Risposta immunitaria di tipo umorale e cellulare

Sintomi

Distinguere tra due tipi di risposta immunitaria umorale e cellulare.

1. Risposta immunitaria del tipo umorale

Le reazioni umorali si basano sulla produzione di anticorpi (immunoglobuline) da parte delle cellule B.

I linfociti B si trovano nei linfonodi, nella milza, nel midollo osseo, nelle placche dell'intestino di Peyer. Pochissimi nel sangue circolante.

Sulla superficie di ciascun linfocita B è presente un numero enorme di recettori antigenici e sono tutti uguali su un singolo linfocita B.

Gli antigeni che attivano le cellule B attraverso le cellule T-helper sono detti antigeni timo-dipendenti. Gli antigeni che attivano i linfociti b senza l'aiuto di cellule T-helper (antigeni proteici, componenti batteriche) sono chiamati indipendenti dal timo.

Esistono due tipi di risposta immunitaria umorale: T-dipendente e T-indipendente.

Fasi di risposta immunitaria:

Il primo stadio è il riconoscimento dell'antigene da parte dei linfociti.

L'antigene T-indipendente entra nel corpo e si lega ai recettori (immunoglobulina - M) del linfocita B. Quando ciò accade, l'attivazione di cellule immunocompetenti.

secondo stadio. L'attivazione di cellule presentanti l'antigene (cellule A) ha luogo: macrofagi, monociti, dendrociti, ecc. E la loro fagocitosi antigenica. I recettori dell'antigene sono portati alla superficie della cellula A e svolge la sua presentazione ai linfociti T. I linfociti T si legano all'antigene e diventa T-dipendente. Successivamente, la cellula A presenta l'antigene T-dipendente per l'induttore T e attiva altri linfociti T (aiutanti T, T-killer).

Il terzo stadio è la biosintesi di anticorpi specifici (immunoglobuline) mediante cellule formanti anticorpi.

Gli anticorpi sono proteine ​​sintetizzate dal corpo in risposta all'ingresso di una sostanza estranea (antigene) in esso e con una specifica affinità con esso.

Specificità - la capacità degli anticorpi di reagire solo con un antigene specifico, a causa della presenza di determinanti antigenici sull'antigene e sui recettori dell'antigene (anti-determinanti) sull'anticorpo.

La valenza è la quantità di anti-determinante sull'anticorpo (solitamente bivalente);

Affinità, affinità - la forza della connessione tra il determinante e l'anti-determinante;

L'avidità è la forza di legame di un anticorpo con un antigene. A causa della valenza, un singolo anticorpo si lega a diversi antigeni;

Eterogeneità - eterogeneità, dovuta alla presenza di tre tipi di determinanti antigenici:

Isotipico: caratterizza l'appartenenza di una immunoglobulina a una particolare classe (IgA, IgG, IgM, ecc.);

Allotipico - (specificità intraspecifica) corrisponde alle varianti alleliche di immunoglobulina (negli animali eterozigoti ci sono diverse immunoglobuline);

Idiotipo - riflette le caratteristiche individuali dell'immunoglobulina (può causare reazioni autoimmuni).

La struttura delle immunoglobuline (indipendentemente)

Le immunoglobuline di classe G sono sintetizzate dalle plasmacellule di milza, linfonodo, midollo osseo. Sono il 65-80% di tutte le immunoglobuline. La funzione principale è la lotta contro i microrganismi e la neutralizzazione delle tossine.

Le immunoglobuline di classe A sono sintetizzate dalle plasmacellule nei tessuti linfoidi sottomucosi e nei linfonodi regionali. Il loro 5-10%. Si trovano nella parte extravascolare dell'apparato respiratorio, urinario, digerente e partecipano alle difese della mucosa locale contro batteri, virus, tossine.

Immunoglobuline di classe M. Il loro 5-15%. Partecipa alle reazioni di agglutinazione, neutralizzazione di virus, CSC e opsonizzazione;

Immunoglobuline di classe E: circa il 5%, il loro contenuto è aumentato nelle reazioni allergiche e parassitarie. Molto sensibile al calore. Sono in grado di legarsi a specifici recettori di mastociti e basofili, causando il rilascio di sostanze vasoattive (istamina, serotonina, eparina, fattori ematossici eosinofili e neutrofili, enzimi), aumento della permeabilità vascolare e infiltrazione tissutale.

Le immunoglobuline di classe D sono secrete dalle cellule B in quantità molto piccole (fino all'1%) e plasmacellule delle tonsille e delle adenoidi. Partecipare a processi autoimmuni, nello sviluppo dell'immunità locale, avere attività antivirale, attivare raramente il complemento. Trovato solo in cani, primati, roditori, umani. È nel plasma sanguigno. Sensibile al calore

2. Risposta immunitaria di tipo cellulare

Basato sull'attività dei linfociti T.

Quando un antigene viene ingerito, viene processato dai macrofagi, che attivano i linfociti T e secernono mediatori che contribuiscono alla differenziazione dei linfociti T. Se il determinante dell'antigene e dell'anti-determinante dei linfociti T coincide, inizia la sintesi di cloni di tale linfocita T e inizia la loro differenziazione in effettori T e cellule T della memoria.

L'immunizzazione causata dal contatto con un antigene e associata allo sviluppo di una risposta immunitaria di tipo cellulare è chiamata sensibilizzazione.

Le reazioni immunitarie del tipo di cellula includono:

Reazioni a microrganismi intracellulari (virus, funghi, batteri);

Reazioni di immunità al trapianto;

Distruzione di cellule tumorali mediante linfociti T attivati;

Reazioni di ipersensibilità del tipo ritardato, reazioni allergiche cellulari;

Reazioni cellulari autoimmuni.

Nelle risposte immunitarie cellulari, i linfociti T stessi possono distruggere gli antigeni (T-killer) o attivare le cellule bersaglio (fagociti). Le cellule T possono anche essere trasformate in piccoli linfociti.

Descrivere il processo di formazione della risposta immunitaria umorale e cellulare.

Risposta immunitaria umorale. La risposta immunitaria sotto forma di produzione di anticorpi specifici (immunoglobuline) è la seguente.

I macrofagi fagocitici penetrano nel corpo dell'antigene, digeriscono, processano (processo), concentrano i suoi gruppi determinanti e, in congiunzione con la Ia-proteina, presentano questa informazione antigenica alle cellule T-helper e ai linfociti B sulla sua superficie (presentazione). La proteina è formata in un macrofago, la sua formazione è codificata dal gene Ir, che regola così la risposta immunitaria. Allo stesso tempo, i macrofagi secernono interleuchine (monokines) che stimolano i linfociti T e, a loro volta, gli T-helper producono interleuchine (linfochine) che stimolano la proliferazione (riproduzione) e la differenziazione dei linfociti B e la loro trasformazione in plasmacelle producendo anticorpi contro questo antigene. Questo processo è regolato da soppressori dei linfociti T che lo inibiscono. Pertanto, la risposta immunitaria umorale è formata da una cooperazione a tre cellule, cioè con la partecipazione di macrofagi, linfociti B, linfociti T. Alcuni antigeni con un'alta struttura polimerica possono causare la formazione di anticorpi senza la partecipazione di cellule T helper. Tali antigeni sono chiamati indipendenti dal timo, ad esempio lipopolisaccaridi di batteri gram-negativi.

