IMUNITATEA HUMORALĂ: TEORIE, MECANISME EFECTOARE, EXEMPLE - ŞTIINŢĂ - 2025

Imunității umorale , de asemenea , cunoscut sub numele de răspuns imun mediat de anticorpi, este una dintre cele mai importante mecanisme ale organismelor apărare împotriva invaziei de microorganisme sau toxine extracelulare.

Mai exact, imunitatea humorală se referă la imunitatea mediată de factorii de sânge, care sunt proteine ​​serice cunoscute sub numele de „anticorpi” care funcționează în răspunsurile la infecții și sunt produse în mod specific ca răspuns la prezența „antigenelor”.

Unele dintre efectele anticorpilor produși în timpul răspunsului imun umoral (Sursa: Becky Boone prin Wikimedia Commons)

Sistemul imunitar al unui mamifer poate fi împărțit în sistemul imunitar înnăscut și sistemul imun adaptativ. Sistemul imunitar înnăscut este format din diferite elemente care funcționează ca bariere fizice și chimice împotriva intrării agenților invadatori în organism.

Printre astfel de bariere se numără epiteliile și unele dintre substanțele produse de acestea; unele tipuri de celule specifice sunt de asemenea implicate, care reprezintă împreună primul sistem de apărare al organismului.

Sistemul imunitar adaptativ sau specific este ceva mai complex și „evoluat”, deoarece este declanșat ca răspuns la expunerea la agenți infecțioși sau la contactul cu anumite microorganisme, deși ambele sisteme lucrează de obicei împreună.

Se spune că este un sistem specific, deoarece apare ca răspuns la determinanți definiți și este mediat de celule extrem de specializate, care au, de asemenea, capacitatea de a „aminti” și de a răspunde mai rapid și cu mai multă „rezistență” sau „eficiență” la expuneri repetate la același agent invadator.

Imunitatea humorală este una dintre subcategoriile imunității adaptive sau specifice, care este clasificată și sub imunitatea celulară. Ambele tipuri de răspunsuri diferă între ele în funcție de componenta sistemului imunitar implicat.

Teorie

Teoria imunității umorale, care a fost produsul anilor intensi de cercetare și dezbatere, propune ca imunitatea să fie mediată de substanțe prezente în fluidele corporale sau „umor”.

Această teorie a fost dezvoltată de mulți oameni de știință, care au studiat și descris în mod independent mulți dintre efectorii implicați în astfel de mecanisme de răspuns.

Paul Ehrlich a fost poate unul dintre cei mai influenți, efectuând cele mai aprofundate studii privind complementaritatea antigen-anticorp la începutul anilor 1900.

Puțin istorie

Cunoscutul imunolog Rudolph Virchow, în 1858, a stabilit că toate patologiile corporale s-au datorat defecțiunii elementelor celulare responsabile de protecție, mai degrabă decât la „nepotrivirea umorilor solubili”.

Puțin peste 25 de ani mai târziu, în 1884, Eli Metchnikoff a scos la lumină prima publicare a teoriei fagocitice, care astăzi modelează și susține principalele baze ale teoriei imunității mediate de celule (imunitatea celulară).

Mulți detractori ai Metchnikoff au încercat să-i „respingă” afirmațiile și tocmai în 1888, George Nuttall, realizând o serie de experimente menite să testeze teoriile lui Metchnikoff, au observat că serul animalelor normale avea o „toxicitate naturală” împotriva anumitor microorganisme.

În acest fel, a devenit popular în lumea științifică faptul că lichidele fără celule de la animale „sănătoase” sau „imunizate special” ar putea ucide bacterii, astfel încât nu a fost necesar să apeleze la teoria celulelor pentru a explica imunitatea înnăscută și dobândită. .

Primii care au verificat experimental existența unui răspuns imun umoral au fost Emil von Behring și Shibasaburo Kitasato la sfârșitul anilor 1800. Von Behring și Kitasato au demonstrat că răspunsurile imune declanșate de difterie și tetanus s-au datorat prezenței anticorpilor împotriva exotoxină.

La începutul anilor 1900, Karl Landsteiner și alți cercetători și-au dat seama că alte toxine și substanțe de origine non-bacteriană pot produce imunitate umorală.

