HUMORAL BAĞIŞIKLIK: TEORI, EFEKTÖR MEKANIZMALAR, ÖRNEKLER - BILIM - 2025

Humoral immünite de antikorların aracılık ettiği immün tepkisi olarak bilinen hücre dışı mikroorganizmalar ya da toksinler tarafından işgaline karşı organizmaların savunma en önemli mekanizmalardan birisidir.

Spesifik olarak, humoral immünite, enfeksiyonlara yanıt olarak işlev gören ve spesifik olarak "antijenlerin" varlığına yanıt olarak üretilen "antikorlar" olarak bilinen serum proteinleri olan kan faktörlerinin aracılık ettiği bağışıklığa karşılık gelir.

Humoral immün yanıt sırasında üretilen antikorların bazı etkileri (Kaynak: Becky Boone, Wikimedia Commons)

Bir memelinin bağışıklık sistemi, doğuştan gelen bağışıklık sistemi ve uyarlanabilir bağışıklık sistemi olarak ikiye ayrılabilir. Doğuştan gelen bağışıklık sistemi, istilacı ajanların vücuda girmesine karşı fiziksel ve kimyasal bariyerler olarak işlev gören farklı unsurlardan oluşur.

Bu tür engeller arasında epitel ve bunların ürettiği bazı maddeler vardır; Vücudun ilk savunma sistemini temsil eden bazı özel hücre tipleri de söz konusudur.

Uyarlanabilir veya spesifik bağışıklık sistemi, bulaşıcı maddelere maruz kalmaya veya belirli mikroorganizmalarla temasa yanıt olarak tetiklendiğinden biraz daha karmaşık ve "gelişmiştir", ancak her iki sistem de genellikle birlikte çalışır.

Belirli bir sistem olduğu söylenir, çünkü tanımlanmış belirleyicilere yanıt olarak oluşur ve aynı zamanda "hatırlama" ve daha hızlı yanıt verme ve tekrarlanan maruziyetlere daha "güç" veya "verimlilik" ile yanıt verme yeteneğine sahip oldukça uzmanlaşmış hücreler tarafından aracılık edilir. aynı işgalci ajan.

Humoral bağışıklık, aynı zamanda hücresel bağışıklık altında da sınıflandırılan, adaptif veya spesifik bağışıklığın alt kategorilerinden biridir. Her iki tür yanıt, ilgili bağışıklık sisteminin bileşenine bağlı olarak birbirinden farklıdır.

teori

Yıllarca süren yoğun araştırma ve tartışmaların ürünü olan hümoral bağışıklık teorisi, bağışıklığın vücut sıvılarında bulunan maddeler veya "mizahlar" tarafından sağlandığını öne sürüyor.

Bu teori, bu tür yanıt mekanizmalarında yer alan birçok efektörü bağımsız olarak inceleyen ve tanımlayan birçok bilim adamı tarafından geliştirilmiştir.

Paul Ehrlich, 1900'lerin başlarında antijen-antikor tamamlayıcılığı üzerine en derinlemesine çalışmaları yürüten belki de en etkili olanlardan biriydi.

Biraz tarih

Ünlü immünolog Rudolph Virchow, 1858'de, tüm vücut patolojilerinin, "çözülebilir mizahların uyumsuzluğundan" çok, korumadan sorumlu hücresel unsurların arızasından kaynaklandığını tespit etti.

25 yıldan biraz daha uzun bir süre sonra, 1884'te Eli Metchnikoff, bugün hücre aracılı bağışıklık (hücresel bağışıklık) teorisinin ana temellerini şekillendiren ve destekleyen fagositik teorinin ilk yayınını gün ışığına çıkardı.

Metchnikoff'u eleştirenlerin çoğu onun iddialarını "çürütmeye" çalıştı ve 1888'de, Metchnikoff'un teorilerini test etmek için tasarlanmış bir dizi deney yapan George Nuttall, normal hayvanların serumunun bazılarına karşı "doğal toksisiteye" sahip olduğunu gözlemledi. mikroorganizmalar.

Böylelikle, "sağlıklı" veya "özel olarak aşılanmış" hayvanlardan alınan hücresiz sıvıların bakterileri öldürebileceği, dolayısıyla doğuştan gelen ve edinilmiş bağışıklığı açıklamak için hücre teorisine başvurulmasının gerekmediği bilim dünyasında popüler hale geldi. .

Humoral bir bağışıklık tepkisinin varlığını deneysel olarak ilk doğrulayanlar 1800'lerin sonlarında Emil von Behring ve Shibasaburo Kitasato idi. Von Behring ve Kitasato, difteri ve tetanoz tarafından tetiklenen bağışıklık tepkilerinin karşı antikorların varlığından kaynaklandığını gösterdi. eksotoksin.

1900'lerin başında, Karl Landsteiner ve diğer araştırmacılar, bakteriyel olmayan diğer toksinlerin ve maddelerin humoral bağışıklık üretebileceğini fark ettiler.