Il ruolo protettivo dell'immunità umorale viene effettuato in modo tale che gli anticorpi specifici di questi batteri si uniscano a loro, li preparino, li rendano sensibili alla lisi con la partecipazione del complemento, alla neutralizzazione da parte dei fagociti. Per alcuni batteri patogeni che possiedono attività antifocitica, per esempio, stafilococco, brucella, patogeni della tubercolosi, la fagocitosi è completata solo con la partecipazione di anticorpi specifici - opsonine. Per quanto riguarda le antitossine, il loro ruolo protettivo è quello di combinarsi direttamente con le tossine e neutralizzarle.

Gli anticorpi sono anche coinvolti nelle reazioni di ipersensibilità di tipo immediato (HPVT).

La trasmissione passiva dell'immunità umorale è possibile con l'aiuto del siero del sangue, poiché gli anticorpi (immunoglobuline) circolano nel sangue.

La risposta immunitaria cellulare è formata dall'interazione di macrofagi e linfociti T. I macrofagi trasmettono informazioni antigeniche ai linfociti T. Le interleuchine (monokine) secernute dai macrofagi stimolano le cellule T-helper, che a loro volta secernono interleuchine (linfochine), stimolando la differenziazione e la proliferazione dei linfociti T e la loro conversione in linfociti immuni: T-effettori (Te) e T-killer ( Tk) In futuro, quelli sono coinvolti in reazioni di ipersensibilità di tipo ritardato e Tk - nella distruzione di cellule estranee ("cellule bersaglio").

L'immunità cellulare è alla base dei processi infiammatori, antitumorali, antivirali, immunità ai trapianti.

La trasmissione passiva dell'immunità cellulare non viene eseguita utilizzando il siero. Nell'esperimento, la trasmissione tramite i linfociti immunitari è possibile, nella clinica, usando le interleuchine

Memoria immunologica Quando si forma una risposta immunitaria, una parte delle cellule B e T, dopo aver ricevuto informazioni antigeniche, non si moltiplica. Tali cellule di memoria a vita lunga, che mantengono la loro specificità, forniscono una risposta immunitaria secondaria più rapida e più forte quando l'antigene viene reintrodotto.

Assegna un nome alle classi di linfociti da cui dipende il meccanismo di immunità: umorale e cellulare.

B - linfociti - riconoscimento e percezione della stimolazione antigenica sulla superficie di un macrofago, differenziazione e trasformazione in cellule plasmatiche che producono anticorpi. Una risposta immunitaria umorale è associata ai linfociti B.

T - linfociti - riconoscimento di informazioni antigeniche sulla superficie di un macrofago, differenziazione e trasformazione in linfociti immuni: T-effettori (Te) e T-killer (Tk). L'immunità cellulare è associata ai linfociti T.

Indicare: cellule che, nel processo di genesi degli anticorpi, catturano, digeriscono e presentano l'antigene; cellule che interagiscono con la formazione di immunità umorale, immunità cellulare; cellule che vengono trasformate e trasformate in plasma producendo anticorpi; cellule che stimolano questo processo; cellule che inibiscono la risposta immunitaria; cellule che uccidono il tumore e le cellule infettate dal virus.

Macrofagi - la cattura e l'elaborazione (elaborazione) dell'antigene, la concentrazione dei suoi gruppi determinanti insieme alla la-proteina sulla superficie cellulare, la presentazione (presentazione) di informazioni antigeniche ai linfociti. Produzione di interleukshuv - sostanze che stimolano i linfociti.

Cellule T-helper (Tx) - linfociti T che migliorano la risposta immunitaria; produrre interleuchine.

T-soppressori (Tc) - T-linfociti che inibiscono la risposta immunitaria.

Le cellule NK uccidono il tumore e le cellule infettate dal virus

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Risposta immunitaria umorale e cellulare

Segnale di attivazione per commutare la sintesi di diverse classi di anticorpi

L'attivazione cellulare è il risultato della trasduzione del segnale, che viene eseguita da una serie di complesse reazioni intracellulari. Dopo il riconoscimento, l'attivazione di CD3 (su cellule T) o CD79 (su cellule B) tirosina chinasi di diverse famiglie (Lck, Fyn, Blk, Btk, Lyn, Zap70, Syk, ecc.) È inizialmente attivata, quindi attraverso la mediazione le proteine ​​dell'adattatore sono incluse vie di segnalazione. Uno di questi è associato all'attivazione della fosfolipasi Cγ, alla formazione di inositolo trifosfato e al diacilglicerolo, all'attivazione della proteina chinasi C e alla mobilizzazione del Ca 2 + intracellulare, con la trascrizione del gene IL-2. Questa citochina è un fattore di crescita chiave per i linfociti nella risposta immunitaria. Il secondo percorso di segnalazione è collegato

con lo scambio di acido arachidonico e porta alla trascrizione dei geni delle proteine ​​strutturali necessarie per l'implementazione della mitosi cellulare.

Il quarto stadio (espansione clonale dei linfociti) e il quinto (maturazione dei linfociti effettori e delle cellule di memoria) della risposta immunitaria. L'espansione clonale è la proliferazione dei linfociti attivati ​​che si verificano negli organi periferici del sistema immunitario. Proliferanti cellule B per formare follicoli secondari nei linfonodi (passo centroblastico), la proliferazione cellulare è governato da diverse citochine: IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL-10, IL-13, IL-14, IFN-γ, TNF, ecc. Nei successivi centroblasti iniziano a trasformarsi in centrociti, che migrano verso la periferia dei follicoli (stadio dei centociti). A questo punto, le cellule entrano in un periodo di ipermutazioni somatiche, che è un modo particolare di selezionare la specificità BCR desiderata. Esiste una selezione positiva di cellule con BCR altamente specifico e una selezione negativa di linfociti B con un recettore specifico basso. Nel processo di maturazione, le cellule B subiscono cambiamenti morfologici (plasmablast (immunoblast) - protoplasmocyte (cellula linfoplasmoide) - plasmacellule) e migrano al midollo osseo e al MALT per la sintesi di anticorpi di varie classi. La sintesi degli anticorpi precoci (IgM) è registrata entro la fine del primo giorno dell'episodio infettivo clinico e IgG alto-specifico - entro 5-7 giorni.

L'espansione e la maturazione clonale delle cellule T avvengono nelle zone paracorticali dei linfonodi e negli spazi periarteriolari della milza. Le cellule di antigene riconosciute entrano in proliferazione e si trasformano in linfoblasti. I cloni delle cellule T CD8 + crescono rapidamente ei cloni dei linfociti T CD4 + crescono più lentamente. In generale, l'espansione clonale e la differenziazione sono regolate da diverse citochine (IL-2, IL-7, IL-9, IL-12, IL-15, IFN-γ, TNF, ecc.) E molecole adesive. Nel processo di differenziazione, il fenotipo dei linfociti T cambia in modo significativo, ma, a differenza dei linfociti B, non cambiano morfologicamente.

Un tipico equivalente clinico degli stadi dell'espansione clonale e della differenziazione è un aumento dei linfonodi periferici, delle tonsille, dei follicoli e della milza linfatici visibili. Questi sintomi possono essere osservati con infezioni sistemiche respiratorie, urogenitali o significative.

Nel corso della risposta immunitaria, le cellule di memoria T e B si formano insieme alle cellule effettrici. A differenza dei linfociti effettrici con breve durata, le cellule di memoria rimangono vitali per lungo tempo (per tutta la vita). Esistono cellule di memoria T CD4 + e CD8 +, cellule B di memoria e plasmacellule a vita lunga. In contrasto con i linfociti T naïve, le cellule T di memoria sono caratterizzate dal fenotipo CD45RO +, CD44 hi, un ciclo veloce indipendente da HLA e dalla capacità di secernere grandi quantità di citochine. Le plasmacellule a vita lunga forniscono un meccanismo aggiuntivo per supportare la sintesi di immunoglobuline senza stimolazione antigenica aggiuntiva per 1,5 anni.

