Teoria dell'immunità umorale, meccanismi effettori, esempi

IL immunità umorale, Conosciuto anche come risposta immunitaria mediata dall'anticorpo, è uno dei più importanti meccanismi di difesa degli organismi contro l'invasione da microrganismi o tossine extracellulari.

In particolare, l'immunità umorale si riferisce all'immunità mediata da fattori del sangue, che sono proteine ​​sieriche note come "anticorpi" che funzionano nelle risposte alle infezioni e che sono prodotte specificamente in risposta alla presenza di "antigeni".

Alcuni degli effetti degli anticorpi prodotti durante la risposta immunitaria umorale (Fonte: Becky Boone [CC BY-SA 2.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/2.0)] via Wikimedia Commons)

Il sistema immunitario di un mammifero può essere diviso in un sistema immunitario innato e un sistema immunitario adattivo. Il sistema immunitario innato è costituito da diversi elementi che funzionano come barriere fisiche e chimiche contro l'ingresso di agenti che invadono al corpo.

Tra queste barriere ci sono l'epitelio e alcune delle sostanze prodotte da loro; Alcuni tipi di cellule specifiche partecipano anche che, insieme, rappresentano il primo sistema di difesa del corpo.

Il sistema immunitario adattivo o specifico è un po 'più complesso e "evoluto", poiché viene innescato in risposta all'esposizione a agenti infettivi o al contatto con alcuni microrganismi, sebbene entrambi i sistemi di solito lavorassero insieme.

Si dice che si tratti di un sistema specifico perché si verifica in risposta a determinanti definiti ed è mediato da cellule estremamente specializzate che hanno anche la capacità di "ricordare" e rispondere più rapidamente e con più "forza" o "efficacia" a mostre ripetute allo stesso agente invasore.

L'immunità umorale è una delle sottocategorie di immunità adattiva o specifica, che è anche classificata come immunità cellulare. Entrambi i tipi di risposte differiscono l'uno dall'altro in base al componente del sistema immunitario che partecipa.

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Teoria

La teoria dell'immunità umorale, che era il prodotto di intensi anni di ricerca e dibattito, propone che l'immunità è mediata da sostanze presenti nei fluidi corporei o "umori".

Questa teoria è stata sviluppata da molti scienziati, che hanno studiato e descritto in modo indipendente molti degli effettori coinvolti in tali meccanismi della risposta.

Paul Ehrlich era forse uno dei più influenti, poiché conduceva gli studi più profondi sulla complementarità antigene-anticorpo all'inizio del 1900.

Un po 'di storia

Il famoso immunologo Rudolph Virchow, nel 1858, stabiliva che tutte le patologie del corpo erano dovute al malfunzionamento degli elementi cellulari responsabili della protezione, piuttosto che una "mancata corrispondenza dell'umore" solubile.

Poco più di 25 anni dopo, nel 1884, Eli Metchnikoff portò alla luce la prima pubblicazione della teoria fagocitica, che oggi modellava e supporta le basi principali della teoria dell'immunità cellulare mediata (immunità cellulare).

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Molti detrattori di Metchnikoff cercarono di "negare" le loro dichiarazioni ed era nel 1888 quando George Nuttall, conducendo una serie di esperimenti progettati per testare Metchnikoff, osservò che il siero di animali normali aveva una "tossicità naturale" di fronte a alcuni microrganismi.

In questo modo, è diventato popolare nel mondo scientifico che le cellule libere da cellule di animali "sani" o "particolarmente immunizzati" potevano uccidere i batteri, in modo tale che non fosse necessario ricorrere alla teoria cellulare per spiegare l'immunità innata e acquisita.

I primi a verificare sperimentalmente l'esistenza di una risposta immunitaria umorale furono Emil von Behring e Shibasaburo Kitasato nell'ultimo decennio del 1800. Von Behring e Kitasato hanno dimostrato che le risposte immunitarie sparate da difterite e tetano erano dovute alla presenza di anticorpi contro l'esotossina.

All'inizio del 1900, Karl Landsteiner e altri ricercatori si resero conto che altre tossine e sostanze di origine non batterica potevano produrre immunità umorale.

Il termine "anticorpo" è stato coniato poco dopo una generalità, per riferirsi a quelle sostanze specifiche che potrebbero funzionare come antitossine contro "antigeni".

La parola antigene era il termine usato per definire sostanze che innescano la produzione di anticorpi umorali.

Meccanismi efficaci

Sia le risposte immunitarie umorali che le risposte immunitarie cellulari sono mediate da un tipo di cellule note come linfociti.

I principali protagonisti dell'immunità cellulare sono i linfociti T, mentre sono i linfociti B che rispondono alla presenza di strani antigeni e si trasformano in cellule che producono anticorpi caratteristiche dell'immunità umorale.

L'immunità umorale è il principale meccanismo di difesa contro i microrganismi extracellulari e altre tossine, nel frattempo l'immunità cellulare contribuisce all'eliminazione dei patogeni intracellulari, che sono "inaccessibili" al riconoscimento dell'anticorpo.

Fasi di risposta immunitaria umorale

Oltre alla risposta cellulare cellulare, la risposta umorale può essere divisa in tre fasi: uno di riconoscimento, un altro di attivazione e un altro di realizzazione.

La fase di riconoscimento consiste nell'unione degli antigeni a specifici recettori della membrana sulla superficie cellulare dei linfociti B maturi.

