Гуморальный иммунитет или гуморальный иммунитет - это аспект иммунитета, который опосредуется макромолекулами, обнаруженными во внеклеточных жидкостях, такими как секретируемые антитела , белки комплемента и некоторые антимикробные пептиды . Гуморальный иммунитет назван так потому , что она включает в себя вещество , найденное в юморах , или жидкостях организма . Это контрастирует с клеточным иммунитетом . Гуморальный иммунитет также называют иммунитетом, опосредованным антителами .
Изучение молекулярных и клеточных компонентов , составляющих иммунную систему , включая их функции и взаимодействие, является центральной наукой иммунологии . Иммунная система разделена на более примитивную систему врожденной иммунной и приобретенной или адаптивной иммунной системы из позвоночных , каждый из которых содержат как гуморальный , так и клеточные элементы иммунной системы .
Гуморальный иммунитет относится к выработке антител и сопутствующим процессам, которые его сопровождают, включая: активацию Th2 и продукцию цитокинов , формирование зародышевого центра и переключение изотипа , а также созревание аффинности и образование клеток памяти . Это также относится к эффекторным функциям антител, которые включают нейтрализацию патогенов и токсинов , классическую активацию комплемента и опсонин, способствующий фагоцитозу и элиминации патогенов. [1]
История [ править ]
Концепция гуморального иммунитета разработана на основе анализа антибактериальной активности компонентов сыворотки крови. Гансу Бухнеру приписывают развитие гуморальной теории. [2] В 1890 году Бюхнер описал алексины как «защитные вещества», которые существуют в сыворотке крови и других жидкостях организма и способны убивать микроорганизмы . Алексины, позднее переопределенные Полом Эрлихом как «комплементы» , оказались растворимыми компонентами врожденного ответа, который приводит к комбинации клеточного и гуморального иммунитета. Это открытие помогло преодолеть особенности врожденногои приобретенный иммунитет . [2]
После открытия в 1888 году бактерий, вызывающих дифтерию и столбняк , Эмиль фон Беринг и Китасато Шибасабуро показали, что болезнь не обязательно должна быть вызвана самими микроорганизмами. Они обнаружили, что бесклеточных фильтратов достаточно, чтобы вызвать болезнь. В 1890 году дифтерийные фильтраты, позже названные дифтерийными токсинами , были использованы для вакцинации животных в попытке продемонстрировать, что иммунизированная сыворотка содержит антитоксин, который может нейтрализовать активность токсина и передавать иммунитет неиммунным животным. [3] В 1897 году Пауль Эрлих показал, что антителаобразуют против токсинов растений рицин и абрин , и предположили, что эти антитела отвечают за иммунитет. [2] Эрлих и его коллега фон Беринг продолжили разработку антитоксина против дифтерии , который стал первым крупным успехом современной иммунотерапии . [3] Открытие определенных совместимых антител стало важным инструментом в стандартизации иммунитета и идентификации затяжных инфекций . [3]
| Вещество | Мероприятия | Открытие |
|---|---|---|
| Алексин (и) / Дополнение (и) | Растворимые компоненты сыворотки крови , способные убивать микроорганизмы. | Бюхнер (1890), Эрлих (1892) |
| Антитоксины | Вещества в сыворотке, которые могут нейтрализовать активность токсинов, обеспечивая пассивную иммунизацию | фон Беринг и Шибасабуро (1890) |
| Бактериолизины | Сывороточные вещества, которые взаимодействуют с белками комплемента, вызывая бактериальный лизис | Ричард Пфайффер (1895) |
| Бактериальные агглютинины и преципитины | Вещества сыворотки, которые агрегируют бактерии и осаждают бактериальные токсины | фон Грубер и Дарем (1896), Краус (1897) |
| Гемолизины | Вещества сыворотки, которые работают с добавками для лизиса красных кровяных телец | Жюль Борде (1899) |
| Опсонины | Сывороточные вещества , которые покрывают наружную мембрану чужеродных веществ и повысить скорость фагоцитоза путем макрофагов | Райт и Дуглас (1903 г.) [4] |
| Антитела | Оригинальное открытие (1900 г.), гипотеза связывания антиген-антитело (1938 г.), продуцируемая В-клетками (1948 г.), структура (1972 г.), гены иммуноглобулинов (1976 г.) | Эрлих [2] |
Антитела [ править ]
Иммуноглобулины - это гликопротеины суперсемейства иммуноглобулинов, которые действуют как антитела . Термины антитело и иммуноглобулин часто используются как взаимозаменяемые. Они находятся в крови и тканевых жидкостях, а также во многих выделениях. По своей структуре они представляют собой крупные глобулярные белки Y-образной формы . У млекопитающих существует пять типов антител: IgA , IgD , IgE , IgG и IgM . Каждый класс иммуноглобулинов отличается по своим биологическим свойствам и эволюционировал, чтобы иметь дело с разными антигенами. [5] Антитела синтезируются и секретируются плазматическими клетками, происходящими из В-клеток иммунной системы.
Приобретенная иммунная система использует антитела для идентификации и нейтрализации посторонних объектов, таких как бактерии и вирусы. Каждое антитело распознает специфический антиген, уникальный для своей мишени. Связывая свои специфические антигены, антитела могут вызывать агглютинацию и преципитацию продуктов антитело-антиген, инициировать фагоцитоз макрофагами и другими клетками, блокировать вирусные рецепторы и стимулировать другие иммунные ответы, такие как путь комплемента.