La risposta immunitaria secondaria procede in modalità accelerata a scapito delle cellule di memoria (Figura 7-3). L'aspetto delle IgM nel siero spesso indica un'infezione "fresca" o la riattivazione di un patogeno persistente e la sintesi di IgG corrisponde alla presenza di una memoria immunitaria all'infezione una volta trasferita. Con una sintesi accelerata di IgG, le manifestazioni cliniche di una malattia infettiva sono generalmente assenti.

Fig. 7-3. Risposta umorale primaria e secondaria. Nel primo caso, l'aumento di IgG è in ritardo rispetto all'aumento di IgM, mentre, poiché l'IgM è bassa specifica per l'agente patogeno, tutti i sintomi di una malattia infettiva (contrassegnati in grigio) sono annotati. Nella risposta secondaria, l'agente patogeno si lega immediatamente con anticorpi di classe IgG altamente specifici, quindi non ci sono manifestazioni cliniche della malattia. Orizzontale: ora (giorno); verticalmente - il contenuto di immunoglobuline (g / l)

Il sesto stadio della risposta immunitaria (attività effettrice). Lo stadio finale della risposta immunitaria umorale e cellulare è la distruzione dell'antigene, che viene eseguito con il coinvolgimento di fattori non specifici di immunità innata. Sono noti i seguenti meccanismi effettori della distruzione dell'antigene.

Con la risposta immunitaria del tipo umorale:

1. Semplice neutralizzazione dell'antigene mediante anticorpi durante la formazione di immunocomplessi "antigene + anticorpo" (AG + AT).

2. Lisi dipendente dal complemento dell'antigene legato all'anticorpo. I complessi immunitari di AG + AT, fissati sulla superficie delle cellule bersaglio, attaccano e attivano il complemento nel modo classico.

3. Fagocitosi di immunocomplessi solubili AH + AT con conseguente scissione nei lisosomi dei fagociti.

4. Citotossicità cellulare anticorpo-dipendente (ACCC). È realizzato dalla distruzione di cellule killer (cellule K) rivestite con anticorpi (IgG) di cellule bersaglio attraverso l'attacco al frammento Fc di IgG. Tali K-killer possono essere granulociti, macrofagi, piastrine, cellule NK (natural killer).

Quando la risposta immunitaria del tipo di cellula:

1. Citolisi e apoptosi delle cellule bersaglio. I linfociti T citotossici lisano le cellule bersaglio con l'aiuto di proteine, perforina. Le perforine sono proteine ​​monomeriche capaci di inserire cellule bersaglio nella membrana cellulare e, quando polimerizzate in presenza di Ca 2 +, formano canali (pori) in essa, aumentando così la sua permeabilità al Na + e all'acqua. Di conseguenza, la cellula bersaglio si gonfia, si verifica la rottura della membrana e la morte (lisi osmotica). Insieme a questi attraverso pori formati da perforina, nella cellula bersaglio riceve secreto dalle citotossica dei linfociti TNF-β (linfotossina) e granzimi (serina proteasi) attiva la morte cellulare naturale (granzimovy pathway perforina-apoptotica). Allo stesso tempo, i linfociti T citotossici stessi, a causa della sintesi di specifici inibitori endogeni delle proteasi della serina, sono insensibili agli effetti dei granzimi. Attuazione di citotossicità linfociti T possono anche essere associati con la sintesi di IFN-γ (inibisce la replicazione virale e attiva l'espressione di processo HLA I / II riconoscimento e virus e cellule infettate da virus da T-linfociti) e induzione dipendente dal recettore di apoptosi. Il suo sviluppo è dovuto al ligando

recettore tra il Fas-recettore (CD95), espresso su una cellula bersaglio e Fas-ligando (Fas-L) o secrezione T-killer T-killer TNF-α, attivando morte dominio TNF-R-associato (TRADD - TNF Dominio della morte associato a R) in seguito al legame con uno specifico recettore TNF-R1 sulla cellula bersaglio. Inoltre, l'azione apoptotica di linfociti citotossici può essere mediata da un aumento della permeabilità della membrana mitocondriale delle cellule bersaglio, ridotto transmembrana mitocondriale potenziale e l'uscita nel citoplasma delle cellule di diversi fattori apoptogeniche come citocromo ce fattore che induce l'apoptosi (AIF - apoptosi fattore indotta), attivando caspasi (cisteina proteasi ). La procedura di apoptosi comprende la frammentazione del DNA, la condensazione della cromatina, il blebbing (formazione di vesciche) della membrana, la contrazione cellulare, la sua disorganizzazione e il confezionamento in corpi apoptotici. Sulla superficie delle cellule apoptotiche sono espresse le molecole riconosciute dai fagociti (fosfoserina, trombospondina, glicoconiugati di membrana desialilata). A causa di ciò, cellule apoptotiche e piccoli corpi subiscono fagocitosi e distruzione da parte dei fattori fagocitici lisosomiali.

2. I linfociti T CD4 + responsabili di ipersensibilità di tipo ritardato, utilizzando citochine secrete (principalmente IFN-γ), avviano la migrazione di macrofagi e neutrofili nel fuoco dell'infiammazione immunitaria e la loro attivazione nel fuoco. I macrofagi e i neutrofili attivati ​​distruggono le cellule bersaglio mediante la fagocitosi.

Letote risposta immunitaria. Risposta immunitaria umorale. Funzioni protettive delle immunoglobuline (anticorpi).

Risposta immunitaria cellulare contro microrganismi intracellulari parassitari, il principale ruolo protettivo in esso appartiene ai linfociti citotossici macrofagi attivati ​​(CD8 + CTL).

I macrofagi infetti da microrganismi ricevono da Thl come segnali di citochine di attivazione: gamma-interferone e fattore di necrosi tumorale (TNF), che agiscono attraverso i loro recettori, causando una maggiore produzione di radicali superossido e nitrossido da parte dei macrofagi, che uccidono i parassiti intracellulari.

I CTL citotossici CD8 + sono in grado di uccidere le cellule infette tramite il contatto diretto con esse. Nel sito di contatto dal CTL nella membrana della cellula bersaglio penetrano le proteine ​​che formano i pori - perforine, che formano microcanali nella membrana, attraverso i quali gli enzimi frammentati penetrano nella cellula bersaglio, causando la frammentazione del nucleo cellulare e la sua morte.

Risposta immunitaria umorale

La risposta immunitaria umorale protegge principalmente contro i microrganismi extracellulari parassiti che sono accessibili all'azione di anticorpi specifici. I produttori di anticorpi (immunoglobuline) sono discendenti di linfociti B attivati ​​- plasmacellule.

Un linfocita B riceve un segnale di attivazione quando il suo recettore che riconosce l'antigene è collegato ad un antigene. Per la proliferazione attiva e la differenziazione nelle plasmacellule, i discendenti del linfocita B ricevono ulteriori segnali di attivazione - le citochine prodotte da Th2: interleuchine-4, -5, -6, -10, -13. Le stesse citochine aumentano la produzione e la secrezione di anticorpi specifici per un determinato antigene da parte delle plasmacellule mature.