Termenul de „anticorp” a fost inventat la scurt timp ca generalitate, pentru a se referi la acele substanțe specifice care ar putea funcționa ca antitoxine împotriva „antigenelor”.

Cuvântul antigen a fost termenul folosit pentru a defini substanțele care declanșează producerea de anticorpi umorale.

Mecanisme efective

Atât răspunsurile imune umorale, cât și răspunsurile imune celulare sunt mediate de un tip de celule cunoscute sub numele de limfocite.

Principalii protagoniști ai imunității celulare sunt limfocitele T, în timp ce limfocitele B sunt cele care răspund la prezența antigenelor străine și se transformă în celule producătoare de anticorpi caracteristice imunității umorale.

Imunitatea humorală este principalul mecanism de apărare împotriva microorganismelor extracelulare și a altor toxine, în timp ce imunitatea celulară contribuie la eliminarea agenților patogeni intracelulari, care sunt „inaccesibili” la recunoașterea de către anticorpi.

Fazele răspunsului imun umoral

La fel ca răspunsul imun celular, răspunsul umoral poate fi împărțit în trei faze: una de recunoaștere, alta de activare și alta de efect.

Faza de recunoaștere constă în legarea antigenilor la receptorii specifici ai membranei de pe suprafața celulelor a limfocitelor B mature.

Anticorpii funcționează ca atare "receptori" și sunt capabili să recunoască proteinele, polizaharidele, lipidele și alte substanțe extracelulare "străine".

Faza de activare începe cu proliferarea limfocitelor după recunoașterea antigenelor și continuă cu diferențierea, fie în alte celule efectoare capabile să elimine antigenele, fie în celule de memorie capabile să inducă răspunsuri mai rapide după o nouă expunere la acesta. antigen.

În timpul fazei efectoare, limfocitele care exercită funcții de eliminare a antigenului sunt cunoscute sub numele de „celule efectoare”, deși de obicei sunt implicate alte celule, care participă și la răspunsul imun înnăscut și care fac fagocitoză și elimină agenții străini.

Limfocite și anticorpi

Anticorpii produși de limfocite sau celule B au funcția fiziologică de neutralizare și eliminare a antigenului care a indus formarea lor, iar sistemul imunitar umoral poate răspunde la o multitudine de antigeni diferiți.

Limfocitele B își au originea în măduva osoasă ca răspuns la un antigen definit (sunt specifice) și acest lucru apare înainte de stimularea antigenică. Expresia anumitor anticorpi declanșează răspunsurile de proliferare și diferențiere a mai multor celule B care secretă anticorpii.

Semnalizare între celulele T și celulele B pentru activarea acestora din urmă (Sursa: Manuel Mellina Vicente, prin Wikimedia Commons)

Cu toate acestea, în funcție de natura antigenului, este necesar un semnal suplimentar pentru diferențierea și proliferarea care este dată de un tip special de limfocit T numit „limfocit T ajutător” care secretă factorii activatori pentru celulele B.

imunoglobuline

Deoarece se găsesc în principal în lichidele de sânge, anticorpii produși de celulele B se numesc imunoglobuline. Aceste molecule proteice au două lanțuri grele și două ușoare ale glicoproteinelor legate între ele prin punți disulfură (SS).

Structura unei imunoglobuline G (IgG) (Sursa: w: Utilizator: AJVincelli prin Wikimedia Commons)

Lanțurile ușoare sunt cunoscute sub numele de "kappa" și "lambda", dar există 5 tipuri de lanțuri grele care au fost numite gamma (G), mu (M), alfa (A), delta (D) și epsilon (E ).

Combinația lanțurilor ușoare și grele se încheie cu formarea imunoglobulinelor IgG, IgM, IgA, IgD și IgE. Cel mai abundent anticorp din serul de mamifer este imunoglobulina IgG (aproximativ 70%).

Fiecare lanț al unui anticorp are un terminal amino și un capăt terminal carboxilic. Porțiunea capabilă de a lega antigenele este la capătul terminalului amino, dar regiunea terminal carboxil este ceea ce dictează activitatea biologică.

Răspuns imunitar uumoral

Regiunea terminală carboxilică a anticorpilor asemănătoare cu IgG este recunoscută în mod specific de celulele fagocitice precum neutrofile și macrofage, care au receptori speciali pentru acesta.

