih vrsta prijetnji.

Na primjer, IgG imunoglobulini su aktivatori onoga što je poznato kao "kaskada komplementa", koja djeluje na neutralizaciju virusnih čestica, čime se sprječava njihovo vezanje na stanice domaćina.

Tijekom trudnoće, majka prenosi antitijela na fetus kroz trofoblastične stanice u posteljici, koje imaju receptore visokog afiniteta za karboksilni kraj imunoglobulina, kao što je IgG.

Humoralni odgovor na bakterije koje imaju "kapsule" sastavljene od polisaharida posreduje imunoglobulin M, koji potiče fagocitozu tih mikroorganizama.

Drugi važan primjer humoralnog imuniteta je sistemski odgovor na parazite, gdje IgE "usmjerava" njihovo uništavanje kroz eozinofilne stanice.

Reference

1. Abbas, A., Lichtman, A., i Pober, J. (1999). Stanična i molekularna imunologija (3. izd.). Madrid: McGraw-Hill.
2. Carroll, MC i Isenman, DE (2012). Uređivanje imuniteta humora dopunjavanjem. Imunitet, 37 (2), 199–207.
3. Kindt, T., Goldsby, R., i Osborne, B. (2007). Kubyjeva imunologija (6. izd.). Meksički DF: McGraw-Hill Interamericana iz Španjolske.
4. Klein, T. (2007). Stečeni imunološki odgovor. U xPharmu: Sveobuhvatna referenca o farmakologiji (str. 1–5).
5. Lishner, H., i DiGeorge, A. (1969). Uloga timusa u humoralnom imunitetu. Lancet, 2, 1044–1049.
6. Medzhitov, R., i Janeway, C. (2000). Urođeni imunitet. New England Journal of Medicine, 338–344.
7. Merlo, LMF, & Mandik-Nayak, L. (2013). Adaptivni imunitet: B stanice i antitijela. U imunoterapiji protiv raka: imunološka supresija i rast tumora: drugo izdanje (str. 25–40).
8. Silverstein, AM (1979). Povijest imunologije. Stanični nasuprot humoralnom imunitetu: odrednice i posljedice epske bitke iz 19. stoljeća. Stanična imunologija, 48 (1), 208-221.
9. Steinman, RM (2008). Povezivanje urođenog s adaptivnim imunitetom putem dendritičkih stanica. Urođeni imunitet na plućnu infekciju (str. 101–113).
10. Tan, TT i Coussens, LM (2007). Humorni imunitet, upala i rak. Trenutno mišljenje iz imunologije, 19 (2), 209–216.
11. Twigg, HL (2005). Humoralna imunološka obrana (antitijela): Nedavni napredak. Zbornik Američkog torakalnog društva, 2 (5), 417–421.
12. Wherry, EJ i Masopust, D. (2016). Prilagodljivi imunitet: Neutralizacija, uklanjanje i pamćenje sljedeći put. U virusnoj patogenezi: od osnova do biologije sustava: treće izdanje (str. 57–69).