KEKEBALAN HUMOR: TEORI, MEKANISME EFEKTOR, CONTOH - SAINS - 2026

The imuniti humoral , juga dikenali sebagai tindak balas imun diselesaikan oleh antibodi, adalah salah satu mekanisme penting sebahagian besar pertahanan organisma terhadap pencerobohan oleh mikroorganisma atau toksin extracellular.

Secara khusus, imuniti humoral merujuk kepada imuniti yang dimediasi oleh faktor darah, yang merupakan protein serum yang dikenali sebagai "antibodi" yang berfungsi sebagai tindak balas terhadap jangkitan dan dihasilkan secara khusus sebagai tindak balas terhadap kehadiran "antigen."

Sebilangan kesan antibodi yang dihasilkan semasa tindak balas imun humoral (Sumber: Becky Boone melalui Wikimedia Commons)

Sistem kekebalan mamalia dapat dibahagikan kepada sistem imun bawaan dan sistem imun adaptif. Sistem imun bawaan terdiri daripada unsur-unsur yang berbeza yang berfungsi sebagai penghalang fizikal dan kimia terhadap kemasukan agen penyerang ke dalam badan.

Antara halangan tersebut ialah epitel dan beberapa bahan yang dihasilkan olehnya; beberapa jenis sel tertentu juga terlibat, yang bersama-sama mewakili sistem pertahanan pertama badan.

Sistem kekebalan adaptif atau spesifik sedikit lebih kompleks dan "berkembang", kerana ia dipicu sebagai tindak balas kepada pendedahan kepada agen berjangkit atau bersentuhan dengan mikroorganisma tertentu, walaupun kedua-dua sistem biasanya berfungsi bersama.

Ia dikatakan sebagai sistem tertentu kerana ia berlaku sebagai tindak balas kepada penentu yang ditentukan dan dimediasi oleh sel-sel yang sangat khusus yang juga memiliki kemampuan untuk "mengingat" dan bertindak balas dengan lebih cepat dan dengan lebih banyak "kekuatan" atau "kecekapan" terhadap pendedahan berulang kepada ejen penyerang yang sama.

Imuniti humoral adalah salah satu subkategori imuniti adaptif atau spesifik, yang juga diklasifikasikan dalam imuniti selular. Kedua-dua jenis tindak balas berbeza antara satu sama lain bergantung pada komponen sistem imun yang terlibat.

Teori

Teori imuniti humoral, yang merupakan hasil kajian dan perdebatan selama bertahun-tahun, mengemukakan bahawa imuniti dimediasi oleh bahan yang terdapat dalam cairan tubuh atau "humor."

Teori ini dikembangkan oleh banyak saintis, yang secara bebas mengkaji dan menerangkan banyak faktor yang terlibat dalam mekanisme tindak balas tersebut.

Paul Ehrlich mungkin salah satu yang paling berpengaruh, melakukan kajian mendalam mengenai pelengkap antigen-antibodi pada awal 1900-an.

Sedikit sejarah

Rudolph Virchow, ahli imunologi terkenal, pada tahun 1858, menetapkan bahawa semua patologi badan disebabkan oleh kerosakan unsur sel yang bertanggungjawab untuk perlindungan, dan bukannya "ketidakcocokan humor larut".

Lebih dari 25 tahun kemudian, pada tahun 1884, Eli Metchnikoff mengungkap penerbitan pertama teori fagositik, yang hari ini membentuk dan menyokong asas utama teori imuniti sel-sel (imuniti selular).

Banyak pengkritik Metchnikoff cuba "menyangkal" tuntutannya dan pada tahun 1888, George Nuttall, yang melakukan serangkaian eksperimen yang dirancang untuk menguji teori-teori Metchnikoff, mengamati bahawa serum haiwan normal mempunyai "toksisiti semula jadi" terhadap tertentu mikroorganisma.

Dengan cara demikian, menjadi terkenal di dunia ilmiah bahawa cairan bebas sel dari haiwan "sihat" atau "khusus diimunisasi" dapat membunuh bakteria, sehingga tidak perlu menggunakan teori sel untuk menjelaskan kekebalan bawaan dan memperoleh .

Yang pertama untuk secara eksperimental mengesahkan adanya tindak balas imun humoral adalah Emil von Behring dan Shibasaburo Kitasato pada akhir tahun 1800-an. Von Behring dan Kitasato menunjukkan bahawa tindak balas imun yang dipicu oleh difteria dan tetanus disebabkan oleh kehadiran antibodi terhadap eksotoksin.

Pada awal tahun 1900-an, Karl Landsteiner dan penyelidik lain menyedari bahawa toksin dan bahan lain yang berasal dari bukan bakteria dapat menghasilkan imuniti humoral.

