Humorale Immunitätstheorie, Effektormechanismen, Beispiele

Der Humorale Immunität, Auch als mit Antikörper vermittelte Immunantwort bezeichnet, ist es einer der wichtigsten Abwehrmechanismen von Organismen gegen Invasion durch extrazelluläre Mikroorganismen oder Toxine.

Insbesondere bezieht sich die humorale Immunität auf die durch Blutfaktoren vermittelte Immunität, bei der Serumproteine ​​bekannt sind, die als "Antikörper" bekannt sind, die bei Reaktionen auf Infektionen wirken und speziell als Reaktion auf das Vorhandensein von "Antigenen" erzeugt werden,.

Einige der Wirkungen der Antikörper, die während der humoralen Immunantwort produziert wurden (Quelle: Becky Boone [CC BY-SA 2).0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/2.0)] über Wikimedia Commons)

Das Immunsystem eines Säugetiers kann in das angeborene Immunsystem und ein adaptives Immunsystem unterteilt werden. Das angeborene Immunsystem besteht aus den verschiedenen Elementen, die als physikalische und chemische Hindernisse gegen den Eintritt von Wirkstoffen fungieren, die in den Körper eindringen.

Unter solchen Barrieren befinden sich die Epithelien und einige der von ihnen erzeugten Substanzen; Einige Arten spezifischer Zellen beteiligen sich ebenfalls, die zusammen das erste Körperverteidigungssystem darstellen.

Das adaptive oder spezifische Immunsystem ist etwas komplexer und "weiterentwickelt", da es als Reaktion auf die Exposition gegenüber Infektionsmitteln oder den Kontakt mit bestimmten Mikroorganismen ausgelöst wird, obwohl beide Systeme normalerweise zusammenarbeiten.

Es wird gesagt, dass es sich um ein spezifisches System handelt, weil es als Reaktion auf definierte Determinanten auftritt und durch extrem spezialisierte Zellen vermittelt wird, die auch die Fähigkeit haben, sich "zu erinnern" und schneller und mit mehr "Stärke" oder "Wirksamkeit" für wiederholte Ausstellungen zu reagieren zu demselben Invasionsagenten.

Humorale Immunität ist eine der Unterkategorien der adaptiven oder spezifischen Immunität, die auch als zelluläre Immunität eingestuft wird. Beide Antworten unterscheiden sich je nach Komponente des beteiligten Immunsystems voneinander.

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Theorie

Die Theorie der humoralen Immunität, die das Produkt intensiver Jahre der Forschung und Debatte war, schlägt vor, dass die Immunität durch Substanzen vermittelt wird, die in Körperflüssigkeiten oder "Stimmungen" vorhanden sind.

Diese Theorie wurde von vielen Wissenschaftlern entwickelt, die viele der Effektoren, die an solchen Mechanismen der Reaktion beteiligt waren.

Paul Ehrlich war vielleicht einer der einflussreichsten, da er Anfang 1900 die tiefsten Studien zur Antigen-Antikörper-Komplementarität durchführte.

Eine kleine Geschichte

Der renommierte Immunologe Rudolph Virchow stellte 1858 fest, dass alle Körperpathologien auf die Fehlfunktion der für den Schutz verantwortlichen Zellelemente und nicht auf die Nichtübereinstimmung einer "Stimmung" löslich waren.

Etwas mehr als 25 Jahre später, 1884, brachte Eli Metchnikoff die erste Veröffentlichung der phagozytischen Theorie ans Licht, die heute die Hauptgrundlage der zellvermittelten Immunitätstheorie geprägt und unterstützt (Zellimmunität).

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Viele Kritiker von Metchnikoff versuchten, ihre Aussagen "zu leugnen", und es war 1888, als George Nuttall eine Reihe von Experimenten zum Testen von Metchnikoff durchführte, dass das Serum normaler Tiere vor bestimmten Mikroorganismen eine "natürliche Toxizität" hatte.

Auf diese Weise wurde es in der wissenschaftlichen Welt populär, dass Zellen, die Zellen von "gesunden" oder "besonders immunisierten" Tieren frei von Zellen, die Bakterien abtöten konnten.

Der erste, der die Existenz einer humoralen Immunantwort experimentell verifizierte, waren Emil von Behring und Shibasaburo Kitasato im letzten Jahrzehnt 1800. Von Behring und Kitasato zeigten, dass die von Diphtherie und Tetanus abgefeuerten Immunantworten auf das Vorhandensein von Antikörpern gegen Exotoxin zurückzuführen waren.

Anfang 1900 erkannten Karl Landsteiner und andere Forscher, dass andere Toxine und Substanzen nicht -bakterieller Herkunft humorale Immunität erzeugen könnten.

Der Begriff "Antikörper" wurde kurz nach einer Allgemeinheit geprägt, um sich auf die spezifischen Substanzen zu beziehen, die als Antitoxine gegen "Antigene" fungieren könnten.

Das Wort Antigen war der Begriff, der zur Definition von Substanzen verwendet wurde, die die Produktion humoraler Antikörper auslösen.

Wirksame Mechanismen

Sowohl humorale Immunantworten als auch zelluläre Immunantworten werden durch eine Art von Zellen vermittelt, die als Lymphozyten bekannt sind.

Die Hauptprotagonisten der Zellimmunität sind T -Lymphozyten, während es B -Lymphozyten sind, die auf das Vorhandensein von seltsamen Antigenen reagieren und sich in Antikörper -produzierende Zellen verwandeln, die für die humorale Immunität charakteristisch sind.