Tabella 8.5. Funzioni protettive di immunoglobuline (anticorpi) di isotipi diversi

Isotipi (classi) di immunoglobuline

Sangue e tessuti

Neutralizzazione di tossine e virus, attivazione del sistema del complemento, aumento della fagocitosi

Sangue solo

Attivazione del sistema di complemento

Immunoglobulina A (secretoria)

Segreti sulle mucose, latte materno

Obstacle adesione di batteri e virus sulle membrane mucose, il loro legame

Anticorpi specifici - immunoglobuline contro specifici antigeni di batteri (stafilococchi, streptococchi, patogeni della difterite, infezioni intestinali, clostridi, ecc.), Legandosi alle tossine batteriche, causano la loro neutralizzazione, cioè la perdita di effetti tossici sul corpo. I batteri stessi che si legano a specifici anticorpi sono più veloci e più facili catturati e uccisi dalle cellule fagocitiche o lisati da un sistema di complemento attivato.

Le immunoglobuline sono suddivise in cinque classi (isotipi): IgG, IgM, IgA, IgE, IgD. Nel siero normale, l'80% di tutte le immunoglobuline sono IgG, le IgM rappresentano il 6%, le IgA rappresentano il 13% e le IgE e IgD rappresentano il centesimo o il millesimo di punto percentuale. Le principali immunoglobuline protettive sono IgG. Le immunoglobuline di diversi isotipi differiscono nelle loro proprietà protettive (Tabella 8.5).

Nei racconti, batteri, funghi e parassiti che entrano nei vertebrati, possono essere riconosciuti dal sistema immunitario e distrutti da esso. Con un meccanismo simile, le cellule trasformate del corpo, ad esempio le cellule tumorali, vengono riconosciute dal sistema ed eliminate.Il sistema immunitario è in grado di riconoscere corpi estranei, rispondere specificamente a loro e memorizzare questo evento nella "memoria".

La risposta alla struttura di una sostanza estranea, un antigene condotto da cellule del sistema immunitario, linfociti (vedi p.268), può essere di un tipo diverso.

I linfociti delle cellule T (cellule T) sono responsabili dell'immunità cellulare. Queste cellule immunitarie sono così chiamate a causa del timo, in cui sono sottoposte ai principali stadi della loro differenziazione (scuola delle cellule T). L'attività delle cellule T è diretta contro le cellule infettate dal virus del corpo, oltre a proteggere da funghi e parassiti. Le cellule T prendono un ruolo attivo nel processo di rigetto del tessuto estraneo e aiutano nella formazione della risposta immunitaria umorale (vedi sotto). In termini di funzione, sono divisi in cellule T citotossiche - T-killers (nello schema verde) e cellule helper - T-helper (nello schema blu).

A sua volta, la risposta immunitaria umorale è diretta all'attivazione dei linfociti B (cellule B, colore marrone chiaro sul diagramma), che maturano nel midollo osseo, a differenza delle cellule T timiche. Le cellule B portano gli anticorpi sulla loro superficie (vedi p.288) e rilasciali nel plasma. Gli anticorpi hanno la capacità di legare in modo specifico gli antigeni corrispondenti. Il legame degli anticorpi agli antigeni è un elemento cruciale nel sistema di protezione del corpo contro virus e batteri extracellulari. A seguito di questo vincolo, questi ultimi sono riconosciuti come corpi estranei e successivamente distrutti.

La "memoria" del sistema immunitario è rappresentata dalle cosiddette "celle di memoria". Queste cellule più longeve esistono per ogni tipo di cellula immunitaria.

A. Schema semplificato della risposta immunitaria

Il virus che ha invaso il corpo viene endocitato dalla macrofagia e viene quindi parzialmente distrutto nel reticolo endoplasmatico (1). Di conseguenza, si formano frammenti estranei, che sono esposti sulla superficie cellulare dei macrofagi (2). Questi frammenti sono "presentati" da un gruppo speciale di proteine ​​di membrana (proteine ​​MHC, vedi p.292). Il complesso del frammento virale e la proteina del complesso maggiore di istocompatibilità [GCGS (MHC)] è riconosciuto e legato da cellule T utilizzando specifici recettori (T-cellula). Tra l'enorme numero di cellule T, solo poche possiedono un recettore adatto (3). L'associazione porta all'attivazione di queste cellule T e alla comparsa delle loro copie selettive (4, "selezione clonale"). L'attivazione delle cellule T coinvolge varie proteine ​​di segnalazione simili agli ormoni, le interleuchine [IL (IL), vedi p.378]. Queste proteine ​​sono secrete da quelle cellule del sistema immunitario che vengono attivate in seguito al legame con le cellule T. Così, i macrofagi attivati ​​con un frammento virale presentato secernono IL-1 (5), e le cellule T producono IL-2 (6), che stimola la loro copia clonale e la replica delle cellule T-helper.

Le cellule T clonate e attivate svolgono funzioni diverse a seconda del loro tipo. Le cellule T citotossiche (nello schema di colori verdi) sono in grado di riconoscere e legarsi a quelle cellule del corpo che sono infette da virus e portano frammenti del virus ai loro recettori MHC (7). Le cellule T citotossiche secernono la pephorin, una proteina che rende le cellule infettate legate alla membrana permeabile, che porta alla sua lisi (8).

Le cellule T-helper (sullo schema blu), al contrario, si legano alle cellule B, che si trovano sui loro frammenti superficiali del virus associato alla proteina GCGS (9). Ciò porta alla clonazione selettiva delle singole cellule B e alla loro massiccia proliferazione.L'interleuchina stimola (10) la maturazione delle cellule B - la trasformazione in plasmacellule (11) che possono sintetizzare e secernere anticorpi (12).

Recettori di cellule T mature (la loro struttura e funzione).

T-linfociti o cellule T (t -Lat.timo - timo) -linfociti, sviluppandomammiferineltimodai predecessori -pretimotsitov, arrivando dal midollo osseo rosso. Nel timo, i linfociti T differenziano, acquisendo i recettori delle cellule T (TCR) e marcatori di superficie. Gioca un ruolo importante inrisposta immunitaria acquisita. Fornire il riconoscimento e la distruzione delle cellule che trasportano all'esteroantigeni, rafforzare l'azionemonociti,Cellule NK, e anche prendere parte al passaggioisotipiimmunoglobuline(all'inizio della risposta immunitariaCellule BsintetizzareIgM, in seguito passare ai prodottiIgG,IgE,IgA).

Tutti i linfociti T nella membrana hanno un complesso CD3 (CD - Eng. Cluster of Differentiation), associato aTCRe fornendo il segnale per l'interazione del TCR con l'antigene. A seconda del tipo di linfociti T, sono presenti molecole sulla sua superficie.CD4(T helper) oCD8(T-killer).

Solo una piccola porzione di pretimociti matura nelle cellule T - nel processo di selezione, i timociti che non possiedono i recettori necessari o hanno recettori per gli antigeni del loro stesso organismo muoiono apoptosi.

Caratteristiche dell'immunità umorale e cellulare e delle loro differenze

I batteri patogeni, penetrando nel corpo umano, possono causare varie malattie infettive. Per prevenire l'attività dei microbi, il corpo umano è protetto dalle sue stesse forze. Ci sono due link per combattere - l'immunità umorale e cellulare. La loro caratteristica comune risiede in un unico obiettivo: l'eliminazione di tutto geneticamente alieno. E questo indipendentemente da come l'antigene è apparso nel corpo - dall'esterno o dall'interno attraverso la mutazione.

Immunità cellulare

Alla base dello sviluppo della teoria dell'immunità cellulare c'era uno scienziato russo, il biologo Ilya Mechnikov. Durante il congresso dei medici a Odessa nel 1883, fu il primo a fare una dichiarazione sulla capacità del sistema immunitario di neutralizzare corpi estranei. Pertanto, Mechnikov è considerato il creatore della teoria cellulare dell'immunità.