Istilah "antibodi" diciptakan tidak lama kemudian sebagai umum, untuk merujuk kepada bahan-bahan spesifik yang dapat berfungsi sebagai antitoksin terhadap "antigen".

Kata antigen adalah istilah yang digunakan untuk menentukan zat-zat yang memicu pengeluaran antibodi humoral.

Mekanisme penguat

Kedua-dua tindak balas imun humoral dan tindak balas imun selular dimediasi oleh sejenis sel yang dikenali sebagai limfosit.

Protagonis utama imuniti sel adalah limfosit T, sedangkan limfosit B yang bertindak balas terhadap kehadiran antigen asing dan berubah menjadi sel penghasil antibodi yang menjadi ciri imuniti humoral.

Kekebalan humoral adalah mekanisme pertahanan utama terhadap mikroorganisma ekstraselular dan toksin lain, sementara imuniti selular menyumbang kepada penghapusan patogen intraselular, yang "tidak dapat diakses" untuk dikenali oleh antibodi.

Fasa tindak balas imun humoral

Serta tindak balas imun selular, tindak balas humoral boleh dibahagikan kepada tiga fasa: satu pengiktirafan, pengaktifan lain dan kesan lain.

Fasa pengecaman terdiri daripada pengikatan antigen ke reseptor membran tertentu pada permukaan sel limfosit B yang matang.

Antibodi berfungsi sebagai "reseptor" dan mampu mengenali protein, polisakarida, lipid dan bahan ekstraselular "asing" yang lain.

Fasa pengaktifan dimulakan dengan percambahan limfosit setelah pengiktirafan antigen dan berlanjutan dengan pembezaan, baik pada sel-sel efektor lain yang mampu menghilangkan antigen, atau dalam sel memori yang mampu mendorong tindak balas yang lebih cepat setelah pendedahan baru kepadanya. antigen.

Semasa fasa efektor, limfosit yang menjalankan fungsi penghapusan antigen dikenal sebagai "sel efektor", walaupun sel-sel lain biasanya terlibat, yang juga mengambil bahagian dalam tindak balas imun bawaan, dan yang fagositosis dan menghilangkan agen asing.

Limfosit dan antibodi

Antibodi yang dihasilkan oleh limfosit atau sel B mempunyai fungsi fisiologi meneutralkan dan menghilangkan antigen yang menyebabkan pembentukannya, dan sistem imun humoral dapat bertindak balas terhadap banyaknya antigen yang berlainan.

Limfosit B berasal dari sumsum tulang sebagai tindak balas kepada antigen yang ditentukan (mereka spesifik) dan ini berlaku sebelum rangsangan antigenik. Ekspresi antibodi tertentu mencetuskan tindak balas percambahan dan pembezaan sel B yang lebih banyak mengeluarkan antibodi.

Memberi isyarat antara sel T dan sel B untuk pengaktifan yang terakhir (Sumber: Manuel Mellina Vicente, melalui Wikimedia Commons)

Walau bagaimanapun, bergantung pada sifat antigen, isyarat tambahan diperlukan untuk pembezaan dan percambahan yang diberikan oleh jenis limfosit T khas yang disebut "helper T limfosit" yang merembeskan faktor pengaktifan sel B.

Imunoglobulin

Oleh kerana kebanyakannya terdapat dalam cairan darah, antibodi yang dihasilkan oleh sel B disebut imunoglobulin. Molekul protein ini mempunyai dua rantai glikoprotein ringan dan dua ringan yang saling berkaitan melalui jambatan disulfida (SS).

Struktur imunoglobulin G (IgG) (Sumber: w: Pengguna: AJVincelli melalui Wikimedia Commons)

Rantai ringan dikenali sebagai "kappa" dan "lambda", tetapi ada 5 jenis rantai berat yang telah disebut gamma (G), mu (M), alpha (A), delta (D) dan epsilon (E ).

Gabungan rantai ringan dan berat berakhir dengan pembentukan imunoglobulin IgG, IgM, IgA, IgD dan IgE. Antibodi yang paling banyak terdapat dalam serum mamalia adalah imunoglobulin IgG (kira-kira 70%).

Setiap rantai antibodi mempunyai terminal amino dan hujung terminal karboksil. Bahagian yang mampu mengikat antigen berada di hujung terminal amino, tetapi wilayah terminal karboksil inilah yang menentukan aktiviti biologi.

Tindak balas imun humoral

Kawasan terminal karboksil antibodi mirip IgG secara khusus dikenali oleh sel-sel fagosit seperti neutrofil dan makrofag, yang mempunyai reseptor khas untuknya.