Переливание несовместимой крови вызывает реакцию переливания , которая опосредуется гуморальным иммунным ответом. Этот тип реакции, называемый острой гемолитической реакцией, приводит к быстрому разрушению ( гемолизу ) донорских эритроцитов антителами хозяина. Причиной обычно является канцелярская ошибка, например, неправильная единица крови, введенная не тому пациенту. Симптомы включают лихорадку и озноб, иногда с болями в спине и розовой или красной мочой ( гемоглобинурия ). Основное осложнение заключается в том, что гемоглобин, высвобождаемый при разрушении эритроцитов, может вызвать острую почечную недостаточность .
Производство антител [ править ]
При гуморальном иммунном ответе B-клетки сначала созревают в костном мозге и приобретают рецепторы B-клеток (BCR), которые в большом количестве отображаются на поверхности клетки. [6]
Эти мембраносвязанные белковые комплексы содержат антитела, специфичные для обнаружения антигена. Каждая В-клетка имеет уникальное антитело, которое связывается с антигеном . Затем зрелые В-клетки мигрируют из костного мозга в лимфатические узлы или другие лимфатические органы, где они начинают встречаться с патогенами.
Активация В-клеток [ править ]
Когда В-клетка встречает антиген , антиген связывается с рецептором и попадает внутрь В-клетки посредством эндоцитоза . Антиген процессируется и снова представляется на поверхности В-клетки белками MHC-II .
Пролиферация В-клеток [ править ]
B-клетка ожидает, пока вспомогательная Т-клетка (T H ) свяжется с комплексом. Это связывание активирует Т- Н- клетку, которая затем высвобождает цитокины, которые заставляют В-клетки быстро делиться, создавая тысячи идентичных клонов В-клетки. Эти дочерние клетки становятся плазматическими клетками или клетками памяти . Здесь В-клетки памяти остаются неактивными; позже, когда эти В-клетки памяти сталкиваются с одним и тем же антигеном из-за повторной инфекции, они делятся и образуют плазматические клетки. С другой стороны, плазматические клетки производят большое количество антител, которые свободно высвобождаются в кровеносную систему.
Реакция антитело-антиген [ править ]
Эти антитела будут встречаться с антигенами и связываться с ними. Это либо препятствует химическому взаимодействию между клетками-хозяевами и чужеродными клетками, либо они могут образовывать мосты между своими антигенными сайтами, препятствуя их нормальному функционированию. Их присутствие может также привлекать макрофаги или клетки-киллеры для атаки и фагоцитоза .
Система дополнений [ править ]
Система комплемента представляет собой биохимический каскад из врожденной иммунной системы , которая помогает очистить патогены из организма. Он образуется из многих небольших белков плазмы крови, которые работают вместе, разрушая плазматическую мембрану клетки-мишени, что приводит к цитолизу клетки. Система комплемента состоит из более чем 35 растворимых и связанных с клетками белков, 12 из которых непосредственно участвуют в путях комплемента. [1] Система комплемента участвует в деятельности как врожденного, так и приобретенного иммунитета.
Активация этой системы приводит к цитолизу , хемотаксису , опсонизации , иммунному клиренсу и воспалению , а также к маркировке патогенов для фагоцитоза . Белки составляют 5% фракции глобулинов сыворотки . Большинство этих белков циркулируют в виде зимогенов , которые неактивны до протеолитического расщепления . [1]
Три биохимические пути активации системы комплемента: на классический путь комплемента , то альтернативный путь комплемента , и манноза-связывающего лектина пути . Классический путь комплемента обычно требует антител для активации и представляет собой специфический иммунный ответ, тогда как альтернативный путь может быть активирован без присутствия антител и считается неспецифическим иммунным ответом. [1] Антитела, в частности класс IgG1, также могут «фиксировать» комплемент.
См. Также [ править ]
- Иммунная система
- Клеточный иммунитет (против гуморального иммунитета)
- Иммунитет
- Поликлональный ответ
Ссылки [ править ]
- ^ а б в г Джейнвей Калифорния младший (2001). Иммунобиология (5-е изд.). Издательство Гарленд. ISBN 0-8153-3642-X.
- ^ a b c d Мечников, Эли (1905) Иммунитет при инфекционных заболеваниях (полнотекстовая версия) Cambridge University Press
- ^ Б с г GHERARDI Е. Экспериментальные основы иммунологии Архивированные 2011-05-30 на Wayback Machine Immunology курса Медицинской школы Университета Павии.
- ^ Hektoen, L. (1909). Опсонины и другие антитела. Наука, 29 (737), 241-248. http://www.jstor.org/stable/1634893
- ^ Пир GB, Lyczak JB, Ветцлер LM (2004). Иммунология, инфекции и иммунитет . ASM Press. ISBN 9781683672111.
- ^ Безграничный (2016-05-26). «Гуморальный иммунный ответ» . Безграничный . Архивировано из оригинала на 2016-10-12 . Проверено 15 апреля 2017 .
Дальнейшее чтение [ править ]
- В следующей статье рассматриваются некоторые из ранних экспериментов, которые заложили основы гуморальной теории: Орджи Теддеус С., С. Дж. И Чарльз Норрис (1897) Бактерицидное действие лимфы, взятой из грудного протока собаки. (Полный текст-pdf) Журнал экспериментальной медицины Том. 2, выпуск 6, 701-709.