Il creatore della teoria sviluppò le sue idee in parallelo con il farmacologo tedesco Paul Ehrlich. Questo, a sua volta, ha scoperto la comparsa di anticorpi proteici - immunoglobuline - in risposta all'infezione del corpo con agenti patogeni estranei. Gli anticorpi si uniscono e insieme affrontano un antigene.

Un'efficace protezione del corpo si ottiene attraverso vari processi naturali. Non si gioca l'ultimo ruolo in questo obiettivo:

  • sufficiente ossigenazione delle cellule;
  • normalizzazione del pH;
  • la presenza del numero richiesto di oligoelementi e vitamine nei tessuti.

Attenzione! L'immunità cellulare è una variante della risposta del corpo alla penetrazione di agenti di terze parti. Gli anticorpi e il gruppo del complemento non sono coinvolti in questa reazione. I macrofagi e altre cellule di difesa umana sono coinvolti nella lotta.


Il principale meccanismo di protezione del corpo fornisce un gruppo speciale - linfociti T. Sono prodotti nella ghiandola del timo. Sono attivati ​​solo in caso di penetrazione di elementi estranei. L'immunità cellulare ha un'azione diretta contro i batteri patogeni. Un attacco importante è causato principalmente da microrganismi alieni sopravvissuti nei fagociti. Inoltre, non passare inosservati al sistema immunitario e ai virus che infettano le cellule umane. Il sistema immunitario cellulare è attivamente coinvolto nella lotta contro batteri, funghi, cellule tumorali, protozoi.

Il meccanismo dell'immunità cellulare

L'immunità cellulare specifica è rappresentata dai linfociti T. Hanno una separazione:

  • gli assassini possono riconoscere e distruggere l'antigene del trasportatore senza l'assistenza di terzi;
  • gli aiutanti contribuiscono alla riproduzione delle cellule immunitarie durante un attacco dall'esterno;
  • controllo dei soppressori e, se necessario, inibire l'attività delle cellule effettrici.

È importante! L'immunità cellulare specifica è diversa in quanto le sue cellule hanno la capacità di fagocitosi. Fagocitosi: l'atto di catturare, digerire e distruggere batteri, virus, cellule difettose o morte, corpi estranei.

In caso di attivazione dell'immunità cellulare, le funzioni protettive sono eseguite come segue:

  1. I linfociti T citotossici vengono attivati, combinati con la cellula bersaglio patogena e gettano via la proteina tossica perforina dai granuli, che danneggia la parete cellulare e causa la morte della cellula estranea.
  2. I macrofagi e le cellule killer contribuiscono alla distruzione dei patogeni intracellulari.
  3. A causa delle molecole di informazione, sono interessate altre cellule del sistema immunitario. Hanno un effetto significativo sulle proprietà protettive acquisite e innate dell'organismo.

Le citochine, una volta nella membrana di una singola cellula, iniziano a interagire con i recettori di altre cellule immunitarie. Quindi il collegamento cellulare riceve informazioni sul pericolo. Iniziano la risposta. In caso di violazione della maturazione dei linfociti (con completa mancanza di funzionalità) si formano difetti congeniti dell'immunità delle cellule T. Le manifestazioni esterne di malattie da immunodeficienza includono:

  • sviluppo fisico ritardato;
  • mughetto grave;
  • gravi lesioni cutanee;
  • varie patologie del tratto respiratorio (principalmente sotto forma di polmonite pneumocistica).

Essere consapevoli! I bambini che hanno un difetto delle cellule T, nella maggior parte dei casi, muoiono nel primo anno di vita. Cause di morte - complicanze dopo infezioni virali, batteriche, protozoiche, sepsi.

In altri casi, il difetto può manifestarsi sotto forma di ipoplasia del timo, milza, linfonodo. I pazienti hanno un ritardo nello sviluppo mentale, letargia. La prognosi di tali pazienti è sfavorevole. In futuro, lo sviluppo di varie forme di lesioni di alcuni sistemi del corpo, formazioni di natura maligna.

Immunità umorale

L'immunità umorale è un altro tipo di reazione del corpo. Quando attivano la risposta, le molecole di plasma svolgono la protezione, ma non i componenti cellulari dei sistemi interni.

Il sistema di immunità umorale include molecole attive che vanno dal semplice al molto complesso:

  • immunoglobuline;
  • sistema di complemento;
  • proteine ​​di fase acuta (proteina C-reattiva, siero amiloide P, proteine ​​tensioattive polmonari e altre);
  • peptidi antimicrobici (lisozima, defensine, catelicidine).

Questi elementi sono prodotti da varie cellule del corpo. Proteggono i sistemi umani interni dagli agenti esterni patogeni e le loro provocazioni antigene. L'immunità umorale si manifesta contro i batteri e vari stimoli patogeni che si manifestano nel sangue o nel sistema linfatico.

Attenzione! Il collegamento umorale consiste in diverse classi di immunoglobuline. IgG e M producono molte reazioni differenti nei tessuti. Le IgG sono direttamente coinvolte nella risposta dell'organismo agli allergeni.

I fattori umorali di immunità sono divisi in due gruppi:

  1. Umorale specifico. Questa categoria include immunoglobuline. Sono prodotti da linfociti B (plasmacellule). Se elementi estranei entrano nel corpo, i linfociti bloccano le loro azioni e le cellule assorbenti (i fagociti) la distruggono. Queste cellule sono specializzate contro determinati antigeni.
  2. Umorale non specifico. A differenza del tipo precedente, queste sono sostanze che non hanno specializzazioni chiare per determinati antigeni. Influenzano i batteri patogeni in generale. Questo tipo include gli interferoni circolanti nel sangue, la proteina C-reattiva, il lisozima, la transferrina, il sistema del complemento.

Inoltre, l'immunità è divisa in due classi:

Una parte degli anticorpi viene trasmessa a una persona ancora nell'utero, l'immunità immorale umorale rimanente - dal latte materno. Quindi il corpo impara a sviluppare la protezione in modo indipendente. L'immunità acquisita si forma dopo una malattia infettiva. Inoltre, le cellule protettive possono essere introdotte nel corpo artificialmente dalla vaccinazione.

È importante! Alcuni tipi di microrganismi indeboliti o uccisi consentono l'immunità.

I fattori umorali dell'immunità innata funzionano a stretto contatto con i fattori cellulari dell'intero sistema immunitario del corpo. A questo proposito, il focus esatto dell'attività immunitaria e la costanza genetica dei sistemi interni del corpo umano sono costantemente mantenuti. L'immunità congenita spesso crea l'immunità del corpo a vari attacchi di antigeni patogeni.

Il principio di funzionamento dell'immunità umorale

Principalmente i linfociti B agiscono sull'immunità umorale. Sono prodotti da cellule staminali del midollo osseo. La maturazione finale avviene nella milza e nei linfonodi.

Informazioni sui linfociti B sono noti per essere suddivisi in due tipi:

Il primo atto solo contro determinati antigeni. Pertanto, il corpo è costretto a produrre migliaia di varietà di linfociti B (per combattere diverse versioni di agenti patogeni). Le celle di memoria "memorizzano" l'antigene con cui si è già verificato l'incontro. Quando si ri-contattano, danno rapidamente una risposta immunitaria, che contribuisce a una lotta efficace.

Essere consapevoli! Si può affermare che i linfociti T interagiscono con un gruppo di linfociti B.

