Войти
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, которые образуют 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 продукции антител и сопутствующим процессам, которые его сопровождают, включая: активацию Tdiv class="ht" 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 опсониновую стимуляцию фагоцитоза и элиминацию патогенов.
Концепция гуморального иммунитета разработана на основе анализа антибактериальной активности компонентов сыворотки крови. Гансу Бухнеру приписывают развитие гуморальной теории. В 1890 году Бюхнер описал алексины как «защитные вещества», которые существуют в сыворотке крови и других жидкостях организма и способны убивать микроорганизмы. Алексины, позже переопределенные Полом Эрлихом как «комплементы», оказались растворимыми компонентами врожденного ответа, который приводит к комбинации клеточного и гуморального иммунитета. Это открытие помогло соединить черты врожденного и приобретенного иммунитета.
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 фильтраты дифтерии, 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. В 1897 году Пауль Эрлих показал, что антитела образуются против токсинов растений рицина и абрина, и предположил, что эти антитела несут ответственность за иммунитет. Эрлих со своим коллегой фон Берингом продолжил разработку антитоксина против дифтерии, который стал первым крупным успехом современной иммунотерапии. Открытие указанных совместимых антител стало важным инструментом в стандартизации иммунитета и идентификации хронических инфекций.
| Вещество | Деятельность | Открытие |
|---|---|---|
| Алексин (и) / Дополнение (и) | Растворимые компоненты сыворотки, 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 работают с белками комплемента и вызывают бактериальный лизис | Ричард Пфайффер (1895) |
| Бактериальные агглютинины и преципитины | Вещества сыворотки, которые агрегируют бактерии и осаждают бактериальные токсины | фон Грубер и Дарем (1896 г.), Краус (1897 г.) |
| Гемолизины | Сывороточные вещества, которые работают с комплементами для разложения эритроцитов | Жюль Борде (1899) |
| Опсонины | Сывороточные вещества, которые покрывают наружную мембрану чужеродных веществ и повысить скорость фагоцитоза путем макрофагов | Райт и Дуглас (1903) |
| Антитела | Оригинальное открытие (1900 г.), гипотеза связывания антиген-антитело (1938 г.), продуцируемая В-клетками (1948 г.), структура (1972 г.), гены иммуноглобулинов (1976 г.) | Эрлих |
Иммуноглобулины - это гликопротеины суперсемейства иммуноглобулинов, которые функционируют как антитела. Термины антитело и иммуноглобулин часто используются как взаимозаменяемые. Они находятся в крови и тканевых жидкостях, а также во многих секретах. 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. 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 - лихорадка и озноб, иногда с болью в спине и розовой или красной мочой ( гемоглобинурия ). Основное осложнение заключается в том, что гемоглобин, высвобождаемый при разрушении эритроцитов, может вызвать острую почечную недостаточность.
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.
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.
Шаг 1. Макрофаг поглощает возбудителя. Шаг 2: Затем макрофаг переваривает бактерию и представляет антигены патогена. Шаг 3. AT-хелперная клетка связывается с макрофагом и становится активированной Т-хелперной клеткой. Шаг 4: Активированная Т-хелперная клетка связывается с В-клеткой, чтобы активировать В-клетку. Шаг 5: Когда B-клетки активируются, некоторые B-клетки превращаются в плазматические клетки и высвобождаются в кровь, в то время как другие B-клетки становятся B-клетками памяти, которые ускоряют реакцию на второе воздействие. Шаг 6: Затем плазматические клетки секретируют антитела, которые связываются с антигенами, чтобы бороться с вторгающимися патогенами. Когда B-клетка встречает антиген, антиген связывается с рецептором и попадает внутрь B-клетки посредством эндоцитоза. Антиген процессируется и снова представляется на поверхности В-клетки белками MHC-II.
B-клетка ожидает, пока вспомогательная Т-клетка (T H) свяжется с комплексом. Это связывание активирует Т- Н- клетку, которая затем высвобождает цитокины, которые побуждают В-клетки к быстрому делению, 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 продуцируют большое количество антител, которые свободно высвобождаются в кровеносную систему.
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 также может привлекать макрофаги или клетки-киллеры для атаки и фагоцитоза.
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. 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.
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, в то время как альтернативный путь может быть активирован без присутствия антител и считается неспецифическим иммунным ответом. Антитела, в частности класс IgG1, также могут «фиксировать» комплемент.
Активация В-клеток - большая часть гуморального иммунного ответа. 