"Antikor" terimi, kısa bir süre sonra, "antijenlere" karşı antitoksinler olarak işlev görebilen belirli maddelere değinmek üzere bir genellik olarak türetilmiştir.

Antijen kelimesi, humoral antikorların üretimini tetikleyen maddeleri tanımlamak için kullanılan terimdir.

Efektör mekanizmaları

Hem humoral bağışıklık tepkileri hem de hücresel bağışıklık tepkileri, lenfositler olarak bilinen bir hücre türü tarafından aracılık edilir.

Hücresel bağışıklığın ana kahramanları T lenfositleriyken, yabancı antijenlerin varlığına yanıt veren ve humoral bağışıklığın özelliği olan antikor üreten hücrelere dönüşen B lenfositleridir.

Hümoral bağışıklık, hücre dışı mikroorganizmalara ve diğer toksinlere karşı ana savunma mekanizmasıdır, hücresel bağışıklık ise antikorlar tarafından tanınması “erişilemeyen” hücre içi patojenlerin ortadan kaldırılmasına katkıda bulunur.

Humoral immün yanıtın aşamaları

Hücresel bağışıklık tepkisinin yanı sıra, humoral tepki üç aşamaya ayrılabilir: biri tanıma, diğeri aktivasyon ve diğeri etki.

Tanıma fazı, antijenlerin olgun B lenfositlerinin hücre yüzeyindeki spesifik membran reseptörlerine bağlanmasından oluşur.

Antikorlar, bu tür "reseptörler" olarak işlev görür ve proteinleri, polisakkaritleri, lipitleri ve diğer "yabancı" hücre dışı maddeleri tanıyabilir.

Aktivasyon fazı, antijenlerin tanınmasından sonra lenfositlerin çoğalmasıyla başlar ve ya antijenleri ortadan kaldırabilen diğer efektör hücrelerde ya da yeni bir maruziyetten sonra daha hızlı yanıtlar indükleyebilen hafıza hücrelerinde farklılaşma ile devam eder. antijen.

Efektör fazı sırasında, antijen ortadan kaldıran fonksiyonlar uygulayan lenfositler "efektör hücreler" olarak bilinir, ancak diğer hücreler de dahil olur, bunlar aynı zamanda doğuştan gelen bağışıklık tepkisine de katılır ve fagositoz yapan ve yabancı maddeleri ortadan kaldırır.

Lenfositler ve antikorlar

Lenfositler veya B hücreleri tarafından üretilen antikorlar, oluşumlarını indükleyen antijeni nötralize etmek ve ortadan kaldırmak gibi fizyolojik bir işleve sahiptir ve humoral bağışıklık sistemi, çok sayıda farklı antijenlere yanıt verebilir.

B lenfositleri, tanımlanmış bir antijene (spesifiktirler) yanıt olarak kemik iliğinden kaynaklanır ve bu, antijenik stimülasyondan önce gerçekleşir. Belirli antikorların ekspresyonu, daha fazla antikor salgılayan B hücrelerinin proliferasyonunu ve farklılaşma yanıtlarını tetikler.

İkincisinin aktivasyonu için T hücreleri ve B hücreleri arasında sinyalleşme (Kaynak: Manuel Mellina Vicente, Wikimedia Commons aracılığıyla)

Bununla birlikte, antijenin doğasına bağlı olarak, B hücreleri için aktive edici faktörler salgılayan "yardımcı T lenfosit" adı verilen özel bir T lenfosit türü tarafından verilen farklılaşma ve proliferasyon için ek bir sinyale ihtiyaç vardır.

İmmünglobulinler

Esas olarak kan sıvılarında bulundukları için, B hücreleri tarafından üretilen antikorlara immünoglobulinler denir. Bu protein molekülleri, disülfür köprüleri (SS) ile birbirine bağlı iki ağır ve iki hafif glikoprotein zincirine sahiptir.

Bir immünoglobulin G'nin (IgG) yapısı (Kaynak: w: Kullanıcı: AJVincelli, Wikimedia Commons aracılığıyla)

Hafif zincirler "kappa" ve "lambda" olarak bilinir, ancak gama (G), mu (M), alfa (A), delta (D) ve epsilon (E) olarak adlandırılan 5 tür ağır zincir vardır. ).

Hafif ve ağır zincirlerin kombinasyonu, immünoglobulin IgG, IgM, IgA, IgD ve IgE'nin oluşumu ile sona erer. Memeli serumunda en bol bulunan antikor, immünoglobulin IgG'dir (yaklaşık% 70).

Bir antikorun her zinciri bir amino terminaline ve bir karboksil terminal ucuna sahiptir. Antijenleri bağlayabilen kısım amino terminal ucundadır, ancak karboksil terminal bölgesi biyolojik aktiviteyi belirleyen şeydir.

Humoral bağışıklık tepkisi

IgG benzeri antikorların karboksil terminal bölgesi, özel reseptörlere sahip nötrofiller ve makrofajlar gibi fagositik hücreler tarafından özellikle tanınır.

