Humoral immunitetsteori, effektormekanismer, exempel

De humoristisk immunitet, även känd som det antikroppsmedierade immunsvaret, det är en av de viktigaste försvarsmekanismerna hos organismer mot invasion av mikroorganismer eller extracellulära toxiner.

Specifikt hänför sig humoral immunitet till immunitet medierad av blodfaktorer, vilka är serumproteiner kända som "antikroppar" som fungerar som svar på infektioner och produceras specifikt som svar på närvaron av "antigener"..

Immunsystemet hos ett däggdjur kan delas in i medfödda immunsystem och adaptivt immunsystem. Det medfödda immunsystemet består av olika element som fungerar som fysiska och kemiska barriärer mot intrånget av invaderande ämnen i kroppen..

Bland sådana barriärer är epitel och några av de ämnen som produceras av dem; vissa specifika celltyper är också inblandade, vilka tillsammans representerar kroppens första försvarssystem.

Det adaptiva eller specifika immunsystemet är lite mer komplext och "utvecklat", eftersom det utlöses som svar på exponering för smittsamma ämnen eller vid kontakt med vissa mikroorganismer, även om båda systemen vanligtvis fungerar tillsammans.

Det sägs vara ett specifikt system eftersom det uppträder som svar på definierade determinanter och förmedlas av högt specialiserade celler som också har förmågan att "komma ihåg" och svara snabbare och med mer "styrka" eller "effektivitet" på upprepade exponeringar mot samma invaderande agent.

Humoral immunitet är en av underkategorierna för adaptiv eller specifik immunitet, som också klassificeras under cellulär immunitet. Båda typerna av svar skiljer sig från varandra beroende på vilken del av immunsystemet som är inblandat..

Artikelindex

• 1 Teori
  • 1.1 Lite historia
• 2 Effektormekanismer
  • 2.1 Faser av det humorala immunsvaret
  • 2.2 Lymfocyter och antikroppar
  • 2.3 Immunglobuliner
  • 2.4 Humoral immunsvar
• 3 Exempel
• 4 Referenser

Teori

Teorin om humoristisk immunitet, som var resultatet av intensiva år av forskning och debatt, föreslår att immunitet förmedlas av ämnen som finns i kroppsvätskor eller "humor"..

Denna teori utvecklades av många forskare, som självständigt studerade och beskrev många av de effektorer som var involverade i sådana svarsmekanismer..

Paul Ehrlich var kanske en av de mest inflytelserika, eftersom han var den som genomförde de mest fördjupade studierna av antigen-antikroppskomplementaritet i början av 1900-talet..

Lite historia

Den berömda immunologen Rudolph Virchow, 1858, fastställde att alla kroppsliga patologier berodde på funktionsfel hos de cellulära elementen som var ansvariga för skyddet, snarare än på en "obalans mellan de lösliga humoren".

Lite mer än 25 år senare, 1884, tog Eli Metchnikoff fram den första publikationen av den fagocytiska teorin, som idag formar och stöder huvudbaserna i teorin om cellmedierad immunitet (cellulär immunitet)..

Många motståndare till Metchnikoff försökte "motbevisa" hans påståenden och det var 1888 som George Nuttall, genomföra en serie experiment som syftade till att testa Metchnikoffs teorier, observerade att serum hos normala djur hade en "naturlig toxicitet" mot vissa mikroorganismer..

På detta sätt blev det populärt i den vetenskapliga världen att cellfria vätskor från "friska" eller "speciellt immuniserade" djur kunde döda bakterier, så att det inte var nödvändigt att tillgripa cellteori för att förklara medfödd och förvärvad immunitet..

De första som experimentellt verifierade förekomsten av ett humoralt immunsvar var Emil von Behring och Shibasaburo Kitasato i slutet av 1800-talet. Von Behring och Kitasato visade att immunsvaren som utlöstes av difteri och tetanus berodde på närvaron av antikroppar mot exotoxin.