Gli anticorpi funzionano come questi "recettori" e sono in grado di riconoscere proteine, polisaccaridi, lipidi e altre "strane" sostanze extracellulari.

La fase di attivazione inizia con la proliferazione dei linfociti dopo il riconoscimento degli antigeni e continua con la differenziazione, sia in altre cellule effettrici in grado di eliminare gli antigeni o nelle cellule di memoria in grado di indurre risposte più veloci dopo una nuova esposizione allo stesso antigene.

Durante la fase dell'effettore, i linfociti che esercitano funzioni di eliminazione dell'antigene sono noti come "cellule effettrici", sebbene altre cellule di solito partecipano, che partecipano anche all'innata risposta immunitaria e che fagocitn ed eliminando strani agenti.

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Linfociti e anticorpi

Gli anticorpi prodotti dai linfociti o nelle cellule B hanno la funzione fisiologica della neutralizzazione e dell'eliminazione dell'antigene che ha indotto la loro formazione e il sistema immunitario umorale può rispondere alla molteplicità di diversi antigeni.

I linfociti B hanno origine nel midollo osseo in risposta a un antigene definito (sono specifici) e ciò si verifica prima della stimolazione antigenica. L'espressione di anticorpi specifica innesca le risposte della proliferazione e la differenziazione di più cellule B B dei segretari anticorpi.

Segnalazione tra cellule T e cellule B per l'attivazione di quest'ultimo (fonte: Manuel Mellina Vicente, via Wikimedia Commons)

Tuttavia, a seconda della natura dell'antigene, è necessario un segnale aggiuntivo per la differenziazione e la proliferazione data da un tipo speciale di linfociti T chiamato "linfocita T collaboratore" che i fattori di attivazione segreta per le cellule B.

Immunoglobuline

In considerazione del fatto che si trovano principalmente nei liquidi ematici, gli anticorpi prodotti dalle cellule B sono chiamati immunoglobuline. Queste molecole di natura proteica hanno due catene glicoproteiche pesanti e due leggeri collegate tra loro attraverso i ponti disulfuri (S-S).

Struttura di un'immunoglobulina G (IgG) (Fonte: W: Utente: Ajvincelli [dominio pubblico] tramite Wikimedia Commons)

Le catene leggere sono conosciute come "kappa" e "lambda", ma ci sono 5 tipi di catene pesanti che sono state chiamate gamma (g), mu (m), alfa (a), delta (d) ed epsilon (e).

La combinazione di catene di luce e pesanti termina con la formazione di immunoglobuline IgG, IgM, IgD e IgE. L'anticorpo più abbondante nel siero dei mammiferi nell'immunoglobulina IgG (circa il 70%).

Ogni catena di un anticorpo ha un'estremità del terminale amminico e un altro carbossilica terminale. La porzione in grado di unire gli antigeni è all'estremità del terminale amino.

Risposta immunitaria umorale

La regione carbossilica terminale degli anticorpi di tipo IgG è specificamente riconosciuta da cellule fagocitiche come neutrofili e macrofagi, che hanno recettori speciali per questo.

Questo riconoscimento implica il contatto tra il ricevitore e l'anticorpo ed è questa unione che facilita la fagocitosi e la degradazione degli antigeni all'interno delle cellule fagocitiche.

A differenza delle IgG, gli altri tipi di immunoglobuline non si trovano nelle secrezioni e nei tessuti. Tuttavia, questi sono ugualmente strumenti nell'elicitazione della risposta immunitaria.

Le immunoglobuline IgM (10% di immunoglobuline sieriche) sono potenti attivatori del sistema di complemento, quindi funzionano nella lisi degli antigeni e aumentando la resistenza.

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Le immunoglobuline IgA (20% di immunoglobuline sieriche) sono prodotte nei tessuti linfoidi e vengono elaborate e trasportate in mucose polmonari e tratto gastrointestinale. Questi funzionano nella neutralizzazione di virus e altri antigeni che entrano nelle superfici mucose.

L'IGD è collegata ai linfociti B e funziona come ricevitore di antigeni, mentre l'IGE (noto come anticorpo allergico) è collegata alla superficie di mastociti e basofili attraverso recettori specifici. Entrambe le immunoglobuline hanno una concentrazione molto bassa nel siero.

Esempi

Gli anticorpi prodotti dai principali effettori della risposta immunitaria umorale (linfociti B) hanno la capacità di "indurre" o "attivare" diversi meccanismi di risposta contro diversi tipi di minacce.

Ad esempio, le immunoglobuline IgG sono attivatori di quella che è conosciuta come la "cascata del complemento", che funziona sulla neutralizzazione delle particelle virali, impedendo così la loro unione di ospitare le cellule.

Durante la gravidanza, la madre trasferisce gli anticorpi al feto attraverso le cellule trofoblastiche della placenta, che hanno recettori ad alta affinità per la fine delle immunoglobuline carbossiliche terminali come IgG come IgG.

La risposta umorale contro i batteri che ha "capsule" composte da polisaccaridi è mediata dall'immunoglobulina M, che promuove la fagocitosi di questi microrganismi.

Un altro importante esempio di immunità umorale è la risposta sistemica ai parassiti, in cui l'IGE "dirige" la loro distruzione attraverso le cellule eosinofile.

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