Humoraalne immuunsus: kuidas antikehad ja komplemend kaitsevad organismi

Avasta humoraalse immuunsuse saladused: kuidas antikehad ja komplemend ründavad baktereid, tugevdavad kaasasündinud ja adaptiivset kaitset ning eristuvad rakuvahendatud vastusest.

Autor: Leandro Alegsa

Humoraalne immuunsüsteem on immuunsüsteemi osa, mis kaitseb organismi sissetungivate organismide ja muude võõrkehade vastu.

Humoraalset osa teevad väljaspool rakke asuvad makromolekulid. Need võivad olla erituvad antikehad, komplemendivalgud või teatavad antimikroobsed peptiidid. Nende ülesanne on rünnata baktereid (ja muid võõraid aineid), mis on lahtiselt vereringes või muudes vedelikes. Vanemas meditsiinis nimetati neid vedelikke "vedelikeks". Nii primitiivsem kaasasündinud immuunsüsteem kui ka hilisem selgroogsete loomade omandatud ehk adaptiivne immuunsüsteem omavad humoraalseid komponente.

Humoraalne immuunsüsteem vastandub rakuvahendatud immuunsusele. See hõlmab fagotsüütide, antigeenispetsiifiliste tsütotoksiliste T-lümfotsüütide aktiveerimist ja erinevate tsütokiinide vabanemist vastuseks antigeenile.

Peamised komponendid ja nende roll

  • Antikehad (immunglobuliinid) – B-lümfotsüütide diferentseerumisel tekivad plasmatsüüdid, mis toodavad antikehi. Antikehad tunnistavad ja seovad spetsiifilisi antigeene ning aitavad neid neutraliseerida, aglutineerida või opsoniseerida (märgistada fagotsüütide jaoks). Peamised klassid on IgM, IgG, IgA, IgE ja IgD, millest igaühel on oma funktsioonid (nt IgM on esimene tootmises, IgG osaleb opsonisatsioonis ja läbib platsentaarülekanne, IgA kaitseb limaskestad jne).
  • Komplemendisüsteem – koosneb paljudest seerumis leiduvatest valkudest, mis aktiveerudes võimendavad immuunvastust. Komplemendi aktivatsioon võib toimuda klassikalise, lectiin- või alternatiivse raja kaudu ning viia:
    • opsonisatsioonini (nt C3b abil),
    • põletikuliste mediatorite (C3a, C5a) vabanemiseni, mis kutsuvad kohale rakke,
    • ja membraanlõhkuva kompleksi (MAC) moodustumiseni, mis lõhub mõningaid baktereid.
  • Antimikroobsed peptiidid ja akuutfaasilised valgud – näiteks defensiinid ja C-reaktiivne valk aitavad otseselt mikroobe neutraliseerida või aktiveerida immunoloogilisi mehhanisme.

Kuidas humoraalne kaitse töötab (põhimõtted)

  • Neutralisatsioon – antikehad seonduvad toksiinide või viiruste pindmiste struktuuride külge, takistades nende seondumist rakkudega.
  • Aglutinatsioon ja precipitatsioon – antikehad võivad liita patogeene kokku, muutes nende fagotsütoosiga eemaldamise lihtsamaks.
  • Opsonisatsioon – antikehad või komplemendiosad märgistavad mikroobe, soodustades fagotsüütide (nt makrofaagide ja neutrofiilide) poolt söömise kiiret toimimist.
  • Komplemendi aktivatsioon – lõpptulemusena on võimalik patogeeni otsene hävitamine läbi membraanlõhkuva kompleksi või põletikulise vastuse tugevnemine.
  • Antikehade sõltuv raku-vahendatud tsütotoksilisus (ADCC) – antikehad seovad sihtraku ja loovad sildasid efektorrakkudega (näiteks loomulikud tapjarakud), mis seejärel sihtraku hävitavad.

Seos kaasasündinud ja omandatud immuunsusega

Humoraalne immuunsus ei tööta isoleeritult: komplemend ja antikehad on sillaks kaasasündinud ja omandatud vastuse vahel. Mõned antikehad (nn looduslikud antikehad) ja komplemendielemendid osalevad varajases kaitses isegi enne spetsiifilise immuunvastuse tekkimist. Samas on antikehade tootmine adaptiivne protsess, mis annab ka mälufunktsiooni (kiirem ja tugevam vastus korduvatele kokkupuudetele), mis on aluseks vaktsineerimisele.

Rakkude roll humoraalses immuunsuses

B-lümfotsüüdid tunnevad ära antigeenid ja diferentseeruvad plasmatsüütideks, mis eritavad antikehi. Tekivad ka mälurakud, mis tagavad pikaajalise kaitse. T-abiliseerivad rakud (sh abistavad T-rakud) on sageli vajalikud kõrgkvaliteetsete, klassi vahetanud ja kõrge afiinsusega antikehade tekkeks.

Kliiniline tähendus

  • Vaktsineerimine – tekitab spetsiifilisi antikehi ja mälurakke, mis kaitsevad haiguse vastu.
  • Immunodeficitsus – antikehade puudus või funktsiooni häire (nt kongenitaalsed või omandatud häired) suurendab vastuvõtlikkust rasketele infektsioonidele.
  • Autoimmuunsus – antikehad võivad ekslikult sihtida organismi enda struktuure, põhjustades põletikku ja koehäireid.
  • Diagnoos ja jälgimine – seroloogilised testid (antikehade tiitrid), komplemenditasemed (nt CH50), CRP jt aitavad hinnata nakkuse või põletiku olekut.
  • Ravi – immuunravi hõlmab monoklonaalseid antikehi, intravenoosset immuunoglobuliini (IVIG), complementi inhibeerivaid ravimeid ning plasmapereesi teatud autoimmuunhaiguste puhul.

