Humorālā imūnsistēma: kas tā ir, funkcijas un antivielu loma
Atklāj humorālās imūnsistēmas darbību: funkcijas, antivielu loma un aizsardzība pret patogēniem asinīs un būtiskajos šķidrumos. Uzzini, kā tā sadarbojas ar adaptīvo un iedzimto imunitāti.
Humorālā imūnsistēma ir imūnsistēmas daļa, kas aizsargā organismu pret mikroorganismiem un citiem svešķermeņiem, galvenokārt izmantojot šķidrumu (seruma, gļotu u. c.) komponentes ārpus šūnām. Termins «humorāls» cēlies no senās medicīnas apzīmējuma «humori» — ķermeņa šķidrumi.
Humorālo aizsardzību nodrošina makromolekulas, kas darbojas ārpus šūnām. Tās var būt izdalītas antivielas, komplementa olbaltumvielas vai daži antimikrobiāli peptīdi. Šo komponentu uzdevums ir atpazīt un neitralizēt vai marķēt baktērijas un citus svešķermeņus, kas brīvi cirkulē asinsrites vai citu ķermeņa šķidrumu sistēmā.
Humorālā imūnsistēma kontrastē ar šūnu mediēto imunitāti. Šūnu mediētā imunitāte ietver fagocītu, antigēnam specifisku citotoksisku T-limfocītu aktivizāciju un dažādu citokīnu izdalīšanos, reaģējot uz antigēnu. Humorālās un šūnu mediētās atbildes darbojas sadarbībā, piemēram, palīdzot ražot antivielas vai efektīvāk iznīcināt inficētās šūnas.
Kā darbojas antivielas
Antivielas (imūnglobulīni) ir proteīni, kurus galvenokārt izstrādā aktivizētas B šūnas (plazmocīti). Tās atpazīst specifiskus antigēnu vietas (epitopus) un aizsargā organismu vairākos veidos:
- Neitralizācija: antiviela piesaistās patogēna virsmai vai toksīnam un novērš tā saistīšanos ar šūnām;
- Opsonisācija: antivielas apzīmē mikroorganismus, padarot tos vieglāk fagocitējamus fagocītiem;
- Komplementa aktivācija: antivielu piesaiste var aktivēt komplementa kaskādi, kas veicina patogēna lizēšanu vai fagocitozi;
- Aglutinācija un precipitācija: antivielas var savienot vairākus patogēnus kopā, atvieglojot to noņemšanu;
- Antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity (ADCC): dažas antivielas rekrūtē efektoru šūnas (piem., NK šūnas), lai iznīcinātu mērķa šūnas.
Antivielu klases un to nozīme
- IgM — parasti pirmā antivielu klase, kas parādās akūtā infekcijā; efektīva aglutinācijā un komplementa aktivācijā.
- IgG — galvenā asinīs cirkulējošā klase, nodrošina ilgstošu aizsardzību; spēj šķērsot placentu un nodrošināt pasīvo imunitāti jaundzimušajiem.
- IgA — dominē gļotādu virsmās (elpošanas, gremošanas traktā) un aizsargā ieejas vārtus infekcijām.
- IgE — saistīta ar alerģiskām reakcijām un aizsardzību pret helmintiem.
- IgD — galvenokārt uz B limfocītu virsmas; loma signālu vadībā B šūnu attīstībā.
Komplementa sistēma un citi humoriālie mehānismi
Komplementa sistēma sastāv no vairākām plazmas olbaltumvielām, kas var tikt aktivētas klasiskajā, lektīnu vai alternatīvajā ceļā. Komplements palīdz:
- direkti lizēt mikroorganismus vai inficētās šūnas,
- opsonizēt mērķus fagocitozei,
- stimulēt iekaisuma reakciju, piesaistot imūnšūnas.
Tāpat humoriālajā aizsardzībā ietilpst antimikrobiāli peptīdi (piem., defenzīni), plazmas faktori un citos šķidrumos esoši inhibitori, kas veicina ātru sākotnējo atbildi uz patogēniem.
B šūnu aktivācija, imūnā atmiņa un vakcinācija
B šūnas, saskaroties ar antigēnu un saņemot palīdzību no palīgšūnām (CD4+ T šūnām), diferencējas par plazmocītiem, kas intensīvi ražo antivielas, vai par atmiņas B šūnām, kas saglabā informāciju par antigēnu. Pirmreizējā imūnā atbilde parasti ir lēnāka un dominē IgM, bet atkārtotā (sekundārā) atbilde ir ātrāka, spēcīgāka un dominē IgG — tas ir vakcinācijas pamats.
Klīniskā nozīme
Humorālā imunitāte ir būtiska medicīnā:
- Vakcinācijas mērķis ir izraisīt drošu un ilgstošu humorālu atbildi (antivielu un atmiņas šūnu veidošanos).
- Diagnostikā antivielu noteikšana (seroloģijas testi — ELISA, Western blot u. c.) palīdz atklāt iepriekšējas vai pašreizējas infekcijas.