I början av 1900-talet insåg Karl Landsteiner och andra forskare att andra toxiner och ämnen av icke-bakteriellt ursprung kunde ge humoristisk immunitet..

Uttrycket "antikropp" myntades kort därefter som en generalitet för att hänvisa till de specifika ämnen som kunde fungera som antitoxiner mot "antigener".

Ordet antigen var termen som används för att definiera de ämnen som utlöser produktionen av humorala antikroppar.

Effektormekanismer

Både humorala immunsvar och cellulära immunsvar medieras av en celltyp som kallas lymfocyter..

De viktigaste huvudpersonerna i cellulär immunitet är T-lymfocyter, medan det är B-lymfocyter som svarar på närvaron av främmande antigener och blir de antikroppsproducerande celler som är karakteristiska för humoral immunitet..

Humoral immunitet är den huvudsakliga försvarsmekanismen mot extracellulära mikroorganismer och andra toxiner, medan cellulär immunitet bidrar till eliminering av intracellulära patogener, som är "oåtkomliga" för igenkänning av antikroppar..

Faser av det humorala immunsvaret

Förutom det cellulära immunsvaret kan det humorala svaret delas in i tre faser: en av igenkänning, en annan av aktivering och en annan av effekt..

Igenkänningsfasen består av bindning av antigener till specifika membranreceptorer på cellytan hos mogna B-lymfocyter..

Antikroppar fungerar som sådana "receptorer" och kan känna igen proteiner, polysackarider, lipider och andra "främmande" extracellulära substanser..

Aktiveringsfasen börjar med proliferationen av lymfocyter efter igenkännandet av antigener och fortsätter med differentiering, antingen i andra effektorceller som kan eliminera antigener, eller i minnesceller som kan inducera snabbare svar efter en ny exponering för det..

Under effektorfasen är lymfocyterna som utövar antigenelimineringsfunktioner kända som "effektorceller", även om andra celler vanligtvis deltar, som också deltar i det medfödda immunsvaret, och som fagocyterar och eliminerar främmande medel.

Lymfocyter och antikroppar

Antikropparna som produceras av lymfocyter eller B-celler har den fysiologiska funktionen att neutralisera och eliminera antigenet som inducerade deras bildning och det humorala immunsystemet kan svara på en mångfald olika antigener..

B-lymfocyter har sitt ursprung i benmärgen som svar på ett definierat antigen (de är specifika) och detta inträffar före antigen stimulering. Uttryck av specifika antikroppar utlöser proliferation och differentieringsrespons av mer antikroppsutsöndrande B-celler.

Beroende på antigenets natur behövs emellertid en ytterligare signal för differentiering och proliferation som ges av en speciell typ av T-lymfocyter som kallas "hjälpar T-lymfocyter" som utsöndrar aktiveringsfaktorer för B-celler..

Immunglobuliner

Eftersom de huvudsakligen finns i blodvätskor kallas antikropparna som produceras av B-celler immunoglobuliner. Dessa proteinmolekyler har två tunga och två lätta glykoproteinkedjor kopplade samman genom disulfidbryggor (S-S)..

De lätta kedjorna är kända som "kappa" och "lambda", men det finns 5 typer av tunga kedjor som har kallats gamma (G), mu (M), alfa (A), delta (D) och epsilon (E).

Kombinationen av lätta och tunga kedjor slutar med bildandet av immunglobulinerna IgG, IgM, IgA, IgD och IgE. Den vanligaste antikroppen i däggdjursserum mot immunglobulin-IgG (cirka 70%).

Varje kedja av en antikropp har en aminoterminal och en karboxylterminalände. Den del som kan binda till antigener är vid den aminoterminala änden, men den karboxylterminala regionen är det som bestämmer biologisk aktivitet.

Humoral immunsvar

Den karboxylterminala regionen av IgG-antikroppar känns igen specifikt av fagocytiska celler såsom neutrofiler och makrofager, som har speciella receptorer för det..

Detta igenkänning innebär kontakt mellan receptorn och antikroppen och det är denna sammanslutning som underlättar fagocytos och nedbrytning av antigener inuti fagocytiska celler..