Il meccanismo di attività dell'immunità umorale è il seguente:

  • il macrofago assorbe l'antigene che è entrato nel corpo e lo divide all'interno di sé, dopo di che le particelle di antigene sono esposte sulla superficie della membrana dei macrofagi;
  • il macrofago presenta frammenti di antigeni al T-helper, che in risposta inizia a produrre interleuchine - sostanze speciali, sotto l'influenza della quale inizia la riproduzione delle cellule T-helper e dei linfociti T citotossici (T-killer);
  • Il linfocita B si trova con l'antigene, si verifica l'attivazione dei linfociti, si trasforma in una plasmacellula che produce immunoglobuline;
  • una parte delle plasmacellule viene ulteriormente trasformata in cellule di memoria circolanti nel sangue in caso di un re-incontro con l'antigene.

La diminuzione dell'immunità umorale in un bambino è dovuta a diversi fattori:

  • la presenza di traumi alla nascita;
  • gravidanza grave;
  • scarsa ereditarietà;
  • violazioni nel tratto gastrointestinale;
  • fallimento precoce dell'allattamento al seno;
  • violazione della nutrizione artificiale, fornitura insufficiente di elementi utili;
  • uso incontrollato di droghe;
  • grave trauma psicologico;
  • cattiva situazione ambientale nel luogo di residenza.

Le malattie frequenti della stessa natura richiedono uno studio dettagliato. Il medico può determinare lo stato di immunità analizzando e controllando gli indicatori ottenuti. La diminuzione del livello di immunoglobuline è a volte spiegata da una violazione della sintesi proteica. Inoltre, questo parametro è influenzato da un aumento del loro decadimento. Livelli elevati di glicoproteine ​​indicano una sintesi avanzata e una riduzione della loro rottura.

La vitamina D stimola la funzione dei macrofagi e la sintesi dei peptidi antimicrobici. La sua carenza colpisce l'aumento dell'incidenza di raffreddori e malattie autoimmuni. Queste categorie dovrebbero includere patologie così pericolose come il diabete, la sclerosi multipla, il lupus, la psoriasi. Tra le altre cose, la vitamina è coinvolta nella differenziazione delle cellule immunocompetenti. Gli scienziati hanno dimostrato la diretta dipendenza del funzionamento del sistema immunitario dalla partecipazione della vitamina D.

Risposta immunitaria umorale e cellulare

La risposta immunitaria cellulare è diretta contro i microrganismi intracellulari parassitari, il principale ruolo protettivo in esso appartiene ai macrofagi attivati ​​e ai linfociti citotossici (CD8 + CTL).

I macrofagi infetti da microrganismi ricevono da Thl come segnali di citochine di attivazione: gamma-interferone e fattore di necrosi tumorale (TNF), che agiscono attraverso i loro recettori, causando una maggiore produzione di radicali superossido e nitrossido da parte dei macrofagi, che uccidono i parassiti intracellulari.

I CTL citotossici CD8 + sono in grado di uccidere le cellule infette tramite il contatto diretto con esse. Nel sito di contatto dal CTL nella membrana della cellula bersaglio penetrano le proteine ​​che formano i pori - perforine, che formano microcanali nella membrana, attraverso i quali gli enzimi frammentati penetrano nella cellula bersaglio, causando la frammentazione del nucleo cellulare e la sua morte.

Risposta immunitaria umorale

La risposta immunitaria umorale protegge principalmente contro i microrganismi extracellulari parassiti che sono accessibili all'azione di anticorpi specifici. I produttori di anticorpi (immunoglobuline) sono discendenti di linfociti B attivati ​​- plasmacellule.

Un linfocita B riceve un segnale di attivazione quando il suo recettore che riconosce l'antigene è collegato ad un antigene. Per la proliferazione attiva e la differenziazione nelle plasmacellule, i discendenti del linfocita B ricevono ulteriori segnali di attivazione - le citochine prodotte da Th2: interleuchine-4, -5, -6, -10, -13. Le stesse citochine aumentano la produzione e la secrezione di anticorpi specifici per un determinato antigene da parte delle plasmacellule mature.

Tabella 8.5. Funzioni protettive di immunoglobuline (anticorpi) di isotipi diversi

Risposta immunitaria umorale

La risposta immunitaria umorale a un determinato antigene può essere realizzata mediante un meccanismo T-dipendente o mediante un percorso T-indipendente. Entrambe le risposte immunitarie T-dipendenti e T-indipendenti sono specifiche perché sono eseguite su un antigene specifico.

Risposta immunitaria T-dipendente

Dopo la presentazione dell'antigene, i linfociti B lasciano la zona delle cellule T, poiché le fasi successive della loro trasformazione si verificano nei centri germinali dei follicoli dei linfonodi (zone delle cellule B). DC follicolari contenuti qui a causa della presenza di recettori Fc e CRII antigeni non trasformati sotto forma di immunocomplessi si accumulano sulla loro superficie. L'interazione ripetuta dei linfociti B in arrivo dalle zone T con gli antigeni descritti fornisce un'attivazione e una selezione di affinità più efficienti delle cellule B mediante l'ipermutagenesi dei loro recettori immunoglobulinici. Nel caso dell'ipermutagenesi somatica del riconoscimento dell'antigene delle cellule B, una leggera riorganizzazione dei siti di legame antigene dei recettori avviene sullo sfondo della proliferazione delle cellule B materne. Ciò porta alla comparsa di un'intera serie di linfociti B con recettori leggermente diversi per lo stesso antigene. Mediante interazioni ripetute con l'antigene contenuto sulla superficie della DK follicolare, viene selezionato quel linfocita, il recettore dell'immunoglobulina che è il più complementare alla sostanza antigenica. È questo linfocita che riceve il segnale di attivazione più potente per un'ulteriore proliferazione, quindi forma il clone di cellule B antigene-specifico. Successivamente, queste cellule si differenziano infine in plasmacellule che non sono più in grado di riprodursi. Queste plasmacellule forniscono la produzione di anticorpi, con solo IgM sintetizzata per la prima volta. Sebbene queste immunoglobuline non siano abbastanza specifiche, hanno il numero massimo di siti di legame dell'antigene (5), che è estremamente importante nella fase iniziale della risposta immunitaria quando si registra il più alto contenuto di patogeno libero. Successivamente, c'è un interruttore della classe di anticorpi sintetizzati dalla cellula plasmatica. Ciò richiede un appropriato effetto citochinico e un'interazione ripetuta del T-helper specifico antigene CD40L con la molecola CD40, la cui espressione è trattenuta sulla membrana delle plasmacellule. Nella fig. 29 mostra l'interfaccia di interazione T-helper con linfociti B.

Quando si implementa una risposta immunitaria umorale lungo il percorso T-dipendente, la produzione di anticorpi (immunoglobuline) viene effettuata dopo aver ricevuto i segnali dagli APC e dai T-helper. La risposta immunitaria T-dipendente viene effettuata sulla maggior parte degli antigeni. Le sue caratteristiche sono la produzione di IgM e quindi - IgG, IgA, meno spesso - IgE, la presenza di memoria immunitaria. Materiale dal sito http://wiki-med.com

Quando l'antigene interagisce con l'IgM e l'IgG sintetizzato, si formano immunocomplessi (antigene-anticorpo) che attivano il sistema del complemento. Inoltre, i complessi immunitari vengono assorbiti dai macrofagi, i peptidi immunogenici del patogeno catturato vengono elaborati e presentati ai T-helper. Pertanto, l'auto-mantenimento delle reazioni immunitarie si verifica fino alla completa eliminazione del patogeno.