Această recunoaștere implică contactul dintre receptor și anticorp și este această uniune care facilitează fagocitoza și degradarea antigenelor din celulele fagocitice.

Spre deosebire de IgG, celelalte clase de imunoglobuline nu se găsesc în secreții și țesuturi. Cu toate acestea, sunt la fel de utile pentru a genera răspunsul imun.

Imunoglobulinele IgM (10% din imunoglobuline serice) sunt activatori puternici ai sistemului complementar, prin urmare funcționează în liza antigenilor și cresc rezistența.

Imunoglobuline IgA (20% din imunoglobuline serice) sunt produse în țesuturile limfoide și sunt procesate și transportate la mucoasa plămânilor și tractului gastrointestinal. Ele lucrează pentru neutralizarea virusurilor și a altor antigene care intră pe suprafețele mucoasei.

IgD este legat de limfocitele B și funcționează ca receptor antigen, în timp ce IgE (cunoscut sub numele de anticorp alergic) este legat la suprafața mastocitelor și a bazofililor prin intermediul receptorilor specifici. Ambele imunoglobuline sunt în concentrație foarte mică în ser.

Exemple

Anticorpii produși de efectorii principali ai răspunsului imun umoral (limfocitele B) au capacitatea de a „induce” sau „activa” diferite mecanisme de răspuns împotriva diferitelor tipuri de amenințări.

De exemplu, imunoglobulinele IgG sunt activatori a ceea ce este cunoscut sub numele de "cascadă de complement", care funcționează pentru a neutraliza particulele virale, împiedicând astfel legarea lor de celulele gazdă.

În timpul sarcinii, mama transferă anticorpi către făt prin intermediul celulelor trofoblastice din placentă, care au receptori cu afinitate ridicată pentru capătul carboxilic al imunoglobulinelor precum IgG.

Răspunsul umoral la bacteriile care au „capsule” compuse din polizaharide este mediat de imunoglobulina M, care promovează fagocitoza acestor microorganisme.

Un alt exemplu important de imunitate humorală este răspunsul sistemic la paraziți, unde IgE „direcționează” distrugerea lor prin celulele eozinofile.

Referințe

1. Abbas, A., Lichtman, A., & Pober, J. (1999). Imunologie celulară și moleculară (ediția a 3-a). Madrid: McGraw-Hill.
2. Carroll, MC, & Isenman, DE (2012). Reglarea imunității tumorale prin completare. Imunitate, 37 (2), 199–207.
3. Kindt, T., Goldsby, R., & Osborne, B. (2007). Imunologia lui Kuby (ediția a 6-a). Mexic DF: McGraw-Hill Interamericana din Spania.
4. Klein, T. (2007). Răspunsul imun dobândit. În xPharm: Referința farmacologică cuprinzătoare (pp. 1-5).
5. Lishner, H., & DiGeorge, A. (1969). Rolul timusului în imunitatea umorală. The Lancet, 2, 1044–1049.
6. Medzhitov, R., & Janeway, C. (2000). Imunitate înnăscută. New England Journal of Medicine, 338-344.
7. Merlo, LMF și Mandik-Nayak, L. (2013). Imunitate adaptativă: celule B și anticorpi. În imunoterapia cancerului: reprimarea imunității și creșterea tumorilor: ediția a doua (pp. 25–40).
8. Silverstein, AM (1979). Istoria imunologiei. Imunitate celulară versus Humoral: determinanți și consecințe ale unei bătălii epice din secolul 19 Imunologie celulară, 48 (1), 208–221.
9. Steinman, RM (2008). Legarea înnăscută de imunitatea adaptativă prin celulele dendritice. În imunitatea înnăscută la infecția pulmonară (pp. 101–113).
10. Tan, TT și Coussens, LM (2007). Imunitate humorală, inflamație și cancer. Opinia curentă în imunologie, 19 (2), 209–216.
11. Twigg, HL (2005). Apărarea imunității umane (anticorpi): progrese recente. Proceedings of the American Thoracic Society, 2 (5), 417–421.
12. Wherry, EJ, & Masopust, D. (2016). Imunitate adaptativă: neutralizare, eliminare și amintire pentru data viitoare. În patogenia virală: de la elementele de bază la biologia sistemelor: ediția a treia (pp. 57–69).