Till skillnad från IgG finns de andra klasserna av immunglobuliner inte i sekret och vävnader. De är dock lika användbara för att framkalla immunsvaret..

IgM-immunglobuliner (10% av immunglobuliner i serum) är potenta aktivatorer av komplementsystemet, därför fungerar de vid lysering av antigener och ökar resistensen.

IgA-immunglobuliner (20% av immunglobuliner i serum) produceras i lymfoida vävnader och bearbetas och transporteras till lungslemhinnan och mag-tarmkanalen. Dessa fungerar i neutraliseringen av virus och andra antigener som tränger in genom slemhinnan..

IgD är bunden till B-lymfocyter och fungerar som en antigenreceptor, medan IgE (känd som den allergiska antikroppen) är bunden till ytan av mastceller och basofiler genom specifika receptorer. Båda immunglobulinerna har mycket låg koncentration i serum.

Exempel

Antikropparna som produceras av huvudeffektorerna för det humorala immunsvaret (B-lymfocyter) har förmågan att "inducera" eller "aktivera" olika svarsmekanismer mot olika typer av hot..

Exempelvis är IgG-immunglobuliner aktivatorer av det som kallas "komplementkaskad", som arbetar för att neutralisera viruspartiklar, vilket förhindrar deras bindning till värdceller..

Under graviditeten överför mamman antikroppar till fostret genom de trofoblastiska cellerna i moderkakan, vilka har receptorer med hög affinitet för karboxylterminalen hos immunglobuliner såsom IgG.

Det humorala svaret på bakterier som har "kapslar" sammansatta av polysackarider förmedlas av immunglobulin M, vilket främjar fagocytos hos dessa mikroorganismer..

Ett annat viktigt exempel på humoristisk immunitet är det systemiska svaret på parasiter, där IgE "styr" deras förstörelse genom eosinofila celler..

Referenser

1. Abbas, A., Lichtman, A. och Pober, J. (1999). Cellulär och molekylär immunologi (3: e upplagan). Madrid: McGraw-Hill.
2. Carroll, M. C., & Isenman, D. E. (2012). Reglering av humoristisk immunitet genom komplement. Immunitet, 37(2), 199-207.
3. Kindt, T., Goldsby, R., & Osborne, B. (2007). Kubys immunologi (6: e upplagan). México D.F.: McGraw-Hill Interamericana de España.
4. Klein, T. (2007). Det förvärvade immunsvaret. I xPharm: The Comprehensive Pharmacology Reference (s. 1-5).
5. Lishner, H., & DiGeorge, A. (1969). Thymus roll i humoristisk immunitet. Lancet, två, 1044-1049.
6. Medzhitov, R. och Janeway, C. (2000). Medfödd immunitet. New England Journal of Medicine, 338-344.
7. Merlo, L. M. F. och Mandik-Nayak, L. (2013). Adaptiv immunitet: B-celler och antikroppar. I Cancer Immunoterapi: Immunsuppression och tumörtillväxt: andra upplagan (s. 25-40).
8. Silverstein, A. M. (1979). Immunologiens historia. Cellular versus Humoral Immunity: Determinants and Consequences of an Epic 19th Century Battle. Cellulär immunologi, 48(1), 208-221.
9. Steinman, R. M. (2008). Länkar medfödd till adaptiv immunitet genom dendritiska celler. I Medfödd immunitet mot lunginfektion (s. 101-113).
10. Tan, T. T. och Coussens, L. M. (2007). Humoral immunitet, inflammation och cancer. Aktuellt yttrande inom immunologi, 19(2), 209-216.
11. Twigg, H. L. (2005). Humoral immunförsvar (antikroppar): Nyare framsteg. Proceedings of the American Thoracic Society, två(5), 417-421.
12. Wherery, E. J., & Masopust, D. (2016). Adaptiv immunitet: neutralisera, eliminera och komma ihåg för nästa gång. I Viral Pathogenesis: From Basics to Systems Biology: Third Edition (s 57-69).