Risposta immunitaria T-indipendente

Alcuni antigeni contenenti determinanti ripetitivi (destrani, lipopolisaccaridi, ecc.) Hanno una risposta immunitaria indipendente dalla T. In questo caso, la piena attivazione dei linfociti B viene raggiunta senza il coinvolgimento di un T-helper. Come risultato della risposta immunitaria T-indipendente, viene prodotta solo IgM e non rimane memoria immunitaria.

Risposta immunitaria umorale

La risposta immunitaria umorale viene effettuata mediante la produzione di anticorpi (immunoglobuline - Ig) su un antigene estraneo (dal latino Humor - liquido). Circolano nei fluidi corporei e forniscono la neutralizzazione dell'antigene.

Il recettore dell'immunoglobulina BcR (sIg - Ig superficiale) si trova sulla superficie dei linfociti B. È lui che riconosce, cattura e trasporta l'antigene all'interno della cellula. La scissione intracellulare dell'antigene si verifica con la formazione di peptidi. Sono combinati con molecole di MHC di classe II trasportate sulla superficie della cellula B, assicurando il processamento dell'antigene e presentandolo in forma immunogenica. Lo sviluppo di ulteriori eventi dipende dalla natura dell'antigene.

Antigeni timo-dipendenti (TD - thymus dependent-antigens) per la produzione di anticorpi hanno bisogno dell'aiuto dei linfociti T-helper.

Il complesso di molecole antigene peptide + MHC classe II è riconosciuto e legato al T-helper (Th2) attraverso le molecole di adesina del recettore delle cellule T (TcR o TCR) e del co-recettore (CD4, CD28). Questi processi sono accompagnati da una secrezione attiva. citochine (IL-1, IL-2, IL-4, IL-5, INF e altri) che stimolano il processo di moltiplicazione dei linfociti B e la formazione di cloni di plasmacellule che producono immunoglobuline solo per questo antigene.

Risposta immunitaria a antigeni timici indipendenti (LPS, polisaccaridi batterici, proteine ​​polimeriche elevate, ecc.) Viene effettuata senza la partecipazione di cellule helper CD4T. Solo le cellule B con un recettore immunoglobulinico di riconoscimento dell'antigene sono coinvolte in questo processo. Allo stesso tempo, la risposta immunitaria si sviluppa rapidamente, di solito nelle prime fasi dell'infezione, ma è meno perfetta. Senza la partecipazione di cellule T-helper, vengono prodotti anticorpi di un solo isotipo (IgM). L'affinità (forza legante) di questi anticorpi è bassa e le cellule di memoria non si formano.

Il processo di formazione di anticorpi si verifica nel tessuto linfoide.

immunoglobuline

Per l'immunità umorale è caratterizzata dalla produzione di anticorpi specifici (immunoglobuline).

anticorpi - proteine ​​specifiche della natura gamma-globulina, che si formano nel corpo in risposta alla stimolazione antigenica e sono in grado di interagire specificamente con l'antigene (in vivo, in vitro). In accordo con la classificazione internazionale, l'aggregato di proteine ​​sieriche che possiedono le proprietà degli anticorpi è chiamato immunoglobuline (Ig).

L'unicità degli anticorpi sta nel fatto che sono in grado di interagire specificamente solo con l'antigene che ha causato la loro formazione.

Si stabilisce che le Ig sono glicoproteine ​​sieriche, sono concentrate nella frazione γ-globulina e hanno una struttura secondaria globulare.

Le Ig sono divise in tre gruppi a seconda della localizzazione:

Ig di siero (nel sangue);

Ig di secrezione (nei segreti - il contenuto del tratto gastrointestinale, la secrezione delle lacrime, la saliva, specialmente nel latte materno) forniscono l'immunità locale (immunità alle mucose);

Ig di superficie (sulla superficie delle cellule immunocompetenti, in particolare i linfociti B).

Le Ig sono caratterizzate da un tipo comune di struttura. L'unità strutturale degli anticorpi è un monomero costituito da due catene leggere (L) e due pesanti (H) collegate da ponti disolfuro. I monomeri sono IgG, IgA (siero), IgD e IgE. Le Ig polimeriche hanno una catena jay-polipeptide addizionale, che combina (polimerizza) subunità individuali (costituite da IgM pentamero, secretoria IgA tri- e trimero).

In base alla specificità e alla capacità di legare l'antigene in una molecola di Ig, si distinguono 3 frammenti:

Ciascuna molecola di anticorpi ha due identici frammenti leganti l'antigene Fab (legame dell'antigene del frammento), che determinano la specificità anticorpale e un frammento Fc (frammento costante) che non lega l'antigene, ma ha funzioni biologiche effettore. Interagisce con il suo recettore nella membrana di vari tipi di cellule (macrofagi, mastociti, neutrofili).

Le regioni terminali delle catene leggere e pesanti della molecola di immunoglobulina sono di composizione variabile (sequenze amminoacidiche) e sono indicate come variabili VL e VHzona. Nella loro composizione, le regioni ipervariabili sono isolate (3 in L- e 4 in catene H), che determinano la struttura del centro attivo degli anticorpi (centro di legame antigenico o paratope). Variazioni della sequenza amminoacidica in queste regioni ipervariabili determinano la specificità dell'anticorpo. È con il centro di legame antigene che il determinante antigenico (epitopo) dell'antigene interagisce. Il centro antigene-legante degli anticorpi è complementare all'epitopo dell'antigene secondo il principio della serratura a chiave ed è formato da regioni ipervariabili delle catene L e H. L'anticorpo si legherà all'antigene (la chiave cadrà nella serratura) solo se il gruppo determinante dell'antigene è completamente inserito nello spazio del centro attivo degli anticorpi.

In determinate condizioni, queste regioni ipervariabili possono anche agire come antigeni (idiotipi).

In una molecola di Ig, meno di due centri di legame con l'antigene non possono essere, ma uno può essere avvolto all'interno della molecola - è un anticorpo incompleto. Blocca l'antigene e non può legarsi agli anticorpi completi.

Catene leggere e pesanti sono costituite da blocchi separati - domini: in catene leggere (L) - due domini - una variabile (V) e una costante (C), in catene pesanti (H) - una V e 3 o 4 (a seconda di classe Ig) C dominio.

Esistono due tipi di catene leggere - kappa e lambda, che si trovano in proporzioni diverse come parte di diverse classi (tutte) di immunoglobuline.

Sono state identificate cinque classi di catene pesanti: alfa (con due sottoclassi), gamma (con quattro sottoclassi), epsilon, mu e delta. Di conseguenza, la designazione di una catena pesante è indicata anche dalla classe di molecole di immunoglobuline - A, G, E, M e D. Sono le regioni costanti delle catene H, che differiscono nella composizione di aminoacidi da diverse classi di immunoglobuline, che alla fine determinano le proprietà specifiche delle immunoglobuline di ciascuna classe.

Pertanto, sono note cinque classi di immunoglobuline, che differiscono nella struttura delle catene pesanti, peso molecolare, caratteristiche fisico-chimiche e biologiche: IgG, IgM, IgA, IgE, IgD. Nella composizione di IgG ci sono 4 sottoclassi (IgGl, IgG2, IgG3, IgG4), come parte di IgA - due sottoclassi (IgAl, IgA2).

Antigenicità degli anticorpi. L'immunoglobulina, come qualsiasi altra proteina, ha antigenicità e pronunciata immunogenicità. Nella molecola Ig ci sono 4 tipi di determinanti antigenici: specie, isotipico, allotipico e idiotipico.

specie i determinanti antigenici sono caratteristici delle Ig di tutti gli individui di una determinata specie (ad esempio, un coniglio, un cane, un essere umano). Sono determinati dalla struttura delle catene leggere e pesanti e, in base a questi fattori determinanti, è possibile identificare la specie di AT.

isotipo i determinanti antigenici sono raggruppati. Sono localizzati nella catena pesante e servono a differenziare la famiglia Ig in 5 isotipi (classi) e in molte sottoclassi.