- Terapeitiski izmanto monoclonālās antivielas infekciju, iekaisumu, autoimūnu slimību un onkoloģijas ārstēšanā.
- Humorālas deficītu grupā ir stāvokļi kā ģenētiskas agammaglobulinēmijas vai iegūtas imūndeficīta situācijas, kas palielina infekciju risku; savukārt pārmērīga antivielu vai autoantivielu ražošana var izraisīt autoimūnas slimības.
Kopsavilkums: humorālā imūnsistēma izmanto antivielas, komplementu un citus šķidrumu komponentus, lai atpazītu, neitralizētu un noņemtu patogēnus ārpus šūnām. Tā darbojas ciešā sadarbībā ar šūnu mediēto imunitāti, nodrošinot daudzslāņainu aizsardzību pret infekcijām un citām ķermeņa iekšējām briesmām.
Kā darbojas humorālā sistēma
Galvenās šūnas, kas to nodrošina, ir B šūnas, kuras rada un izdala antivielas, kas meklē iebrucējus un piestiprinās pie tiem. Kad iebrucējs ir pārklāts ar antivielām, tas tiek virzīts uz iebrucēja iznīcināšanu, ko veic citas imūnsistēmas daļas. Pirms B šūna var izveidot antivielas, tai vispirms ir vajadzīgas T palīgšūnas, lai "iemācītu" B šūnai informāciju par ienākošo iebrucēju. Tā ir adaptīvās imūnsistēmas galvenā daļa, un šeit pievienotajā atsaucē ir sniegts procesa kopsavilkums.
Svarīgākais elements ir antivielu ražošana, kas pielāgotas cīņai ar konkrētām baktērijām, taču ir arī vairākas citas humānās aizsardzības sistēmas, ko veido primitīvāka iedzimtā imūnsistēma.
| Nozīmīgākie atklājumi humorālās imunitātes pētniecībā | ||
| Viela | Darbība | Discovery |
| Alexin(s) | Šķīstošas seruma sastāvdaļas, kas | Buchner (1890), |
| Antitoksīni | Vielas serumā, kas var | fon Bērings un Kitasato (1890) |
| Bakteriolizīni | Seruma vielas, kas darbojas kopā ar | Ričards Pfeifers (Richard Pfeiffer, 1895) |
| Baktēriju aglutinīni | Seruma vielas, kas aglutinē baktērijas un | von Gruber un Durham (1896), |
| Hemolizīni | Seruma vielas, kas darbojas kopā ar komplementu, lai | Belfanti un Karbone (1898) |
| Opsonīni | Seruma vielas, kas pārklāj | Raits un Duglass (1903) |
| veidošanās (1900), antigēna un antivielas saistīšanās hipotēze | Dibinātājs: P Ehrlich | |
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir humorālā imūnsistēma?
A: Humorālā imūnsistēma ir imūnsistēmas daļa, kas aizsargā organismu pret organismu invāzijām un citiem svešķermeņiem.
Q: Ko dara imūnsistēmas humorālā daļa?
A: Imūnās sistēmas humorālo daļu veic makromolekulas ārpus šūnām, kas var būt izdalītas antivielas, komplementa olbaltumvielas vai daži antimikrobiāli peptīdi. To uzdevums ir uzbrukt baktērijām (un citām svešķermeņiem), kas nonākušas asinsritē vai citos šķidrumos.
J: Kādi bija šie šķidrumi, kurus senajos medicīnas laikos sauca par "humoriem"?
A: Šķidrumi, kurus senajos medicīnas laikos sauca par "humoriem", ir asinsrite vai citi šķidrumi, kuros ir baktērijas (un citas svešķermeņi).
J: Kādas ir humorālās imūnsistēmas sastāvdaļas?
A: Humorālās imūnsistēmas komponenti ir izdalītās antivielas, komplementa olbaltumvielas vai daži antimikrobiāli peptīdi.
J: Kāda veida imūnsistēmai piemīt humorālā imūnsistēma?
A: Gan primitīvākajai iedzimtajai imūnsistēmai, gan vēlākai iegūtajai jeb adaptīvajai mugurkaulnieku imūnsistēmai ir humorālas sastāvdaļas.
J: Kāda ir atšķirība starp humorālo imūnsistēmu un šūnu mediēto imunitāti?
A: Humorālā imūnsistēma aizsargā organismu pret invazīviem organismiem un citiem svešķermeņiem ar makromolekulām ārpus šūnām, bet šūnu mediētā imunitāte ietver fagocītu, antigēnam specifisku citotoksisku T-limfocītu aktivizāciju un dažādu citokīnu izdalīšanos, reaģējot uz antigēnu.
J: Kam uzbrūk humorālā imūnsistēma?
A: Humorālā imūnsistēma uzbrūk baktērijām (un citām svešķermeņiem), kas nonākušas asinsritē vai citos šķidrumos.
Meklēt