Humorale Immunität ist der Hauptverteidigungsmechanismus gegen extrazelluläre Mikroorganismen und andere Toxine. Inzwischen trägt die Zellimmunität zur Eliminierung von intrazellulären Pathogenen bei, die für die Erkennung durch Antikörper "nicht zugänglich" sind.

Humorale Immunantwortphasen

Neben der zellulären zellulären Reaktion kann die humorale Reaktion in drei Phasen unterteilt werden: eine Erkennung, ein weiterer Aktivierung und ein weiterer Realisierung.

Die Erkennungsphase besteht in der Vereinigung von Antigenen zu spezifischen Membranrezeptoren auf der Zelloberfläche reifer B -Lymphozyten.

Antikörper fungieren als diese "Rezeptoren" und können Proteine, Polysaccharide, Lipide und andere "seltsame" extrazelluläre Substanzen erkennen.

Die Aktivierungsphase beginnt mit der Proliferation von Lymphozyten nach Erkennung von Antigenen und setzt sich mit Differenzierung fort.

Während der Effektorphase werden Lymphozyten, die Antigen -Eliminierungsfunktionen trainieren.

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Lymphozyten und Antikörper

Antikörper, die von Lymphozyten oder B -Zellen produziert werden.

B -Lymphozyten stammen aus dem Knochenmark als Reaktion auf ein definiertes Antigen (sie sind spezifisch), und dies tritt vor der Antigenstimulation auf. Die spezifische Antikörperexpression löst die Reaktionen der Proliferation und Differenzierung von mehr B -B -Zellen von Antikörpersekretoren aus.

Signalübertragung zwischen T -Zellen und B -Zellen für die Aktivierung des letzteren (Quelle: Manuel Mellina Vicente, über Wikimedia Commons)

Abhängig von der Art des Antigens ist jedoch ein zusätzliches Signal für die Differenzierung und Proliferation erforderlich.

Immunglobuline

Angesichts der Tatsache, dass sie sich hauptsächlich in Blutflüssigkeiten befinden, werden Antikörper, die von B -Zellen produziert werden. Diese Protein-Naturmoleküle haben zwei schwere glykoprotische Ketten und zwei leichte, die durch Disulfurbrücken (S-S) miteinander verbunden sind.

Struktur eines Immunglobulin G (IgG) (Quelle: W: Benutzer: Ajvincelli [Public Domain] über Wikimedia Commons)

Leichte Ketten sind als "Kappa" und "Lambda" bekannt, aber es gibt 5 Arten von schweren Ketten, die Gamma (G), MU (M), Alpha (A), Delta (D) und Epsilon (E) genannt wurden.

Die Kombination von leichten und schweren Ketten endet mit der Bildung von IgG-, IgM-, IGD- und IGE -Immunglobulinen. Der am häufigsten vorkommende Antikörper im Säugetierserum im IgG -Immunglobulin (ungefähr 70%).

Jede Kette eines Antikörpers hat ein Amino -terminales Ende und ein anderes terminales Carboxyl. Der Teil, der sich den Antigenen zusammenschließen kann.

Humorale Immunantwort

Die terminale Carboxylregion von IgG -Antikörpern wird spezifisch von phagozytischen Zellen wie Neutrophilen und Makrophagen erkannt, die spezielle Rezeptoren dafür haben.

Diese Erkennung impliziert den Kontakt zwischen dem Empfänger und dem Antikörper, und diese Vereinigung erleichtert die Phagozytose und den Abbau von Antigenen in phagozytischen Zellen.

Im Gegensatz zu IgG sind die anderen Arten von Immunglobulinen nicht in Sekreten und Geweben zu finden. Dies sind jedoch gleichermaßen Werkzeuge bei der Erhebung der Immunantwort.

IgM -Immunglobuline (10% der Serum -Immunglobuline) sind leistungsstarke Aktivatoren für Komplementsysteme, daher arbeiten sie bei der Lyse von Antigenen und einer erhöhten Resistenz.

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IgA -Immunglobuline (20% der Serum -Immunglobuline) werden in lymphoiden Geweben hergestellt und werden verarbeitet und in Lungenschleimhaut und Magen -Darm -Trakt transportiert und transportiert. Diese wirken bei der Neutralisierung von Viren und anderen Antigenen, die in die Schleimhautoberflächen eintreten.

Die IGD ist mit B -Lymphozyten und Funktionen als Antigen -Empfänger verbunden, während das IgE (bekannt als allergischer Antikörper) mit der Oberfläche von Mastzellen und Basophilen durch spezifische Rezeptoren verbunden ist. Beide Immunglobuline sind im Serum in einer sehr geringen Konzentration.

Beispiele

Die Antikörper, die von den Haupteffektoren der humoralen Immunantwort (Lymphozyten B) produziert werden.

Zum Beispiel sind IgG -Immunglobuline Aktivatoren des sogenannten "Komplementwasserfalls", der bei der Neutralisation von Viruspartikeln arbeitet und so ihre Vereinigung zu Wirt Zellen verhindert.

Während der Schwangerschaft überträgt die Mutter Antikörper in den Fötus über die trophoblastischen Zellen der Plazenta, die für das Ende von Immunglobulinen -Carboxyl -wie IgG wie IgG hohe Affinitätsrezeptoren aufweisen.

Die humorale Reaktion gegen Bakterien mit „Kapseln“ aus Polysacchariden wird durch Immunglobulin M vermittelt, was die Phagozytose dieser Mikroorganismen fördert.

Ein weiteres wichtiges Beispiel für humorale Immunität ist die systemische Reaktion auf Parasiten, bei denen die IgE ihre Zerstörung durch eosinophile Zellen "leitet".

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