Allotipicheskie i determinanti antigenici sono individuali, vale a dire inerente a un particolare organismo. Si trovano in catene polipeptidiche leggere e pesanti. Permette di distinguere gli individui all'interno di una specie.

idiotipici i determinanti antigenici riflettono le caratteristiche strutturali del centro di legame antigene della molecola Ig stessa. Sono formati dai domini V delle catene leggere e pesanti della molecola Ig. L'individuazione di determinanti antigenici idiotipici è stata la base per la creazione di una teoria della regolazione "idiotipo-anti-idiotipica" della biosintesi degli anticorpi.

Negli anticorpi specifici dei determinanti antigenici, la progettazione di centri attivi non è la stessa a causa della presenza di vari amminoacidi nelle regioni ipervariabili. Ciò garantisce l'unicità della porzione legante l'antigene di una molecola di immunoglobulina, chiamata anticorpi idiota (idio - unico, non come tutti).

Pertanto, l'idiota dell'anticorpo è una riflessione specificità anticorpi contro l'antigene.

Tutte le molecole di Ig secrete dai singoli linfociti e dai suoi discendenti (clone) hanno lo stesso idiotipo e sono designate come anticorpi monoclonali. Gli anticorpi che sono chiamati anti-idiotipici possono anche essere ottenuti in questa regione unica: questi anticorpi sono normalmente formati e possono partecipare alla regolazione della risposta immunitaria.

Quindi, nella molecola Ig, ci sono 3 tipi di determinanti antigenici - isotipici, allotipici, idiotipici. Questi determinanti determinano la specificità degli anticorpi (circa 10 16 -10 9 varianti) in relazione a vari antigeni. La diversità antigenica delle molecole di Ig è determinata geneticamente.

Caratteristiche biologiche di base di Ig

1. Specificità: la capacità di interagire con uno specifico antigene (secondo l'epitopo dell'antigene e il centro attivo degli anticorpi).

2. Valenza: il numero di centri attivi in ​​grado di reagire con l'antigene (è associato all'organizzazione molecolare - mono- o polimero). Le immunoglobuline possono essere bivalenti (IgG) o polivalenti (il pentamero IgM ha 10 siti attivi). Anticorpi doppi o più valenza sono chiamati anticorpi completi. Gli anticorpi incompleti hanno un solo centro attivo che partecipa all'interazione con l'antigene (effetto bloccante sulle reazioni immunologiche, ad esempio, sui test di agglutinazione). Sono rilevati nel test antiglobulinico di Coombs, una reazione per sopprimere il legame del complemento.

3. Affinità - (grado di affinità) La forza di legame tra un epitopo antigene e un centro attivo di un anticorpo dipende dalla corrispondenza spaziale.

4. L'associazione dell'antigene dell'avidità a un anticorpo è una caratteristica integrale. silysvyazi intera molecola antigenica (tutti i suoi epitopi) con tutti i centri attivi antigene-leganti dell'intera molecola anticorpale. Poiché gli antigeni sono spesso polivalenti, la connessione tra le singole molecole di antigene viene eseguita con diversi anticorpi.Il legame di un antigene con un anticorpo si basa sul contatto stretto fornito dalle forze di van der Waals (attraverso una nuvola di elettroni), legami di idrogeno, attrazione elettrostatica o legami idrofobici.

L'eterogeneità è dovuta alle proprietà antigeniche degli anticorpi, la presenza di tre tipi di determinanti antigenici in essi: isotipici, allotipici e idiotipici - che riflettono le caratteristiche individuali dell'immunoglobulina, determinate dalle caratteristiche dei paratopi degli anticorpi. Anche quando gli anticorpi di un antigene specifico appartengono alla stessa classe, sottoclasse e persino allotipo, sono caratterizzati da differenze specifiche l'uno dall'altro (idiotipo). Dipende dalle caratteristiche strutturali delle regioni ipervariabili delle catene H e L - molte diverse varianti delle loro sequenze di amminoacidi.

Le principali funzioni biologiche di Ig

A causa delle caratteristiche uniche del legame specifico con i determinanti antigenici, l'Ig svolge una serie di importanti funzioni nel corpo, come una forma di risposta immunitaria (effettrici) e regolazione dei fattori dell'immunoreattività (normativo). Allo stesso tempo, è necessario differenziare gli effetti dell'interazione specifica ad alta affinità e l'interazione non specifica (bassa affinità). Effetti diretti:

Come risultato dell'interazione specifica dell'epitopo della molecola Ar con il paratopo della molecola AT, gli antigeni, incluse le tossine e gli enzimi (formazione di IR) sono legati e la loro neutralizzazione - basata sul principio di neutralizzazione, si basa sul meccanismo di azione antitossico, antivirale e molti altri sieri terapeutici;

attività enzimatica di Ig (legata alla regione C del dominio V della catena L; a causa della proteasi o dell'attività della nucleasi, Ig è in grado di provocare la distruzione della molecola di Ar, ad esempio, la scissione di singoli peptidi o DNA).

Nella maggior parte dei casi, l'interazione di AT con Ar nel corpo non implica la diretta neutralizzazione dell'azione biologica di Ag, così come la sua distruzione o utilizzazione. Legandosi fermamente all'epitopo, AT "contrassegna" le molecole di Ar - designandolo come bersaglio per i fattori di eliminazione o distruzione (fagocitosi, lisi). Gli effetti indiretti includono:

induzione della fagocitosi immunitaria, che porta all'eliminazione di qualsiasi forma di Ar dal corpo (con la partecipazione del complemento);

mediazione del GNT, o tipo I;

il lancio della citotossicità mediata dalle cellule anticorpo *;

attivazione del complemento lungo la via classica e induzione della lisi mediata dal complemento di cellule estranee o alterate;

opsonizzazione di antigeni corpuscolari e loro preparazione per assorbimento da parte di fagociti a causa di adsorbimento non specifico o legame a bassa affinità, inibizione non specifica dell'azione biologica di Ag;

Gli AT sono regolatori attivi dell'immunoreattività (servono come recettori specifici dei linfociti B, specifici fattori co-recettori di basofili e mastociti, gli anticorpi anti-idiotipici possono controllare la forza della risposta immunitaria anticorpale).

* NK con il fenotipo CD16 + è coinvolto nella citotossicità cellulo-mediata anticorpo-dipendente. Sulla loro superficie, portano FcR a bassa affinità a una molecola di IgG legata da un antigene in IR. Questo fenotipo NK (EK) circola costantemente nel flusso sanguigno e in altri fluidi biologici nella "ricerca" di cellule infette da vari parassiti (virus, batteri, protozoi) e IgG "etichettate". Al contatto con una cellula NK infetta, induce la distruzione delle cellule bersaglio mediante lisi osmotica (perforina) o induzione dell'apoptosi (granzymes) in esse.

Le molecole di Ig sono presenti nel corpo in solubile forma nel sangue e altri fluidi biologici, nonché sul linfocita BPC recettore antigene-transmembrana specifico. I recettori Ig hanno lo stesso isotipo e specificità degli anticorpi sintetizzati nel mezzo intercellulare. La differenza strutturale tra gli anticorpi secreti si trova in uno speciale peptide M aggiuntivo, grazie al quale la molecola di Ig del recettore è fissata nell'MTC delle cellule immunocompetenti.

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