HUMORAALINEN IMMUNITEETTI: TEORIA, EFEKTORIMEKANISMIT, ESIMERKIT - TIEDE - 2026

Humoraalinen immuniteetti, joka tunnetaan myös nimellä välittämää immuunivastetta vasta-aineet, on yksi tärkeimmistä mekanismeista, organismien puolustuksen tunkeutumista vastaan mikro-organismien tai toksiinien solunulkoisen.

Erityisesti humoraalisella immuniteetillä tarkoitetaan verifaktorien välittämää immuniteettia, joka on seerumin proteiineja, jotka tunnetaan "vasta-aineina" ja jotka toimivat vasteena infektioille ja jotka tuotetaan erityisesti vasteena "antigeenien" läsnäololle.

Jotkut humoraalisen immuunivasteen aikana tuotettujen vasta-aineiden vaikutuksista (Lähde: Becky Boone Wikimedia Commonsin kautta)

Nisäkkään immuunijärjestelmä voidaan jakaa luontaiseen immuunijärjestelmään ja adaptiiviseen immuunijärjestelmään. Luonnollinen immuunijärjestelmä koostuu erilaisista elementeistä, jotka toimivat fysikaalisina ja kemiallisina esteinä hyökkääjien pääsylle kehoon.

Tällaisia ​​esteitä ovat epiteeli ja jotkut niiden tuottamista aineista; mukana on myös joitain erityisiä solutyyppejä, jotka yhdessä edustavat kehon ensimmäistä puolustusjärjestelmää.

Adaptiivinen tai spesifinen immuunijärjestelmä on hiukan monimutkaisempi ja "kehittynyt", koska se laukaistaan ​​vasteena tartunta-aineille altistumiselle tai kosketukseen tiettyjen mikro-organismien kanssa, vaikka molemmat järjestelmät toimivat yleensä yhdessä.

Sen sanotaan olevan erityinen järjestelmä, koska se tapahtuu vasteena määriteltyihin determinantteihin, ja sitä välittävät erittäin erikoistuneet solut, joilla on myös kyky "muistaa" ja reagoida nopeammin ja enemmän "lujuudella" tai "tehokkuudella" toistuviin altistuksiin sama hyökkääjä.

Humoraalinen immuniteetti on yksi adaptiivisen tai spesifisen immuniteetin alaluokista, joka luokitellaan myös soluimmuniteettiin. Molemmat vastetyypit eroavat toisistaan ​​riippuen mukana olevasta immuunijärjestelmän komponentista.

Teoria

Humoraalisen immuniteetin teoria, joka oli intensiivisten tutkimus- ja keskusteluvuosien tulos, ehdottaa, että immuniteettia välittävät kehon nesteissä olevat aineet tai "huumorit".

Tätä teoriaa kehittivät monet tutkijat, jotka tutkivat ja kuvasivat itsenäisesti monia efektoreita, jotka osallistuivat tällaisiin vastemekanismeihin.

Paul Ehrlich oli ehkä yksi vaikutusvaltaisimmista, suorittaen perusteellisimmat tutkimukset antigeenin ja vasta-aineiden komplementaarisuudesta 1900-luvun alkupuolella.

Pieni historia

Tunnettu immunologi Rudolph Virchow totesi vuonna 1858, että kaikki kehon sairaudet johtuivat suojaamisesta vastaavien soluelementtien toimintahäiriöistä eikä "liukoisten huumorien epäsuhtaista".

Hieman yli 25 vuotta myöhemmin, vuonna 1884, Eli Metchnikoff toi esiin fagosyyttisen teorian ensimmäisen julkaisun, joka nykyään muotoilee ja tukee soluvälitteisen immuniteetin (solun immuniteetti) teoriaa.

Monet Metchnikoffin taistelijat yrittivät "kumota" hänen väitteensä, ja juuri vuonna 1888 George Nuttall, suorittaessaan sarjaa Metchnikoffin teorioiden testaamiseen tarkoitettua koesarjaa, havaitsi, että normaalien eläinten seerumilla oli "luonnollinen myrkyllisyys" tiettyjä vastaan mikro-organismit.

Tällä tavoin tiedemaailmassa tuli suosituksi, että "terveiden" tai "erityisesti immunisoitujen" eläinten soluvapaat nesteet voivat tappaa bakteerit, joten synnynnäisen ja hankitun immuniteetin selittämiseksi ei ollut tarpeen turvautua soluteoriaan..

Ensimmäiset, jotka kokeellisesti varmensivat humoraalisen immuunivasteen olemassaolon, olivat Emil von Behring ja Shibasaburo Kitasato 1800-luvun lopulla. Von Behring ja Kitasato osoittivat, että kurkkumätä ja jäykkäkouristus laukaisivat immuunivasteet johtuvat vasta-aineiden esiintymisestä eksotoksiini.

1900-luvun alkupuolella Karl Landsteiner ja muut tutkijat huomasivat, että muut toksiinit ja aineet, jotka eivät ole bakteereja, voivat tuottaa humoraalisen immuniteetin.