Pengiktirafan ini melibatkan hubungan antara reseptor dan antibodi, dan kesatuan inilah yang memudahkan fagositosis dan penurunan antigen dalam sel fagositik.

Tidak seperti IgG, kelas imunoglobulin lain tidak dijumpai dalam rembesan dan tisu. Walau bagaimanapun, mereka sama berguna dalam membangkitkan tindak balas imun.

Imunoglobulin IgM (10% dari imunoglobulin serum) adalah penggerak kuat sistem pelengkap, oleh itu ia berfungsi dalam lisis antigen dan peningkatan rintangan.

Imunoglobulin IgA (20% imunoglobulin serum) dihasilkan dalam tisu limfoid dan diproses dan diangkut ke mukosa paru-paru dan saluran gastrointestinal. Mereka berfungsi untuk meneutralkan virus dan antigen lain yang memasuki permukaan mukosa.

IgD terikat dengan limfosit B dan berfungsi sebagai reseptor antigen, sementara IgE (dikenali sebagai antibodi alergi) terikat ke permukaan sel mast dan basofil melalui reseptor tertentu. Kedua-dua imunoglobulin mempunyai kadar serum yang sangat rendah.

Contoh

Antibodi yang dihasilkan oleh penguat utama tindak balas imun humoral (limfosit B) mempunyai keupayaan untuk "mendorong" atau "mengaktifkan" mekanisme tindak balas yang berbeza terhadap pelbagai jenis ancaman.

Sebagai contoh, imunoglobulin IgG adalah penggerak apa yang dikenali sebagai "pelengkap lata", yang berfungsi untuk meneutralkan zarah virus, sehingga menghalang pengikatannya ke sel inang.

Semasa kehamilan, ibu memindahkan antibodi ke janin melalui sel trofoblastik di plasenta, yang mempunyai reseptor dengan pertalian tinggi untuk terminal karboksil imunoglobulin seperti IgG.

Tindak balas humoral terhadap bakteria yang mempunyai "kapsul" yang terdiri daripada polisakarida dimediasi oleh imunoglobulin M, yang mendorong fagositosis mikroorganisma ini.

Contoh penting imuniti humoral lain adalah tindak balas sistemik terhadap parasit, di mana IgE "mengarahkan" pemusnahan mereka melalui sel eosinofilik.

Rujukan

1. Abbas, A., Lichtman, A., & Pober, J. (1999). Imunologi Selular dan Molekul (edisi ke-3). Madrid: McGraw-Hill.
2. Carroll, MC, & Isenman, DE (2012). Peraturan Kekebalan Humoral dengan Pelengkap. Kekebalan, 37 (2), 199–207.
3. Kindt, T., Goldsby, R., & Osborne, B. (2007). Imunologi Kuby (edisi ke-6). Mexico DF: McGraw-Hill Interamericana dari Sepanyol.
4. Klein, T. (2007). Tindak balas imun yang diperoleh. Dalam xPharm: Rujukan Farmakologi Komprehensif (hlm. 1-5).
5. Lishner, H., & DiGeorge, A. (1969). Peranan timus dalam kekebalan humoral. The Lancet, 2, 1044–1049.
6. Medzhitov, R., & Janeway, C. (2000). Kekebalan semula jadi. Jurnal Perubatan New England, 338–344.
7. Merlo, LMF, & Mandik-Nayak, L. (2013). Kekebalan Adaptif: Sel B dan Antibodi. Dalam Imunoterapi Kanser: Penindasan Imun dan Pertumbuhan Tumor: Edisi Kedua (hlm. 25-40).
8. Silverstein, AM (1979). Sejarah Imunologi. Imuniti Selular berbanding Humoral: Penentu dan Akibat dari Pertempuran Abad ke-19 Epik Imunologi Selular, 48 (1), 208–221.
9. Steinman, RM (2008). Menghubungkan bawaan dengan imuniti adaptif melalui sel dendritik. Dalam Kekebalan Bawaan terhadap Jangkitan Pulmonari (hlm. 101–113).
10. Tan, TT, & Coussens, LM (2007). Kekebalan tubuh, keradangan dan barah. Pendapat Semasa dalam Imunologi, 19 (2), 209-216.
11. Twigg, HL (2005). Pertahanan imun humoral (antibodi): Kemajuan terkini. Prosiding Persatuan Thoracic Amerika, 2 (5), 417–421.
12. Wherry, EJ, & Masopust, D. (2016). Kekebalan Adaptif: Meneutralkan, Menghilangkan, dan Mengingati untuk Lain Kali. Dalam Patogenesis Viral: Dari Asas hingga Biologi Sistem: Edisi Ketiga (hlm. 57–69).