Bu tanıma, reseptör ve antikor arasındaki teması içerir ve fagositik hücreler içindeki antijenlerin fagositozunu ve bozunmasını kolaylaştıran bu birleşmedir.

IgG'nin aksine, diğer immünoglobulin sınıfları sekresyonlarda ve dokularda bulunmaz. Bununla birlikte, bağışıklık tepkisini ortaya çıkarmada aynı derecede faydalıdırlar.

IgM immünoglobulinleri (serum immünoglobulinlerinin% 10'u), kompleman sisteminin güçlü aktivatörleridir, bu nedenle antijenlerin parçalanmasında işlev görür ve direnci artırır.

IgA immünoglobulinleri (serum immünoglobulinlerinin% 20'si) lenfoid dokularda üretilir ve işlenir ve akciğerlerin mukozasına ve gastrointestinal sisteme taşınır. Mukozal yüzeylere giren virüsleri ve diğer antijenleri etkisiz hale getirmek için çalışırlar.

IgD, B lenfositlerine bağlanır ve bir antijen reseptörü olarak işlev görürken, IgE (alerjik antikor olarak bilinir) mast hücrelerinin ve bazofillerin yüzeyine spesifik reseptörler aracılığıyla bağlanır. Her iki immünoglobulin de serumda çok düşük konsantrasyondadır.

Örnekler

Humoral immün tepkisinin (B lenfositleri) ana efektörleri tarafından üretilen antikorlar, farklı tehdit türlerine karşı farklı yanıt mekanizmalarını "indükleme" veya "aktive etme" yeteneğine sahiptir.

Örneğin, IgG immünoglobulinleri, viral partikülleri nötralize etmek için çalışan ve böylece bunların konakçı hücrelere bağlanmasını önleyen "tamamlayıcı kaskad" olarak bilinen şeyin aktivatörleridir.

Hamilelik sırasında anne, IgG gibi immünoglobulinlerin karboksil terminaline yüksek afiniteye sahip reseptörlere sahip olan plasentadaki trofoblastik hücreler aracılığıyla fetüse antikor aktarır.

Polisakkaritlerden oluşan "kapsülleri" olan bakterilere verilen humoral tepkiye, bu mikroorganizmaların fagositozunu teşvik eden immünoglobulin M aracılık eder.

Hümoral bağışıklığın bir başka önemli örneği, IgE'nin eozinofilik hücreler aracılığıyla yok olmalarını "yönlendirdiği" parazitlere verilen sistemik tepkidir.

Referanslar

1. Abbas, A., Lichtman, A. ve Pober, J. (1999). Hücresel ve Moleküler İmmünoloji (3. baskı). Madrid: McGraw-Hill.
2. Carroll, MC ve Isenman, DE (2012). Humoral Bağışıklığın Kompleman Tarafından Düzenlenmesi. Bağışıklık, 37 (2), 199–207.
3. Kindt, T., Goldsby, R. ve Osborne, B. (2007). Kuby's Immunology (6. baskı). Meksika DF: McGraw-Hill Interamericana, İspanya.
4. Klein, T. (2007). Edinilmiş bağışıklık tepkisi. XPharm'da: Kapsamlı Farmakoloji Referansı (s. 1-5).
5. Lishner, H. ve DiGeorge, A. (1969). Humoral bağışıklıkta timusun rolü. The Lancet, 2, 1044–1049.
6. Medzhitov, R. ve Janeway, C. (2000). Doğuştan gelen bağışıklık. New England Tıp Dergisi, 338–344.
7. Merlo, LMF ve Mandik-Nayak, L. (2013). Uyarlanabilir Bağışıklık: B Hücreleri ve Antikorlar. In Cancer Immunotherapy: Immune Suppression and Tumor Growth: Second Edition (s. 25-40).
8. Silverstein, AM (1979). İmmünoloji Tarihi. Hücresel ve Humoral Bağışıklık: Destansı bir 19. Yüzyıl Savaşının Belirleyicileri ve Sonuçları. Hücresel İmmünoloji, 48 (1), 208–221.
9. Steinman, RM (2008). Doğuştan gelen, dendritik hücreler aracılığıyla adaptif bağışıklığa bağlanma. Akciğer Enfeksiyonuna Karşı Doğuştan Bağışıklıkta (s. 101–113).
10. Tan, TT ve Coussens, LM (2007). Humoral bağışıklık, iltihaplanma ve kanser. İmmünolojide Güncel Görüş, 19 (2), 209–216.
11. Twigg, HL (2005). Humoral immün savunma (antikorlar): Son gelişmeler. Amerikan Toraks Derneği Bildirileri, 2 (5), 417–421.
12. Wherry, EJ ve Masopust, D. (2016). Uyarlanabilir Bağışıklık: Nötrleştirme, Ortadan Kaldırma ve Bir Sonraki Sefer için Hatırlama. Viral Patogenezde: Temellerden Sistem Biyolojisine: Üçüncü Baskı (s. 57-69).