Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

24.3: Respostas Imunológicas Humorais
TABLE OF
CONTENTS

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Humoral Immune Responses
 
TRANSCRIPT

24.3: Humoral Immune Responses

24.3: Respostas Imunológicas Humorais

Overview

The humoral immune response, also known as the antibody-mediated immune response, targets pathogens circulating in “humors,” or extracellular fluids, such as blood and lymph. Antibodies target invading pathogens for destruction via multiple defense mechanisms, including neutralization, opsonization, and activation of the complement system. Patients that are impaired in the production of antibodies suffer from severe and frequent infections by common pathogens and unusual pathogens.

B Cells Are Produced by the Bone Marrow and Circulate through Body Fluids

B lymphocytes, also called B cells, detect pathogens in the blood or lymph system. Although B cells originate in the bone marrow, their name is derived from a specialized organ in birds in which B cells were first discovered, the bursa of Fabricius. After release from the bone marrow, B cells mature in secondary lymphoid tissues, such as the spleen, lymph nodes, tonsils and mucosa-associated lymphoid tissue throughout the body.

B Cells Differentiate into Antibody Releasing Plasma Cells and Memory B Cells

B cells bind to specific parts of a pathogen, called antigens, via their B cell receptors. In addition to antigen binding, B cells require a second signal for activation. This signal can be provided by helper T cells or, in some cases, by the antigen itself. When both stimuli are present, B cells form germinal centers, where they proliferate into plasma cells and memory B cells. All cells that are derived from a common ancestral B cell (monoclonal) respond to the same antigen. Each plasma cell secretes genetically identical antibodies that circulate in the bloodstream. Memory B cells produce antibodies that are bound to the cell’s surface and are highly specific against the antigen that initially led to the production of the memory B cell. Memory B cells are long-lived and enable the organism to react much faster and stronger upon secondary exposure to the same pathogen.

Antibodies Kill Pathogens in Diverse Ways

Antibodies bind to antigens that they encounter in body fluids. The resulting antibody-antigen complex activates three major defense mechanisms: neutralization, opsonization and the complement system.

Neutralization: Antibodies “neutralize” a pathogen by interfering with its ability to infect host cells. For example, when an antibody binds to the surface of a virus, it may impair the ability of the virus to attach to or gain entry into target cells, effectively inhibiting the infection.

Opsonization: Antibodies function as opsonins, which “tag” pathogens for destruction. Specifically, the formation of the antigen-antibody complex attracts and stimulates phagocytic cells that engulf and destroy the pathogen.

Complement: Antibodies can activate the complement system, which plays a role in both innate and adaptive immunity. The complement system is a sequential cascade of more than 30 proteins. With the help of antibodies, these proteins opsonize pathogens for destruction by macrophages and neutrophils, induce an inflammatory response with the recruitment of additional immune cells, and promote lysis (destruction) of the pathogen.

Disruption of the Humoral Immune System Is Life-Threatening

Humans suffering from humoral immune system disorders are often identified early in life, when the number of antibodies that the infant received from its mother (i.e., passive immunity) decreases. Given the complexity of the humoral immune system, the causes for its malfunction are manifold. However, nearly 80% of patients with a primary immunodeficiency disease involve an antibody disorder. For example, hypogammaglobulinemia is the deficiency, or low number, of all classes of antibodies. Patients have more frequent ear, sinus, and pulmonary infections and suffer from gastrointestinal problems, such as diarrhea, malabsorption, and symptoms of irritable bowel syndrome. In general, the frequency and severity of patient infections increase with age. Infections by unusual pathogens tend to be severe, and infections by common pathogens are often both serious and recurrent.

Visão geral

A resposta imune humoral, também conhecida como resposta imune mediada por anticorpos, tem como alvo patógenos que circulam em "humores", ou fluidos extracelulares, como sangue e linfático. Os anticorpos visam a destruição de patógenos invasores por meio de múltiplos mecanismos de defesa, incluindo neutralização, opssonização e ativação do sistema complementar. Pacientes prejudicados na produção de anticorpos sofrem de infecções graves e frequentes por patógenos comuns e patógenos incomuns.

