Это хорошая статья. Для получения дополнительной информации нажмите здесь.
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из Polyclonal )
Перейти к навигации Перейти к поиску
В этой статье рассматривается иммунный ответ у челюстных позвоночных и, в частности, у млекопитающих .
Поликлональный ответ В-клеток против линейных эпитопов [1]
Примеры веществ, признанных чужеродными (чужеродными)

Поликлональный ответ В - клеток является естественным способом иммунного ответа , проявляемого адаптивной иммунной системой от млекопитающих . Это гарантирует , что один антиген распознается и атакован через его перекрывающихся частей, называемых эпитопы , с помощью нескольких клонов из В - клеток . [1] [2]

В ходе нормального иммунного ответа части патогенов (например, бактерии ) распознаются иммунной системой как чужеродные (чужеродные) и устраняются или эффективно нейтрализуются, чтобы уменьшить их потенциальный ущерб. Такое узнаваемое вещество называется антигеном . Иммунная система может по-разному реагировать на антиген; Ключевой особенностью этого ответа является выработка антител В-клетками (или В-лимфоцитами) с участием одного из звеньев иммунной системы, известного как гуморальный иммунитет . Антитела растворимы и не требуют прямого межклеточного контакта между патогеном и B-клеткой для функционирования.

Антигены могут быть крупными и сложными веществами, и любое отдельное антитело может связываться только с небольшой специфической областью антигена. Следовательно, эффективный иммунный ответ часто включает выработку множества различных антител множеством различных В-клеток против одного и того же антигена. Отсюда термин «поликлональный», который происходит от слов поли , означающих много , и клоны («Klon» = греч. Росток или веточка); [3] [4] [5] клон - это группа клеток, происходящая из общей «материнской» клетки. Антитела, полученные таким образом в результате поликлонального ответа, известны как поликлональные антитела . В гетерогенных поликлональные антитела отличаются отмолекулы моноклональных антител , которые идентичны и реагируют только против одного эпитопа, т.е. более специфичны.

Хотя поликлональный ответ дает преимущества для иммунной системы, в частности, большую вероятность реакции против патогенов, он также увеличивает шансы развития определенных аутоиммунных заболеваний, возникающих в результате реакции иммунной системы на нативные молекулы, продуцируемые в организме хозяина.

Гуморальный ответ на инфекцию [ править ]

Дополнительная информация: Иммунная система

Заболевания, которые могут передаваться от одного организма к другому, известны как инфекционные заболевания , а их причинный биологический агент известен как патоген . Процесс , посредством которого возбудитель вводится в организм , как известно , как прививки , [примечание 1] [6] и организм это влияет известен как биологического хозяина . Когда возбудитель устанавливает себя на стадии , известную как колонизации , [7] , что может привести к инфекции , [7] , следовательно , вредить хозяин непосредственно или через вредные вещества , называемые токсинами , он может производить. [7]Это приводит к появлению различных симптомов и признаков, характерных для инфекционного заболевания, такого как пневмония или дифтерия .

Противодействие различным инфекционным заболеваниям очень важно для выживания восприимчивого организма, в частности, и вида в целом. Это достигается хозяином, устраняя патоген и его токсины или делая их нефункциональными. Набор различных клеток , тканей и органов, который специализируется на защите организма от инфекций, известен как иммунная система . Иммунная система достигает этого посредством прямого контакта определенных белых кровяных телец с вторгающимся патогеном, вовлекая часть иммунной системы, известную как клеточно-опосредованный иммунитет , или путем производства веществ, которые перемещаются в отдаленные участки.откуда они производятся, «ищут» болезнетворные клетки и токсины, специфически [примечание 2] связываясь с ними, и нейтрализуют их в процессе, известном как гуморальное звено иммунной системы. Такие вещества известны как растворимые антитела и выполняют важные функции в борьбе с инфекциями. [примечание 3] [8]

  • Типы лейкоцитов (лейкоцитов)

  • Нейтрофил

  • Эозинофил

  • Базофил

  • Лимфоцит

  • Моноцит

  • Макрофаги

Ответ B-клеток [ править ]

Схематическая диаграмма для объяснения механизмов клонального отбора В-клеток [8]

Антитела выполняют различные функции по защите хозяина от патогена. Их растворимые формы, которые выполняют эти функции, вырабатываются плазматическими B-клетками , типом белых кровяных телец. Это производство строго регулируется и требует активации В-клеток активированными Т-клетками (другим типом лейкоцитов), что является последовательной процедурой. Основные этапы: [9]

  • Специфическое или неспецифическое распознавание патогена (из-за его антигенов) с последующим поглощением его В-клетками или макрофагами . Это активирует В-клетку лишь частично .
  • Обработка антигена .
  • Презентация антигена .
  • Активация Т - клеток - помощников по антиген-представляющих клеток .
  • Совместная стимуляция В-клетки активированной Т-клеткой, приводящая к ее полной активации.
  • Пролиферация [примечание 4] В-клеток с образованием растворимых антител.
Этапы производства антител В-клетками: 1. Антиген распознается и поглощается В-клеткой 2. Антиген процессируется 3. Обработанный антиген представлен на поверхности В-клеток 4. В-клетки и Т-клетки взаимно активируют друг друга 5. В-клетки дифференцируются в плазматические клетки для производства растворимых антител

Распознавание патогенов [ править ]