Termi "vasta-aine" muodostettiin pian sen jälkeen yleisyytenä viitaamaan niihin spesifisiin aineisiin, jotka voisivat toimia antitoksiinina "antigeenejä" vastaan.

Sana antigeeni oli termi, jota käytettiin määrittelemään aineet, jotka laukaisevat humoraalisten vasta-aineiden tuotannon.

Efektorimekanismit

Sekä humoraaliset immuunivasteet että soluimmuunivasteet välittyvät solutyypiltä, ​​jota kutsutaan lymfosyyteiksi.

Solun immuniteetin päähenkilöt ovat T-lymfosyytit, kun taas B-lymfosyytit reagoivat vieraiden antigeenien läsnäoloon ja muuttuvat vasta-aineita tuottaviksi soluiksi, jotka ovat ominaisia ​​humoraaliselle immuniteetille.

Humoraalinen immuniteetti on tärkein puolustusmekanismi solunulkoisia mikro-organismeja ja muita toksiineja vastaan, kun taas soluimmuniteetti auttaa eliminoimaan solunsisäisiä patogeenejä, joille vasta-aineet eivät pääse tunnistamaan.

Humoraalisen immuunivasteen vaiheet

Solun immuunivasteen lisäksi humoraalinen vaste voidaan jakaa kolmeen vaiheeseen: yksi tunnistamiseen, toinen aktivointiin ja toinen vaikutukseen.

Tunnistusvaihe koostuu antigeenien sitoutumisesta spesifisiin membraanireseptoreihin kypsien B-lymfosyyttien solupinnalla.

Vasta-aineet toimivat sellaisina "reseptoreina" ja kykenevät tunnistamaan proteiineja, polysakkarideja, lipidejä ja muita "vieraita" solunulkoisia aineita.

Aktivaatiovaihe alkaa lymfosyyttien lisääntymisellä antigeenien tunnistamisen jälkeen ja jatkuu erilaistumisella joko muissa efektorisoluissa, jotka kykenevät poistamaan antigeenit, tai muistisoluissa, jotka kykenevät indusoimaan nopeampia vasteita uuden altistumisen jälkeen sille. antigeeni.

Efektorivaiheen aikana lymfosyytit, joilla on antigeenin eliminaatiofunktioita, tunnetaan "efektorisoluina", vaikka yleensä mukana ovat myös muut solut, jotka myös osallistuvat luontaiseen immuunivasteeseen ja jotka fagosytoosivat ja eliminoivat vieraita aineita.

Lymfosyytit ja vasta-aineet

Lymfosyyttien tai B-solujen tuottamilla vasta-aineilla on fysiologinen tehtävä neutraloida ja eliminoida antigeeni, joka indusoi niiden muodostumisen, ja humoraalinen immuunijärjestelmä voi vastata monien erilaisten antigeenien joukkoon.

B-lymfosyytit ovat peräisin luuytimestä vastauksena määriteltyyn antigeeniin (ne ovat spesifisiä) ja tämä tapahtuu ennen antigeenista stimulaatiota. Tiettyjen vasta-aineiden ilmentyminen laukaisee lisää vasta-aineita erittävien B-solujen proliferaatiota ja erilaistumisvasteita.

Signaalit T-solujen ja B-solujen välillä viimeksi mainittujen aktivoimiseksi (Lähde: Manuel Mellina Vicente, Wikimedia Commonsin kautta)

Antigeenin luonteesta riippuen tarvitaan kuitenkin lisäsignaali erilaistumiseen ja lisääntymiseen, jonka antaa erityinen T-lymfosyyttityyppi, nimeltään "auttaja T-lymfosyytti", joka erittää B-solujen aktivoivat tekijät.

immunoglobuliinit

B-solujen tuottamia vasta-aineita kutsutaan immunoglobulineiksi, koska niitä esiintyy pääasiassa verennesteissä. Näillä proteiinimolekyyleillä on kaksi raskasta ja kahta kevyttä glykoproteiiniketjua, jotka on kytketty toisiinsa disulfidisiltojen (SS) kautta.

Immunoglobuliini G: n (IgG) rakenne (Lähde: w: Käyttäjä: AJVincelli Wikimedia Commonsin kautta)

Kevyitä ketjuja kutsutaan "kappa" ja "lambda", mutta on 5 tyyppiä raskaita ketjuja, joita on kutsuttu gamma (G), mu (M), alfa (A), delta (D) ja epsilon (E)).

Kevyiden ja raskaiden ketjujen yhdistelmä päättyy immunoglobuliinien IgG, IgM, IgA, IgD ja IgE muodostumiseen. Rikkain vasta-aine nisäkkään seerumissa on immunoglobuliini IgG (noin 70%).

Kullakin vasta-aineketjulla on aminoterminaalinen ja karboksyyliterminaalinen pää. Osa, joka kykenee sitomaan antigeenejä, on aminoterminaalisessa päässä, mutta karboksyyliterminaalinen alue on se, mikä sanelee biologisen aktiivisuuden.

