Inmunidad humoral - Humoral immunity
La inmunidad humoral es el aspecto de la inmunidad mediado por macromoléculas que se encuentran en los fluidos extracelulares , como los anticuerpos secretados , las proteínas del complemento y ciertos péptidos antimicrobianos . La inmunidad humoral se llama así porque involucra sustancias que se encuentran en los humores o fluidos corporales . Contrasta con la inmunidad mediada por células . La inmunidad humoral también se conoce como inmunidad mediada por anticuerpos .
El estudio de los componentes moleculares y celulares que forman el sistema inmunológico , incluida su función e interacción, es la ciencia central de la inmunología . El sistema inmune se divide en un sistema inmune innato más primitivo y un sistema inmune adquirido o adaptativo de vertebrados , cada uno de los cuales contiene elementos inmunes humorales y celulares .
La inmunidad humoral se refiere a la producción de anticuerpos y los procesos coincidentes que la acompañan, que incluyen: activación de Th2 y producción de citocinas , formación de centros germinales y cambio de isotipo , y maduración por afinidad y generación de células de memoria . También se refiere a las funciones efectoras de los anticuerpos, que incluyen la neutralización de patógenos y toxinas , la activación clásica del complemento y la promoción de la fagocitosis y la eliminación de patógenos por opsonina .
Historia
El concepto de inmunidad humoral se desarrolló a partir del análisis de la actividad antibacteriana de los componentes del suero. A Hans Buchner se le atribuye el desarrollo de la teoría humoral. En 1890, Buchner describió las alexinas como "sustancias protectoras" que existen en el suero sanguíneo y otros fluidos corporales y son capaces de matar microorganismos . Se demostró que los alexins, posteriormente redefinidos como "complementos" por Paul Ehrlich , eran los componentes solubles de la respuesta innata que conduce a una combinación de inmunidad celular y humoral. Este descubrimiento ayudó a unir las características de la inmunidad innata y adquirida .
Tras el descubrimiento en 1888 de las bacterias que causan la difteria y el tétanos , Emil von Behring y Kitasato Shibasaburō demostraron que la enfermedad no tiene por qué ser causada por los propios microorganismos. Descubrieron que los filtrados libres de células eran suficientes para causar enfermedades. En 1890, se utilizaron filtrados de difteria, posteriormente denominados toxinas diftéricas , para vacunar animales en un intento de demostrar que el suero inmunizado contenía una antitoxina que podía neutralizar la actividad de la toxina y transferir inmunidad a animales no inmunes. En 1897, Paul Ehrlich demostró que se forman anticuerpos contra las toxinas vegetales ricina y abrina , y propuso que estos anticuerpos son responsables de la inmunidad. Ehrlich, con su colega von Behring, pasó a desarrollar la antitoxina diftérica , que se convirtió en el primer gran éxito de la inmunoterapia moderna . El descubrimiento de anticuerpos compatibles especificados se convirtió en una herramienta importante en la estandarización de la inmunidad y la identificación de infecciones persistentes .
| Sustancia | Actividad | Descubrimiento |
|---|---|---|
| Alexin (s) / Complemento (s) | Componentes solubles en el suero que son capaces de matar microorganismos. |
Buchner (1890), Ehrlich (1892) |
| Antitoxinas | Sustancias en el suero que pueden neutralizar la actividad de las toxinas, lo que permite la inmunización pasiva. | von Behring y Shibasaburō (1890) |
| Bacteriolisinas | Sustancias séricas que trabajan con las proteínas del complemento para inducir la lisis bacteriana. |
Richard Pfeiffer (1895) |
| Aglutininas y precipitinas bacterianas |
Sustancias séricas que agregan bacterias y precipitan toxinas bacterianas. |
von Gruber y Durham (1896), Kraus (1897) |
| Hemolisinas | Sustancias séricas que actúan con complementos para lisar los glóbulos rojos. |
Jules Bordet (1899) |
| Opsoninas | Sustancias séricas que recubren la membrana externa de sustancias extrañas y mejoran la tasa de fagocitosis por parte de los macrófagos. | Wright y Douglas (1903) |
| Anticuerpo | Descubrimiento original (1900), hipótesis de unión antígeno-anticuerpo (1938), producido por células B (1948), estructura (1972), genes de inmunoglobulina (1976) | Ehrlich |
Anticuerpos
Las inmunoglobulinas son glicoproteínas de la superfamilia de las inmunoglobulinas que funcionan como anticuerpos . Los términos anticuerpo e inmunoglobulina a menudo se usan indistintamente. Se encuentran en la sangre y en los fluidos tisulares, así como en muchas secreciones. En la estructura, que son grandes en forma de Y proteínas globulares . En los mamíferos hay cinco tipos de anticuerpos: IgA , IgD , IgE , IgG e IgM . Cada clase de inmunoglobulina difiere en sus propiedades biológicas y ha evolucionado para lidiar con diferentes antígenos. Los anticuerpos son sintetizados y secretados por células plasmáticas que se derivan de las células B del sistema inmunológico.