Основная статья: Молекулярное распознавание

Патогены синтезируют белки, которые могут служить « узнаваемыми » антигенами; они могут экспрессировать молекулы на своей поверхности или выпускать их в окружающую среду (жидкости организма). Что делает эти вещества узнаваемыми, так это то, что они очень специфично и несколько прочно связываются с определенными белками хозяина, называемыми антителами . Те же антитела могут быть заякорены на поверхности клеток иммунной системы, и в этом случае они служат рецепторами , или они могут секретироваться в кровь, известные как растворимые антитела. В молекулярном масштабе белки относительно большие, поэтому их нельзя распознать целиком; вместо этого можно распознать их сегменты, называемые эпитопами . [1]Эпитоп контактирует с очень маленькой областью (из 15–22 аминокислот) молекулы антитела; этот регион известен как паратоп . [1] В иммунной системе связанные с мембраной антитела представляют собой рецепторы B-клеток (BCR). Кроме того, хотя Т-клеточный рецептор биохимически не классифицируется как антитело, он выполняет аналогичную функцию, поскольку он специфически связывается с эпитопами в комплексе с молекулами главного комплекса гистосовместимости (MHC). [примечание 5] [10] Связывание между паратопом и соответствующим ему антигеном очень специфично из-за его структуры и регулируется различными нековалентными связями , в отличие от спаривания других типов лигандов.(любой атом, ион или молекула, которая связывается с любым рецептором, по крайней мере, с некоторой степенью специфичности и силы ). Специфичность связывания не возникает из-за жесткого взаимодействия типа « замок и ключ », а скорее требует, чтобы паратоп и эпитоп претерпевали небольшие конформационные изменения в присутствии друг друга. [11]

Специфическое распознавание эпитопа В-клетками [ править ]

Дополнительная информация: линейный эпитоп и конформационный эпитоп
Распознавание конформационных эпитопов В-клетками. Сегменты, широко разделенные в первичной структуре, соприкоснулись в трехмерной третичной структуре, образующей часть одного и того же эпитопа [1]

На рисунке слева показано, что различные сегменты, образующие эпитоп, непрерывно коллинеарны, что означает, что они показаны как последовательные; однако для обсуждаемой здесь ситуации (т.е. распознавания антигена B-клеткой) это объяснение слишком упрощенно. Такие эпитопы известны как последовательные или линейные эпитопы , поскольку все аминокислоты в них находятся в одной последовательности (линии). Этот способ распознавания возможен только в том случае, если пептид имеет небольшой размер (примерно от шести до восьми аминокислот) [1] и используется Т-клетками (Т-лимфоцитами).

Однако B-клетки памяти / наивные клетки распознают интактные белки, присутствующие на поверхности патогена. [примечание 6] В этой ситуации белок в своей третичной структуре свернут настолько сильно, что некоторые петли аминокислот оказываются внутри белка, а сегменты, фланкирующие их, могут лежать на поверхности. Паратоп на рецепторе В-клеток контактирует только с теми аминокислотами, которые лежат на поверхности белка. Поверхностные аминокислоты могут быть прерывистыми в первичной структуре белка , но могут быть сопоставлены из-за сложных паттернов сворачивания белка (как на соседнем рисунке). Такие эпитопы известны как конформационные.эпитопы и имеют тенденцию быть длиннее (15–22 аминокислотных остатка), чем линейные эпитопы. [1] Аналогичным образом, антитела, продуцируемые плазматическими клетками, принадлежащими к одному и тому же клону, будут связываться с одними и теми же конформационными эпитопами на белках патогенов. [12] [13] [14] [15]

Связывание специфического антигена с соответствующими молекулами BCR приводит к увеличению продукции молекул MHC-II. Это имеет значение, поскольку этого не происходит, когда один и тот же антиген интернализуется посредством относительно неспецифического процесса, называемого пиноцитозом , при котором антиген с окружающей жидкостью «поглощается» В-клеткой в ​​виде небольшого пузырька. [16] Следовательно, такой антиген известен как неспецифический антиген и не приводит к активации В-клетки или последующей выработке антител против нее.

Неспецифическое распознавание макрофагами [ править ]

Дополнительная информация о Toll-подобных рецепторах: Рецептор распознавания образов

Макрофаги и родственные клетки используют другой механизм для распознавания патогена. Их рецепторы распознают определенные мотивы, присутствующие на вторгающемся патогене, которые вряд ли будут присутствовать в клетке-хозяине. Такие повторяющиеся мотивы распознаются рецепторами распознавания образов (PRR), такими как toll-подобные рецепторы (TLR), экспрессируемые макрофагами. [1] [17] Поскольку один и тот же рецептор может связываться с данным мотивом, присутствующим на поверхностях сильно различающихся микроорганизмов , этот способ распознавания является относительно неспецифическим и представляет собой врожденный иммунный ответ .

Обработка антигена [ править ]

Основная статья: обработка антигена
Шаги макрофага, поглощающего патоген

После распознавания антигена антигенпрезентирующая клетка, такая как макрофаг или В-лимфоцит, полностью поглощает его в результате процесса, называемого фагоцитозом . Поглощенная частица вместе с некоторым окружающим ее материалом образует эндоцитарную везикулу ( фагосому ), которая сливается с лизосомами . В лизосом, антиген разбиты на более мелкие части , называемые пептиды с помощью протеаз ( ферментов , которые разрушают крупные белки). Затем отдельные пептиды образуют комплекс с основным комплексом гистосовместимости класса II ( MHC класса II) молекулы, расположенные в лизосоме - этот метод «обращения» с антигеном известен как экзогенный или эндоцитарный путь процессинга антигена в отличие от эндогенного или цитозольного пути , [17] [18] [19], при котором образуются аномальные белки. в клетке (например , под действием вирусной инфекции или в опухолевой клетке) с МНС класса I молекул.

Альтернативный путь из эндоцитотической обработки был также продемонстрирован в котором некоторые белки , такие как фибриноген и миоглобин могут связывать в целом с молекулами МНС-II после того, как они денатурируют и их дисульфидные связи являются уменьшены (разрыв связи пути добавления водорода атомов через него). Затем протеазы разрушают экспонированные области комплекса белок-MHC II. [19]

Презентация антигена [ править ]

Основные статьи: презентация антигена и главный комплекс гистосовместимости

После того, как процессированный антиген (пептид) образует комплекс с молекулой MHC, они оба мигрируют вместе на клеточную мембрану , где они проявляются (вырабатываются) в виде комплекса, который может распознаваться CD 4+ (Т-хелперная клетка)  - тип лейкоцитов. [примечание 7] [20] Это известно как презентация антигена. Однако эпитопы (конформационные эпитопы), которые распознаются В-клеткой до их переваривания, могут отличаться от эпитопов, представленных Т-хелперной клетке. Кроме того, В-клетка может представлять разные пептиды в комплексе с разными молекулами MHC-II. [16]

Стимуляция Т-хелперов [ править ]

Дополнительная информация: Т-хелперные клетки

Клетки CD 4+ через свой комплекс Т-клеточный рецептор- CD3 распознают связанные с эпитопом молекулы MHC II на поверхности антигенпрезентирующих клеток и «активируются» . После этой активации, эти Т - клетки пролиферируют и дифференцируются в Т ч 2 клеток . [16] [21] Это заставляет их производить растворимые химические сигналы, способствующие их собственному выживанию. Однако другой важной функцией, которую они выполняют, является стимуляция В-клеток путем установления с ними прямого физического контакта. [10]

Костимуляция В-клетки активированной Т-хелперной клеткой [ править ]

Дополнительная информация об активации B-клеток: B-клетки § Активация B-клеток

Для полной стимуляции Т-хелперных клеток требуется, чтобы молекула В7 , присутствующая на антигенпрезентирующей клетке, связалась с молекулой CD28 , присутствующей на поверхности Т-клеток (в непосредственной близости с рецептором Т-клеток). [10] Аналогичным образом, также необходимо второе взаимодействие между лигандом CD40 или CD154 ( CD40L ), присутствующим на поверхности Т-клеток, и CD40, присутствующим на поверхности В-клеток. [21] Те же взаимодействия, которые стимулируют Т-хелперные клетки, также стимулируют В-клетки, отсюда и термин костимуляция . Весь механизм гарантирует, что активированная Т-клетка стимулирует только В-клетку, которая распознает антиген, содержащий тот же самыйэпитоп, распознаваемый Т-клеточным рецептором «костимулирующей» Т-хелперной клетки. Ячейка В получаете стимулируется, помимо прямой костимуляции, определенные факторы роста, а именно, интерлейкины 2 , 4 , 5 и 6 в паракринной моде. Эти факторы обычно производятся вновь активированными Т-хелперами. [22] Однако эта активация происходит только после того, как рецептор B-клеток, присутствующий в памяти, или сама наивная B-клетка связалась бы с соответствующим эпитопом, без чего не могли бы произойти инициирующие стадии фагоцитоза и процессинга антигена.

Пролиферация и дифференцировка В-клеток [ править ]

Дополнительная информация о типах В-клеток, мутации генов, соматической гипермутации и созревании аффинности: В-клетки § Типы В-клеток , мутации , соматическая гипермутация и созревание аффинности

Наивная (или неопытная ) В-клетка - это клетка, которая принадлежит клону, который никогда не встречался с эпитопом, к которому она специфична. Напротив, B-клетка памяти - это та, которая происходит от активированной наивной B-клетки или B-клетки памяти. Активация наивной B-клетки или B-клетки памяти сопровождается множественной пролиферацией этой конкретной B-клетки, большая часть потомства которой окончательно дифференцируется в плазматические B-клетки ; [примечание 8] остальные выживают как В-клетки памяти. Итак, когда наивные клетки, принадлежащие к определенному клону, сталкиваются со своим специфическим антигеном, чтобы дать начало плазматическим клеткам, а также оставляют несколько клеток памяти, это известно как первичный иммунный ответ . В ходе пролиферации этого клона рецептор В-клетокгены могут претерпевать частые (одно из каждых двух клеточных делений) [8] мутации в генах, кодирующих паратопы антител. Эти частые мутации называют соматической гипермутацией . Каждая такая мутация незначительно изменяет способность паратопа связываться с эпитопом, создавая при этом новые клоны В-клеток. Некоторые из вновь созданных паратопов сильнее связываются с одним и тем же эпитопом (что приводит к отбору клонов, обладающих ими), что известно как созревание аффинности . [примечание 9] [8] [21] Другие паратопы лучше связываются с эпитопами, которые слабоотличается от исходного эпитопа, который стимулировал пролиферацию. Вариации в структуре эпитопа также обычно вызываются мутациями в генах патогена, кодирующего их антиген. Таким образом, соматическая гипермутация делает рецепторы В-клеток и растворимые антитела при последующих встречах с антигенами более инклюзивными в их способности распознавания антигенов измененными эпитопами, помимо придания большей специфичности антигену, который в первую очередь индуцировал пролиферацию. Когда клетку памяти получает стимулировал антиген для получения плазматических клеток (так же , как в первичном ответ клона), и оставить еще больше ячеек памяти в процессе, это известно как вторичный ответ иммунного , [21]что приводит к увеличению количества плазматических клеток и увеличению выработки антител в течение более длительных периодов времени. В-клетки памяти, продуцируемые как часть вторичного ответа, быстрее распознают соответствующий антиген и сильнее связываются с ним (т. Е. Большее сродство связывания) благодаря созреванию аффинности. Растворимые антитела, продуцируемые клоном, демонстрируют аналогичное усиление связывания антигена. [21]

Основа поликлональности [ править ]

Ответы являются поликлональными по своей природе, поскольку каждый клон в некоторой степени специализируется на продукции антител против данного эпитопа, и поскольку каждый антиген содержит несколько эпитопов, каждый из которых, в свою очередь, может распознаваться более чем одним клоном В-клеток. Чтобы иметь возможность реагировать на бесчисленные антигены, а также на множество составляющих эпитопов, иммунная система требует способности распознавать очень большое количество эпитопов в целом, т.е. должно быть большое разнообразие клонов В-клеток.

Клональность В-клеток [ править ]

Память и наивные В-клетки обычно существуют в относительно небольшом количестве. Поскольку организм должен быть в состоянии реагировать на большое количество потенциальных патогенов, он поддерживает пул В-клеток с широким спектром специфичности. [17] Следовательно, хотя почти всегда есть хотя бы одна В (наивная или память) клетка, способная реагировать на любой данный эпитоп (из всего, против чего может реагировать иммунная система), существует очень мало точных дубликатов. Однако, когда одна В-клетка встречает антиген, с которым она может связываться, она может очень быстро пролиферировать. [21] Такая группа клеток с идентичной специфичностью по отношению к эпитопу известна как клон., и происходит от общей «материнской» клетки. Все «дочерние» В-клетки соответствуют исходной «материнской» клетке по своей эпитопной специфичности и секретируют антитела с идентичными паратопами. Эти антитела являются моноклональными антителами , поскольку происходят из клонов одной и той же родительской клетки. Поликлональный ответ - это ответ, при котором клоны нескольких В-клеток реагируют на один и тот же антиген.

Один антиген содержит несколько перекрывающихся эпитопов [ править ]

Слепые монахи, исследующие слона : аллегория поликлонального ответа: каждый клон или антитело распознает разные части одного более крупного антигена.

Один антиген можно рассматривать как последовательность множества перекрывающихся эпитопов. Многие уникальные клоны В-клеток могут связываться с отдельными эпитопами. Это придает еще большую множественность общему отклику. [3] Все эти В-клетки могут активироваться и производить большие колонии клонов плазматических клеток, каждая из которых может секретировать до 1000 молекул антител против каждого эпитопа в секунду. [21]

Несколько клонов распознают один эпитоп [ править ]

В дополнение к тому, что разные В-клетки реагируют на разные эпитопы одного и того же антигена, В-клетки, принадлежащие к разным клонам, также могут быть способны реагировать на один и тот же эпитоп. Говорят, что эпитоп, который может атаковать множество различных В-клеток, является высокоиммуногенным . В этих случаях аффинности связывания для соответствующих пар эпитоп-паратоп различаются, при этом некоторые клоны В-клеток продуцируют антитела, которые сильно связываются с эпитопом, а другие продуцируют антитела, которые связываются слабо. [1]

Клональный отбор [ править ]

Более подробная информация о лимфатических узлах, зародышевые центров лимфатических узлов и клональной селекции В - клетках: лимфатический узел , зародышевых центров , и клональная селекция

Клоны, которые связываются с конкретным эпитопом с большей силой, с большей вероятностью будут отобраны для дальнейшей пролиферации в зародышевых центрах фолликулов в различных лимфоидных тканях, таких как лимфатические узлы . Это мало чем отличается от естественного отбора : клоны отбираются по их способности атаковать эпитопы (сила связывания) на встреченном патогене. [23] Что еще больше усиливает аналогию, так это то, что В-лимфоциты должны конкурировать друг с другом за сигналы, которые способствуют их выживанию в зародышевых центрах.