Praktilised näited

  • Viiruse neutraliseerimine: antikehad seovad viiruse pindvalke, takistades raku sisenemist.
  • Bakteriaalse infektsiooni korral võivad antikehad koos komplemendiga viia bakteriraku lagunemiseni või kergendada selle fagotsütoosi.
  • Limaskestadel (nt hingamisteedes ja seedetraktis) toimib peamiselt IgA, mis takistab mikroobe kinnitumast epiteelile.

Humoraalne immuunsus on seega mitmekihiline süsteem, mis töötab koos raku-põhiste mehhanismidega, et ära tunda, neutraliseerida ja eemaldada patogeene ning luua püsiv kaitse tulevaste kokkupuudete vastu.

Kuidas humoraalne süsteem toimib

Peamised rakud, mis seda toimima panevad, on B-rakud, mis loovad ja eritavad antikehi, mis otsivad välja sissetungijad ja kinnituvad nende külge. Kui sissetungija on antikehadega kaetud, on see sissetungija sihtmärgiks, et teised immuunsüsteemi osad seda hävitaksid. Enne kui B-rakk saab luua antikehi, vajab ta kõigepealt T-abirakke, et "õpetada" B-rakkudele sissetungiva sissetungija üksikasju. See on adaptiivse immuunsüsteemi oluline osa ja lisatud viide võtab protsessi kokku.

Antikehade tootmine, mis on kohandatud konkreetsete bakterite vastu võitlemiseks, on kõige olulisem element, kuid on ka mitmeid teisi primitiivsema kaasasündinud immuunsüsteemi humeraalseid kaitsevahendeid.

Olulisemad avastused humoraalse immuunsuse uurimisel

Aine

Tegevus

Discovery

Alexin(id)
Täiendus

Seerumis olevad lahustuvad komponendid, mis on
võimelised tapma mikroorganisme.

Buchner (1890),
Ehrlich (1892)

Antitoksiinid

Seerumis olevad ained, mis võivad neutraliseerida
toksiinide aktiivsust.
 See on passiivne immuniseerimine

von Behring ja Kitasato (1890)

Bakteriolüsiinid

Seerumi ained, mis töötavad koos täiendavate
valkudega, et indutseerida bakterite lüüsi.

Richard Pfeiffer (1895)

Bakteriaalsed agglutiniine
ja pretsipitiinid

Seerumi ained, mis aglutineerivad baktereid ja
sadestavad bakteritoksiine.

von Gruber ja Durham (1896),
Kraus (1897).

Hemolüsiinid

Seerumi ained, mis töötavad koos komplemendiga, et
lahustada punaseid vereliblesid.

Belfanti ja Carbone (1898)
Jules Bordet (1899)

Opsoniinid

Seerumi ained, mis katavad
võõraste ainete välismembraani
ja suurendavad
makrofaagide poolt toimuva
fagotsütoosi kiirust.

Wright ja Douglas (1903)

Antikeha

Moodustamine (1900), antigeeni-antikehade sidumise hüpotees
(1938), B-rakkude poolt toodetud (1948),
struktuur (1972), immunoglobuliinide geenid (1976).

Asutaja: P Ehrlich

 

Küsimused ja vastused

K: Mis on humoraalne immuunsüsteem?


V: Humoraalne immuunsüsteem on immuunsüsteemi osa, mis kaitseb organismi sissetungivate organismide ja muude võõrkehade vastu.

K: Mida teeb immuunsüsteemi humoraalne osa?


V: Immuunsüsteemi humoraalset osa teevad väljaspool rakke asuvad makromolekulid, milleks võivad olla erituvad antikehad, komplemendivalgud või teatavad antimikroobsed peptiidid. Nende ülesanne on rünnata baktereid (ja muid võõraid aineid), mis on lahtiselt vereringes või muudes vedelikes.

K: Millised olid need vedelikud, mida vanasti meditsiinis nimetati "vedelikeks"?


V: Need vedelikud, mida vanasti meditsiinis nimetati "huumoriteks", on vereringe või muud vedelikud, milles on bakterid (ja muud võõraste ainete).

K: Millised on humoraalse immuunsüsteemi komponendid?


V: Humoraalse immuunsüsteemi komponendid on erituvad antikehad, komplemendivalgud või teatavad antimikroobsed peptiidid.

K: Millises immuunsüsteemis on olemas humoraalne immuunsüsteem?


V: Nii primitiivsem kaasasündinud immuunsüsteem kui ka hilisem selgroogsete loomade omandatud ehk adaptiivne immuunsüsteem omavad humoraalseid komponente.

K: Mis vahe on humoraalsel immuunsüsteemil ja rakuvahendatud immuunsusel?


V: Humoraalne immuunsüsteem kaitseb organismi sissetungivate organismide ja muu võõra materjali eest rakkudest väljaspool asuvate makromolekulide abil, samas kui rakuvahendatud immuunsus hõlmab antigeenile reageerides fagotsüütide, antigeenspetsiifiliste tsütotoksiliste T-lümfotsüütide aktiveerimist ja erinevate tsütokiinide vabanemist.

K: Mida ründab humoraalne immuunsüsteem?


V: Humoraalne immuunsüsteem ründab baktereid (ja muid võõraid aineid), mis on lahtiselt vereringes või muudes vedelikes.


Otsige
AlegsaOnline.com - 2020 / 2025 - License CC3