24.3: Humoralne odpowiedzi immunologiczne

Przegląd

Huralna odpowiedź immunologiczna, znana również jako odpowiedź immunologiczna za pośrednictwem przeciwciał, jest ukierunkowana na patogeny krążące w “humorach” lub płynach pozakomórkowych, takich jak krew i limfa. Przeciwciała są ukierunkowane na atakujące patogeny w celu zniszczenia poprzez wiele mechanizmów obronnych, w tym neutralizację, opsonizację i aktywację układu dopełniacza. Pacjenci, którzy są upośledzeni w wytwarzaniu przeciwciał, cierpią na ciężkie i częste infekcje powszechnymi patogenami i nietypowymi patogenami.

Limfocyty B są wytwarzane przez szpik kostny i krążą w płynach ustrojowych

Limfocyty B, zwane również limfocytami B, wykrywają patogeny we krwi lub układzie limfatycznym. Chociaż limfocyty B pochodzą ze szpiku kostnego, ich nazwa pochodzi od wyspecjalizowanego narządu u ptaków, u którego po raz pierwszy odkryto komórki B, kaletki Fabrycjusza. Po uwolnieniu ze szpiku kostnego limfocyty B dojrzewają we wtórnych tkankach limfatycznych, takich jak śledziona, węzły chłonne, migdałki i tkanka limfatyczna związana z błoną śluzową w całym ciele.

Limfocyty B różnicują się w komórki plazmatyczne uwalniające przeciwciała i komórki B pamięci

Limfocyty B wiążą się z określonymi częściami patogenu, zwanymi antygenami, za pośrednictwem receptorów komórek B. Oprócz wiązania antygenu, limfocyty B wymagają drugiego sygnału do aktywacji. Sygnał ten może być dostarczony przez pomocnicze limfocyty T lub, w niektórych przypadkach, przez sam antygen. Gdy oba bodźce są obecne, limfocyty B tworzą centra rozrodcze, w których namnażają się w komórki plazmatyczne i komórki B pamięci. Wszystkie komórki, które pochodzą ze wspólnego przodka limfocytu B (monoklonalnego), reagują na ten sam antygen. Każda komórka plazmatyczna wydziela genetycznie identyczne przeciwciała, które krążą w krwiobiegu. Limfocyty B pamięci wytwarzają przeciwciała, które są związane z powierzchnią komórki i są wysoce specyficzne wobec antygenu, który początkowo doprowadził do wytworzenia komórki B pamięci. Limfocyty B pamięci są długowieczne i umożliwiają organizmowi znacznie szybszą i silniejszą reakcję na wtórne narażenie na ten sam patogen.

Przeciwciała zabijają patogeny na różne sposoby

Przeciwciała wiążą się z antygenami, które napotykają w płynach ustrojowych. Powstały kompleks przeciwciało-antygen aktywuje trzy główne mechanizmy obronne: neutralizację, opsonizację i układ dopełniacza.

Neutralizacja: Przeciwciała “neutralizują” patogen, zakłócając jego zdolność do infekowania komórek gospodarza. Na przykład, gdy przeciwciało wiąże się z powierzchnią wirusa, może upośledzać zdolność wirusa do przyczepiania się do komórek docelowych lub wnikania do nich, skutecznie hamując infekcję.

Opsonizacja: Przeciwciała działają jako opsoniny, które “oznaczają” patogeny do zniszczenia. W szczególności tworzenie kompleksu antygen-przeciwciało przyciąga i stymuluje komórki fagocytarne, które pochłaniają i niszczą patogen.

Dopełniacz: Przeciwciała mogą aktywować układ dopełniacza, który odgrywa rolę zarówno w odporności wrodzonej, jak i nabytej. Układ dopełniacza to sekwencyjna kaskada ponad 30 białek. Za pomocą przeciwciał białka te opsonizują patogeny do zniszczenia przez makrofagi i neutrofile, indukują odpowiedź zapalną z rekrutacją dodatkowych komórek odpornościowych i sprzyjają lizie (zniszczeniu) patogenu.

Zaburzenie humoralnego układu odpornościowego zagraża życiu

U ludzi cierpiących na humoralne zaburzenia układu odpornościowego często rozpoznaje się we wczesnym okresie życia, kiedy liczba przeciwciał, które niemowlę otrzymało od matki (tj. odporność bierna) spada. Biorąc pod uwagę złożoność humoralnego układu odpornościowego, przyczyny jego nieprawidłowego działania są wielorakie. Jednak prawie 80% pacjentów z pierwotnym niedoborem odporności wiąże się z zaburzeniami przeciwciał. Na przykład hipogammaglobulinemia to niedobór lub niska liczba wszystkich klas przeciwciał. Pacjenci częściej mają infekcje uszu, zatok i płuc oraz cierpią na problemy żołądkowo-jelitowe, takie jak biegunka, zaburzenia wchłaniania i objawy zespołu jelita drażliwego. Ogólnie rzecz biorąc, częstość i nasilenie zakażeń pacjentów zwiększa się wraz z wiekiem. Infekcje nietypowymi patogenami są zwykle ciężkie, a infekcje powszechnymi patogenami są często zarówno poważne, jak i nawracające.