Разнообразие клонов В-клеток [ править ]

Хотя существует множество разнообразных патогенов, многие из которых постоянно мутируют, удивительно, что большинство людей остаются свободными от инфекций. Таким образом, для поддержания здоровья организм должен распознавать все возможные патогены (антигены, которые они представляют или вырабатывают). Это достигается за счет поддержания пула чрезвычайно больших (около 10 9 ) клонов В-клеток, каждый из которых реагирует против определенного эпитопа, распознавая и продуцируя антитела против него. Однако в любой момент времени очень немногие клоны остаются восприимчивыми к своему специфическому эпитопу. Таким образом, приблизительно 10 7 различных эпитопов могут распознаваться всеми вместе взятыми клонами В-клеток. [21]Более того, в течение жизни человеку обычно требуется выработка антител против очень небольшого числа антигенов по сравнению с количеством, которое организм может распознать и отреагировать. [21]

Значение явления [ править ]

Повышенная вероятность распознавания любого антигена [ править ]

Если антиген может быть распознан более чем одним компонентом своей структуры, вероятность того, что он будет «пропущен» иммунной системой, меньше. [примечание 10] Мутация патогенных организмов может привести к модификации структуры антигена и, следовательно, эпитопа. Если иммунная система «помнит», как выглядят другие эпитопы, антиген и организм все равно будут распознаваться и подвергаться иммунному ответу организма. Таким образом, поликлональный ответ расширяет круг распознаваемых патогенов. [24]

Ограничение иммунной системы против быстро мутирующих вирусов [ править ]

Клон 1, который был стимулирован первым антигеном, также стимулируется вторым антигеном, который лучше всего связывается с наивной клеткой клона 2. Однако антитела, продуцируемые плазматическими клетками клона 1, подавляют пролиферацию клона 2. [21]
Основная статья: Первородный антигенный грех

Многие вирусы подвергаются частым мутациям, которые приводят к изменению аминокислотного состава их важных белков. Эпитопы, расположенные на белке, также могут претерпевать изменения в этом процессе. Такой измененный эпитоп менее прочно связывается с антителами, специфичными к неизмененному эпитопу, которые стимулировали бы иммунную систему. Это прискорбно, потому что соматическая гипермутация действительно дает клоны, способные продуцировать растворимые антитела, которые связывали бы измененный эпитоп достаточно активно, чтобы нейтрализовать его. Но эти клоны могут состоять из наивных клеток, которым не позволяют пролиферировать слабо связывающиеся антитела, продуцируемые ранее стимулированным клоном. Эта доктрина известна как первородный антигенный грех . [21]Этот феномен проявляется, в частности, в иммунных ответах на вирусы гриппа , денге и ВИЧ . [25] Это ограничение, однако, не накладываются на явлении поликлонального ответа, а скорее, против него посредством иммунного ответа , который смещается в пользу опытных ячеек памяти против «начинающих» наивных клеток.

Повышенная вероятность аутоиммунных реакций [ править ]

Дополнительная информация об аутоиммунности: Аутоиммунитет

При аутоиммунитете иммунная система ошибочно распознает определенные нативные молекулы в организме как чужеродные ( аутоантиген ) и вырабатывает иммунный ответ против них. Поскольку эти нативные молекулы, как нормальные части тела, естественным образом всегда существуют в организме, атаки на них могут со временем усилиться (аналогично вторичному иммунному ответу). Более того, многие организмы демонстрируют молекулярную мимикрию., который включает демонстрацию на своей поверхности тех антигенов, которые антигенно сходны с белками хозяина. Это имеет два возможных последствия: во-первых, либо организм будет сохранен как аутоантиген; или, во-вторых, антитела, продуцируемые против него, также будут связываться с имитируемыми нативными белками. Антитела будут атаковать аутоантигены и ткани, в которых они находятся, активируя различные механизмы, такие как активация комплемента и антителозависимая клеточно-опосредованная цитотоксичность . Следовательно, чем шире диапазон специфичности антител, тем выше вероятность того, что тот или другой будет реагировать против аутоантигенов (нативных молекул организма). [26] [27]

Сложность производства моноклональных антител [ править ]

Основная статья: Моноклональные антитела

Моноклональные антитела представляют собой структурно идентичные молекулы иммуноглобулинов с идентичной эпитоп-специфичностью (все они связываются с одним и тем же эпитопом с одинаковой аффинностью) по сравнению с их поликлональными аналогами, которые имеют различное сродство к одному и тому же эпитопу. Обычно они не возникают в результате естественного иммунного ответа, а только при болезненных состояниях, таких как множественная миелома , или с помощью специальных лабораторных методов. Из-за их специфичности моноклональные антитела используются в определенных приложениях для количественной оценки или обнаружения присутствия веществ (которые действуют как антиген для моноклональных антител) и для нацеливания на отдельные клетки (например, раковые клетки). Моноклональные антитела находят применение в различных диагностических методах (см .: вестерн-блоттинг и иммунофлуоресценция.) и терапии - особенно рака и заболеваний с аутоиммунным компонентом. Но поскольку практически все ответы в природе являются поликлональными, это делает производство чрезвычайно полезных моноклональных антител менее простым . [8]

История [ править ]

Первое свидетельство присутствия в крови нейтрализующего вещества, которое могло бы противостоять инфекциям, было получено, когда Эмиль фон Беринг вместе с Китасато Шибасабуро в 1890 году разработали эффективную сыворотку против дифтерии. Они сделали это, передав сыворотку, полученную от животных, иммунизированных против дифтерии, животным, страдающим от нее. Таким образом, перенос сыворотки может вылечить инфицированных животных. Беринг был удостоен Нобелевской премии за эту работу в 1901 г. [28]

В то время, однако, не была известна химическая природа того, что именно в крови дает эту защиту. Через несколько десятилетий было показано, что защитная сыворотка может нейтрализовать и осаждать токсины и скапливать бактерии. Все эти функции приписывались различным веществам в сыворотке и назывались соответственно антитоксином , преципитином и агглютинином . [17] То, что все три вещества представляют собой одно целое ( гамма-глобулины ), было продемонстрировано Элвином А. Кабатом в 1939 году. В предыдущем году Кабат продемонстрировал гетерогенность антител с помощью ультрацентрифугирования сывороток лошадей. [29]

До этого времени клеточный иммунитет и гуморальный иммунитет считались конкурирующими теориями, объясняющими эффективный иммунный ответ, но первые отставали из-за отсутствия передовых методов. [17] Клеточно-опосредованный иммунитет получил импульс в своем признании и изучении, когда в 1942 году Меррилл Чейз успешно передал иммунитет против туберкулеза между свиньями путем передачи лейкоцитов. [17] [30]

Фрэнк Макфарлейн Бернет (1899-1985).