Células B são produzidas pela medula óssea e circulam através de fluidos corporais

Linfócitos B, também chamados de células B, detectam patógenos no sangue ou sistema linfático. Embora as células B se originem na medula óssea, seu nome é derivado de um órgão especializado em aves em que as células B foram descobertas pela primeira vez, a bursa de Fabricius. Após a liberação da medula óssea, as células B amadurecem em tecidos linfoides secundários, como o baço, linfonodos, amígdalas e tecido linfoide associado à mucosa em todo o corpo.

Células B se diferenciam em anticorpos liberando células plasmáticas e células B de memória

As células B se ligam a partes específicas de um patógeno, chamado antígenos, através de seus receptores de células B. Além da ligação de antígeno, as células B requerem um segundo sinal para ativação. Este sinal pode ser fornecido por células T auxiliares ou, em alguns casos, pelo próprio antígeno. Quando ambos os estímulos estão presentes, as células B formam centros germinales, onde se proliferam em células plasmáticas e células B de memória. Todas as células derivadas de uma célula B ancestral comum (monoclonal) respondem ao mesmo antígeno. Cada célula plasmática secreta anticorpos geneticamente idênticos que circulam na corrente sanguínea. As células B da memória produzem anticorpos que estão ligados à superfície da célula e são altamente específicos contra o antígeno que inicialmente levou à produção da célula B da memória. As células B da memória são de longa duração e permitem que o organismo reaja muito mais rápido e mais forte após a exposição secundária ao mesmo patógeno.

Anticorpos matam patógenos de diversas maneiras

Anticorpos se ligam a antígenos que encontram em fluidos corporais. O complexo anticorpo-antígeno resultante ativa três grandes mecanismos de defesa: neutralização, opsonização e sistema de complementação.

Neutralização: Anticorpos "neutralizam" um patógeno interferindo em sua capacidade de infectar células hospedeiras. Por exemplo, quando um anticorpo se liga à superfície de um vírus, ele pode prejudicar a capacidade do vírus de se conectar ou obter entrada em células-alvo, inibindo efetivamente a infecção.

Opsonização: Os anticorpos funcionam como opsoninas, que "marcam" patógenos para destruição. Especificamente, a formação do complexo antígeno-anticorpo atrai e estimula células fagocíticas que engolem e destroem o patógeno.

Complemento: Anticorpos podem ativar o sistema complementar, que desempenha um papel tanto na imunidade inata quanto na adaptativa. O sistema de complemento é uma cascata sequencial de mais de 30 proteínas. Com a ajuda de anticorpos, essas proteínas opsonizam patógenos para destruição por macrófagos e neutrófilos, induzm uma resposta inflamatória com o recrutamento de células imunes adicionais e promovem a lise (destruição) do patógeno.

Interrupção do sistema imunológico humoral é fatal

Humanos que sofrem de distúrbios do sistema imunológico humorístico são frequentemente identificados no início da vida, quando o número de anticorpos que o bebê recebeu de sua mãe (ou seja, imunidade passiva) diminui. Dada a complexidade do sistema imunológico humoral, as causas para seu mau funcionamento são múltiplas. No entanto, quase 80% dos pacientes com doença de imunodeficiência primária envolvem um distúrbio de anticorpos. Por exemplo, hipogammaglobulinemia é a deficiência, ou número baixo, de todas as classes de anticorpos. Os pacientes têm infecções mais frequentes no ouvido, no seio e pulmonares e sofrem de problemas gastrointestinais, como diarreia, má absorção e sintomas da síndrome do intestino irritável. Em geral, a frequência e a gravidade das infecções dos pacientes aumentam com a idade. Infecções por patógenos incomuns tendem a ser graves, e infecções por patógenos comuns são muitas vezes graves e recorrentes.


Suggested Reading

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter