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24.3: Respuestas inmunitarias humorales
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Humoral Immune Responses
 
TRANSCRIPCIÓN

24.3: Humoral Immune Responses

24.3: Respuestas inmunitarias humorales

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.

Visión general

La respuesta inmune humoral, también conocida como respuesta inmune mediada por anticuerpos, se dirige a patógenos que circulan en "humores", o fluidos extracelulares, como la sangre y la linfa. Los anticuerpos se dirigen a patógenos invasores para su destrucción a través de múltiples mecanismos de defensa, incluyendo neutralización, opsonización y activación del sistema de complemento. Los pacientes que se ven afectados en la producción de anticuerpos sufren de infecciones graves y frecuentes por patógenos comunes y patógenos inusuales.

Las células B son producidas por la médula ósea y circulan a través de fluidos corporales

Los linfocitos B, también llamados células B, detectan patógenos en la sangre o en el sistema linfático. Aunque las células B se originan en la médula ósea, su nombre se deriva de un órgano especializado en aves en el que se descubrieron por primera vez las células B, la bursa de Fabricius. Después de la liberación de la médula ósea, las células B maduran en tejidos linfoide secundarios, como el bazo, los ganglios linfáticos, las amígdalas y el tejido linfoide asociado a la mucosa en todo el cuerpo.

Células B Diferenciarse en anticuerpos liberando células de plasma y células de memoria B

Las células B se unen a partes específicas de un patógeno, llamadas antígenos, a través de sus receptores de células B. Además de la unión de antígenos, las células B requieren una segunda señal para la activación. Esta señal puede ser proporcionada por células T auxiliares o, en algunos casos, por el antígeno en sí. Cuando ambos estímulos están presentes, las células B forman centros germinales, donde proliferan en células plasmáticas y células de memoria B. Todas las células que se derivan de una célula B ancestral común (monoclonal) responden al mismo antígeno. Cada célula plasmática secreta anticuerpos genéticamente idénticos que circulan en el torrente sanguíneo. Las células de memoria B producen anticuerpos que están unidos a la superficie de la célula y son muy específicos contra el antígeno que inicialmente condujo a la producción de la célula B de memoria. Las células de la memoria B son de larga vida y permiten que el organismo reaccione mucho más rápido y más fuerte tras la exposición secundaria al mismo patógeno.

Los anticuerpos matan a los patógenos de diversas maneras

Los anticuerpos se unen a los antígenos que encuentran en los fluidos corporales. El complejo anticuerpo-antígeno resultante activa tres mecanismos de defensa principales: neutralización, opsonización y el sistema de complemento.

Neutralización: Los anticuerpos "neutralizan" un patógeno interfiriendo con su capacidad para infectar las células huésped. Por ejemplo, cuando un anticuerpo se une a la superficie de un virus, puede afectar la capacidad del virus para adherirse a las células objetivo o a entrar en ella, inhibiendo efectivamente la infección.

Opsonización: Los anticuerpos funcionan como opsoninas, que "etiquetan" patógenos para su destrucción. Específicamente, la formación del complejo antígeno-anticuerpo atrae y estimula las células fagocíticas que envuelven y destruyen el patógeno.

Complemento: Los anticuerpos pueden activar el sistema de complemento, que desempeña un papel en la inmunidad innata y adaptativa. El sistema de complemento es una cascada secuencial de más de 30 proteínas. Con la ayuda de anticuerpos, estas proteínas opsonizan patógenos para la destrucción por macrófagos y neutrófilos, inducen una respuesta inflamatoria con el reclutamiento de células inmunitarias adicionales, y promueven la lysis (destrucción) del patógeno.

La interrupción del sistema inmune humoral es potencialmente mortal

Los seres humanos que sufren de trastornos del sistema inmunitario humoral a menudo se identifican al principio de la vida, cuando el número de anticuerpos que el bebé recibió de su madre (es decir, inmunidad pasiva) disminuye. Dada la complejidad del sistema inmune humoral, las causas de su mal funcionamiento son múltiples. Sin embargo, casi el 80% de los pacientes con una enfermedad de inmunodeficiencia primaria involucran un trastorno de anticuerpos. Por ejemplo, la hipogammaglobulinemia es la deficiencia, o un número bajo, de todas las clases de anticuerpos. Los pacientes tienen infecciones más frecuentes del oído, los senos paranasales y pulmonares y sufren de problemas gastrointestinales, como diarrea, malabsorción y síntomas del síndrome del intestino irritable. En general, la frecuencia y la gravedad de las infecciones de los pacientes aumentan con la edad. Las infecciones por patógenos inusuales tienden a ser graves, y las infecciones por patógenos comunes son a menudo graves y recurrentes.


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