Позже в 1948 году Астрид Фагрей в своей докторской диссертации показала, что плазматические В-клетки специфически участвуют в производстве антител. [31] Роль лимфоцитов в опосредовании как клеточно-опосредованных, так и гуморальных реакций была продемонстрирована Джеймсом Гоуэнсом в 1959 г. [30]

Чтобы учесть широкий спектр антигенов, которые может распознавать иммунная система, Пол Эрлих в 1900 г. предположил, что существующие «рецепторы боковой цепи» связывают данный патоген, и что это взаимодействие заставляет клетку, демонстрирующую рецептор, размножаться и производить больше копий. того же рецептора. Эта теория, называемая селективной теорией, не была доказана в течение следующих пяти десятилетий и была поставлена ​​под сомнение несколькими учебными теориями, основанными на представлении о том, что антитело принимает свою эффективную структуру, сворачиваясь вокруг антигена. [17] Однако в конце 1950-х годов работы трех ученых - Джерна , Талмейджа и Бернета(который в значительной степени изменил теорию) - положил начало теории клонального отбора , которая доказала все элементы гипотезы Эрлиха, за исключением того, что специфические рецепторы, которые могли нейтрализовать агент, были растворимы и не связаны с мембраной. [17] [30]

Теория клональной селекции подтвердилась, когда сэр Густав Носсал показал, что каждая В-клетка всегда производит только одно антитело. [32]

В 1974 г. роль MHC в презентации антигена была продемонстрирована Рольфом Цинкернагелем и Питером К. Доэрти . [30]

См. Также [ править ]

  • Поликлональные антитела
  • Обработка антигена
  • Антисыворотка , препарат поликлональных антител, используемый для лечения отравы.

Примечания [ править ]

  1. ^ Термин «прививка» обычно используется в контексте активной иммунизации , т. Е. Преднамеренного введения антигенного вещества в организм хозяина. Но во многих дискуссиях об инфекционных заболеваниях нередко использовать этот термин для обозначения спонтанного (то есть без вмешательства человека) события, приводящего к проникновению возбудителя в организм, например, употребление воды, зараженной Salmonella typhi, - возбудителя. организм при брюшном тифе . В таких случаях сам возбудитель называется инокулятом , а количество введенных организмов - «дозой инокулята».
  2. ^ Специфичность означает, что два разных патогена будут фактически рассматриваться как две разные сущности, которым противодействуют разные молекулы антител.
  3. ^ Действия антител:
    • Покрытие патогена, предотвращающее его прилипание к клетке-хозяину и, таким образом, предотвращение колонизации
    • Осаждение (заставляя частицы «тонуть», прикрепляясь к ним) растворимых антигенов и способствуя их удалению другими клетками иммунной системы из различных тканей и крови.
    • Покрытие микроорганизмов для привлечения клеток, способных поглотить возбудителя. Это известно как опсонизация . Таким образом, антитело действует как опсонин . Процесс поглощения известен как фагоцитоз (буквально, поедание клеток ).
    • Активация системы комплемента , которая, что наиболее важно, протыкает дыры во внешней оболочке патогена (его клеточной мембране ), убивая его в процессе
    • Маркировка клеток-хозяев, инфицированных вирусами, для уничтожения в процессе, известном как антителозависимая клеточно-опосредованная цитотоксичность (ADCC)
  4. ^ Пролиферация в данном контексте означает умножение путем деления и дифференциации клеток.
  5. ^ Главный комплекс гистосовместимости представляет собой область гена на ДНК , который кодирует синтез Крупной молекулы класса гистосовместимости I , Major молекулы класса гистосовместимости II и других белковучаствующих в функции дополнения системы (МНС класса III). Первые два продукта важны для презентации антигена . Совместимость с MHC является основным фактором при трансплантации органов , и у людей она также известна как человеческий лейкоцитарный антиген (HLA).
  6. ^ Здесь « неповрежденный» подразумевает, что распознается непереваренный белок, а не то, что паратоп на рецепторе В-клеток вступает в контакт со всей структурой белка одновременно; паратоп все еще будет контактировать только с ограниченной частью антигена, экспонированной на его поверхности.
  7. ^ Есть много типов белых кровяных телец. Обычно их классифицируют по внешнему виду под световым микроскопом после того, как они окрашены химическими красителями. Но с развитием технологий появились новые методы классификации. В одном из методов используются моноклональные антитела , которые могут специфически связываться с каждым типом клеток. Более того, один и тот же тип лейкоцита будет экспрессировать на своей клеточной мембране типичные для него молекулы на разных стадиях развития. Моноклональные антитела, которые могут специфически связываться с определенной поверхностной молекулой, будут рассматриваться как один кластер дифференцировки.(CD). Любое моноклональное антитело или группа моноклональных антител, которые взаимодействуют не с известными поверхностными молекулами лимфоцитов, а скорее с еще нераспознанной поверхностной молекулой, будут объединены в новый кластер дифференцировки и соответственно пронумерованы. Каждый кластер дифференциации обозначается аббревиатурой «CD», за которым следует число (обычно указывающее порядок обнаружения). Таким образом, клетка, имеющая поверхностную молекулу (называемую лигандом ), которая специфически связывается с кластером дифференцировки 4 , будет известна как клетка CD4 + . Аналогичным образом, клетка CD8 + - это клетка, которая будет обладать лигандом CD8 и связываться с моноклональными антителами к CD8.
  8. ^ Плазматические клетки секретируют антитела, которые связываются с той же структурой, которая стимулировала B-клетку в первую очередь, путем связывания с ее рецептором B-клетки.
  9. ^ Сходство примерно переводится как влечение с латыни. См. Также: Определение родства из онлайн-этимологического словаря и определение родства из TheFreeDictionary от Farlex
  10. ^ Аналогично, если в людном месте предполагается узнать человека, лучше узнать как можно больше физических характеристик. Если вы знаете человека только по прическе, есть шанс не заметить человека, если ситуация изменится. Между тем, если помимо прически, если вы также знаете черты лица и то, что человек будет носить в конкретный день, становится гораздо более маловероятным, что вы пропустите этого человека.

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f g h я Голдсби, Ричард; Киндт, TJ; Осборн, BA; Янис Куби (2003). «Антигены (Глава 3)» . Иммунология (Пятое изд.). Нью-Йорк: WH Freeman and Company. С.  57–75 . ISBN 978-0716749479.
  2. ^ «Определение поликлонального от MedicineNet.com» . Медицинский словарь нового мира Вебстера . Проверено 3 мая 2008 .
  3. ^ a b Франк, Стивен А. (2002). «Специфичность и перекрестная реактивность (Глава 4)» . Иммунология и эволюция инфекционных заболеваний . Университет Принстона. С. 33–56. ISBN 978-0691095950. Проверено 23 июня 2008 .
  4. ^ «Этимология« клона » » . Интернет-словарь этимологии . Проверено 26 июня 2008 .
  5. ^ Bansal, РК (2005). «Репродуктивное клонирование - акт нарушения прав человека» . Журнал Индийской ассоциации судебной медицины . 27 (3): 971–973 . Проверено 23 июня 2008 .
  6. ^ «Определение прививки » . TheFreeDictionary.com (цитируется «Медицинский словарь Дорланда для потребителей здравоохранения». © 2007 г. Сондерс, принадлежащий Elsevier, Inc.) . Проверено 10 июня 2008 .
  7. ^ a b c Пирс, Джеральд Б. (2005) [1945]. «Молекулярные механизмы микробного патогенеза (Глава 105)». В Каспере; Браунвальд; Фаучи; Хаузер; Лонго; Джеймсон (ред.). Принципы внутренней медицины Харрисона . 1 (Шестнадцатое изд.). Макгроу-Хилл. п. 700. ISBN 978-0-07-123983-7.
  8. ^ а б в г д Голдсби (2007). «Организация и экспрессия генов иммуноглобулинов (глава 5)». Иммунология (Пятое изд.). Нью-Йорк. С. 105–136. ISBN 978-0-7167-6764-0.
  9. ^ Нэрн, Родерик (2004) [1954]. «Иммунология (Глава 8)». В Гео Ф. Брукс; Джанет С. Бутель; Стивен А. Морс (ред.). Jawetz, Melnick, & Adelberg's Medical Microbiology (Двадцать третье издание, международное издание). Публикации Ланге / Макгроу-Хилл. С. 133–135, 138–139. ISBN 978-0-07-123983-7.
  10. ^ а б в Голдсби (2007). «Созревание, активация и дифференциация Т-клеток (Глава 10)». Иммунология (Пятое изд.). С. 221–246. ISBN 978-0-7167-6764-0.
  11. ^ Наир, Дипак; Сингх Кавита; Сиддики Завед; Наяк Бишну; Рао Канури; Салунке Динакар (9 января 2002 г.). «Распознавание эпитопа с помощью различных антител предполагает конформационную конформацию в ответе антител» (PDF) . Журнал иммунологии . 168 (5): 2371–2382. DOI : 10.4049 / jimmunol.168.5.2371 . PMID 11859128 . S2CID 14974530 . Проверено 3 мая 2008 .   
  12. ^ «Иммунохимические приложения» . Технические советы . EMD бионауки. Архивировано из оригинала на 2008-04-11 . Проверено 7 мая 2008 .
  13. ^ Дэвис, Шерил. «Антигены» . Курс биологии . Университет Западного Кентукки. Архивировано из оригинала на 2008-03-29 . Проверено 12 мая 2008 .
  14. ^ Кери, Ховард. «Антигены» . Курс иммунологии . Университет Калгари. Архивировано из оригинала на 2008-10-05 . Проверено 12 мая 2008 .
  15. ↑ Худяков, Юрий; Ховард А. Филдс (2002). Искусственная ДНК: методы и приложения . Флорида: CRC Press. п. 227. ISBN 978-0-8493-1426-1.
  16. ^ a b c Майерс, CD (1991). «Роль процессинга и презентации B-клеточного антигена в гуморальном иммунном ответе» (PDF) . Журнал FASEB . 5 (11): 2547–2553. DOI : 10.1096 / fasebj.5.11.1907935 . PMID 1907935 . S2CID 13324439 . Проверено 20 июня 2008 .   
  17. ^ Б с д е е г ч Goldsby (2007). «Обзор иммунной системы (Глава 1)». Иммунология (Пятое изд.). С. 1–23. ISBN 978-0-7167-6764-0.
  18. ^ Голдсби (2007). «Процессинг и представление антигена (Глава 8)». Иммунология (Пятое изд.). С. 188–194. ISBN 978-0-7167-6764-0.
  19. ^ a b Ojcius, DM; Л. Гапин; JM Kanellopoulos; П. Курильский (сентябрь 1994 г.). «Управляется ли процессинг антигена основными молекулами комплекса гистосовместимости?» (PDF) . Журнал FASEB . 8 (5): 974–978. DOI : 10.1096 / fasebj.8.12.8088463 . PMID 8088463 . S2CID 36890268 . Проверено 20 июня 2008 .   
  20. ^ Голдсби (2007). «Клетки и органы иммунной системы (глава 2)». Иммунология (Пятое изд.). С. 24–56. ISBN 978-0-7167-6764-0.
  21. ^ Б с д е е г ч я J K Goldsby (2007). «Генерация, активация и дифференциация B-клеток (Глава 11)». Иммунология (Пятое изд.). Нью-Йорк. С. 247–275. ISBN 978-0-7167-6764-0.
  22. ^ Макфи, Стивен ; Ганонг, Уильям (2006). Патофизиология болезней: Введение в клиническую медицину . Lange Medical Books / McGraw-Hill. п. 39. ISBN 978-0-07-144159-9.
  23. ^ Cziko, Гэри (1995). «Иммунная система: отбор врагом» . Без чудес: универсальная теория отбора и вторая дарвиновская революция (Пятое изд.). Массачусетс: MIT Press. С.  39–48 . ISBN 978-0-262-03232-2. Проверено 12 мая 2008 .
  24. ^ Гринер, Марк (2005-02-14). «Моноклональным антителам (МАт) исполняется 30 лет» . Ученый . 19 (3): 14. Дата архивации от оригинала на 2007-08-31 . Проверено 6 июня 2008 .
  25. ^ Дим, Майкл. "Майкл В. Дим" . Официальная веб-страница . Университет Райса . Проверено 8 мая 2008 .
  26. ^ Гранхольм, Норман; Тито Кавалло (1992). «Аутоиммунитет, активация поликлональных В-клеток и инфекция (аннотация)». Волчанка . 1 (2): 63–74. DOI : 10.1177 / 096120339200100203 . PMID 1301966 . S2CID 27649995 .  
  27. ^ Монтес CL, Акоста-Родригес Е.В., Merino MC, Бермех DA, Gruppi A (2007). «Активация поликлональных В-клеток при инфекциях: чертовщина инфекционных агентов или защитный механизм хозяина? (Аннотация)» . Журнал биологии лейкоцитов . 82 (5): 1027–1032. DOI : 10,1189 / jlb.0407214 . PMID 17615380 . S2CID 8054401 . Архивировано из оригинала на 2009-04-13 . Проверено 4 мая 2008 .  
  28. ^ "Эмиль фон Беринг: основоположник сывороточной терапии" . Нобелевская премия по медицине . Архивировано из оригинала на 2008-06-12 . Проверено 23 июня 2008 .
  29. ^ Маг, Роуз Дж .; Тен Фейзи . "Эльвин А. Кабат" . Биографические воспоминания . Проверено 23 июня 2008 .
  30. ^ а б в г Гринберг, Стивен. «Краткая история иммунологии» (PDF) . Проверено 23 июня 2008 .
  31. ^ "Новости MTC" (PDF) . Каролинский институт . Проверено 23 июня 2008 .
  32. ^ Тернер, Стивен (октябрь 2007 г.). «Одна МОЩНАЯ идея» (PDF) . Австралазийская наука . Архивировано из оригинального (PDF) 21 июля 2008 года . Проверено 23 июня 2008 .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Голдсби, Ричард; Киндт, TJ; Осборн, BA; Янис Куби (2003). Иммунология (Пятое изд.). Нью-Йорк: WH Freeman and Company. ISBN 978-0-7167-4947-9.
  • Кишияма, Джеффри Л. (2006) [1997]. «Расстройства иммунной системы (Глава 3)». В Стивене Дж. Макфи; Уильям Ф. Ганонг (ред.). Патофизиология болезней: Введение в клиническую медицину (5-е изд.). Lange Medical Books / McGraw-Hill. С. 32–58. ISBN 978-0-07-110523-1.
  • Нэрн, Родерик (2004) [1954]. «Иммунология (Глава 8)». В Гео Ф. Брукс; Джанет С. Бутель; Стивен А. Морс (ред.). Jawetz, Melnick, & Adelberg's Medical Microbiology (Двадцать третье издание, международное издание). Публикации Ланге / Макгроу-Хилл. С. 133–135, 138–139. ISBN 978-0-07-123983-7.

Внешние ссылки [ править ]

  • Введение в иммунную систему