Humoraalinen immuunivaste

IgG-kaltaisten vasta-aineiden karboksyyliterminaalinen alue tunnistetaan spesifisesti fagosyyttisoluissa, kuten neutrofiileissä ja makrofageissa, joilla on sitä varten erityiset reseptorit.

Tämä tunnistaminen sisältää kontaktiin reseptorin ja vasta-aineen välillä, ja juuri tämä liitto helpottaa fagosytoosia ja antigeenien hajoamista fagosyyttisissä soluissa.

Toisin kuin IgG, muita immunoglobuliiniluokkia ei löydy erityksistä ja kudoksista. Ne ovat kuitenkin yhtä hyödyllisiä immuunivasteen aikaansaamisessa.

IgM-immunoglobuliinit (10% seerumin immunoglobuliineista) ovat komplementtijärjestelmän voimakkaita aktivaattoreita, joten ne toimivat antigeenien hajotuksessa ja lisäävät resistenssiä.

IgA-immunoglobuliineja (20% seerumin immunoglobuliineista) tuotetaan imukudoksissa ja prosessoidaan ja kuljetetaan keuhkojen limakalvoihin ja maha-suolikanavaan. Ne pyrkivät neutraloimaan viruksia ja muita antigeenejä, jotka pääsevät limakalvojen pinnalle.

IgD sitoutuu B-lymfosyytteihin ja toimii antigeenireseptorina, kun taas IgE (tunnetaan nimellä allerginen vasta-aine) sitoutuu syöttösolujen ja basofiilien pintaan spesifisten reseptoreiden kautta. Molemmat immunoglobuliinit ovat erittäin alhaisessa konsentraatiossa seerumissa.

esimerkit

Humoraalisen immuunivasteen päätefektorien (B-lymfosyytit) tuottamilla vasta-aineilla on kyky "indusoida" tai "aktivoida" erilaisia ​​vastemekanismeja erityyppisiä uhkia vastaan.

Esimerkiksi IgG-immunoglobuliinit ovat niin kutsutun "komplementtikaskadin" aktivaattoreita, jotka toimivat neutraloimaan viruspartikkelit estäen siten niiden sitoutumisen isäntäsoluihin.

Raskauden aikana äiti siirtää vasta-aineita sikiöön istukan trofoblastisten solujen kautta, joilla on reseptoreita, joilla on korkea affiniteetti immunoglobuliinien, kuten IgG, karboksyylipäähän.

Humoraalista vastetta bakteereille, joilla on "kapselit" koostuvia polysakkaridista, välittää immunoglobuliini M, joka edistää näiden mikro-organismien fagosytoosia.

Toinen tärkeä esimerkki humoraalisesta immuniteetista on systeeminen vaste loisiin, missä IgE "ohjaa" niiden tuhoamisen eosinofiilisten solujen kautta.

Viitteet

1. Abbas, A., Lichtman, A., & Pober, J. (1999). Solu- ja molekyyliammunologia (3. painos). Madrid: McGraw-Hill.
2. Carroll, MC, ja Isenman, DE (2012). Humoraalisen immuniteetin säätely komplementin avulla. Immuniteetti, 37 (2), 199–207.
3. Kindt, T., Goldsby, R., ja Osborne, B. (2007). Kubyn immunologia (6. painos). Mexico DF: McGraw-Hill Interamericana, Espanja.
4. Klein, T. (2007). Saatu immuunivaste. XPharmissa: kattava farmakologinen viite (s. 1–5).
5. Lishner, H., ja DiGeorge, A. (1969). Kateenkorvan rooli humoraalisessa immuniteetissa. The Lancet, 2, 1044–1049.
6. Medzhitov, R., ja Janeway, C. (2000). Luonnollinen immuniteetti. New England Journal of Medicine, 338–344.
7. Merlo, LMF ja Mandik-Nayak, L. (2013). Adaptiivinen immuniteetti: B-solut ja vasta-aineet. Syövän immunoterapiassa: Immuunisuppressio ja tuumorin kasvu: toinen painos (s. 25–40).
8. Silverstein, AM (1979). Immunologian historia. Solu- ja humoraalinen immuniteetti: 1800-luvun eeppisen taistelun determinantit ja seuraukset. Cellular Immunology, 48 (1), 208–221.
9. Steinman, RM (2008). Luontaisen yhdistäminen adaptiiviseen immuniteettiin dendriittisolujen kautta. Luonnollinen immuniteetti keuhkoinfektioon (s. 101–113).
10. Tan, TT, ja Coussens, LM (2007). Humoraalinen immuniteetti, tulehdus ja syöpä. Nykyinen lausunto immunologiassa, 19 (2), 209–216.
11. Twigg, HL (2005). Humoraalinen immuunipuolustus (vasta-aineet): Viimeaikaiset edistykset. Julkaisut American Thoracic Society, 2 (5), 417–421.
12. Wherry, EJ, ja Masopust, D. (2016). Adaptiivinen immuniteetti: neutraloi, eliminoi ja muista seuraavan kerran. Viruspatogeneesissä: perusteista systeemibiologiaan: kolmas painos (s. 57–69).