El sistema inmunitario adquirido utiliza un anticuerpo para identificar y neutralizar objetos extraños como bacterias y virus. Cada anticuerpo reconoce un antígeno específico único para su objetivo. Al unirse a sus antígenos específicos, los anticuerpos pueden causar aglutinación y precipitación de productos de antígeno-anticuerpo, prepararse para la fagocitosis por macrófagos y otras células, bloquear receptores virales y estimular otras respuestas inmunes, como la vía del complemento.
Una transfusión de sangre incompatible provoca una reacción a la transfusión , que está mediada por la respuesta inmunitaria humoral. Este tipo de reacción, llamada reacción hemolítica aguda , da como resultado la destrucción rápida ( hemólisis ) de los glóbulos rojos del donante por los anticuerpos del huésped. La causa suele ser un error administrativo, como la administración de la unidad de sangre incorrecta al paciente equivocado. Los síntomas son fiebre y escalofríos, a veces con dolor de espalda y orina rosada o roja ( hemoglobinuria ). La principal complicación es que la hemoglobina liberada por la destrucción de los glóbulos rojos puede causar insuficiencia renal aguda .
Producción de anticuerpos
En la respuesta inmune humoral, las células B maduran primero en la médula ósea y obtienen receptores de células B (BCR) que se muestran en gran número en la superficie celular.
Estos complejos de proteínas unidos a la membrana tienen anticuerpos que son específicos para la detección de antígenos. Cada célula B tiene un anticuerpo único que se une a un antígeno . Las células B maduras luego migran desde la médula ósea a los ganglios linfáticos u otros órganos linfáticos, donde comienzan a encontrar patógenos.
Activación de células B
Cuando una célula B encuentra un antígeno , el antígeno se une al receptor y se introduce en la célula B por endocitosis . El antígeno es procesado y presentado nuevamente en la superficie de la célula B por las proteínas MHC-II .
Proliferación de células B
La célula B espera a que una célula T colaboradora ( TH ) se una al complejo. Esta unión activará la célula T H , que luego libera citocinas que inducen a las células B a dividirse rápidamente, creando miles de clones idénticos de la célula B. Estas células hijas se convierten en células plasmáticas o células de memoria . Las células B de memoria permanecen inactivas aquí; más tarde, cuando estas células B de memoria encuentran el mismo antígeno debido a la reinfección, se dividen y forman células plasmáticas. Por otro lado, las células plasmáticas producen una gran cantidad de anticuerpos que se liberan libremente al sistema circulatorio .
Reacción anticuerpo-antígeno
Estos anticuerpos encontrarán antígenos y se unirán a ellos. Esto interferirá con la interacción química entre el huésped y las células extrañas, o pueden formar puentes entre sus sitios antigénicos que obstaculizan su correcto funcionamiento. Su presencia también podría atraer macrófagos o células asesinas para atacarlos y fagocitarlos .
Sistema complementario
El sistema del complemento es una cascada bioquímica del sistema inmunológico innato que ayuda a eliminar los patógenos de un organismo. Se deriva de muchas proteínas pequeñas del plasma sanguíneo que trabajan juntas para alterar la membrana plasmática de la célula diana, lo que lleva a la citólisis de la célula. El sistema del complemento consta de más de 35 proteínas solubles y unidas a células, 12 de las cuales están directamente involucradas en las vías del complemento. El sistema del complemento está involucrado en las actividades tanto de la inmunidad innata como de la inmunidad adquirida.
La activación de este sistema conduce a citólisis , quimiotaxis , opsonización , aclaramiento inmunológico e inflamación , así como a la marcación de patógenos para fagocitosis . Las proteínas representan el 5% de la fracción de globulina sérica . La mayoría de estas proteínas circulan como zimógenos , que permanecen inactivos hasta la escisión proteolítica .
Tres vías bioquímicas activan el sistema del complemento: la vía clásica del complemento , la vía alternativa del complemento y la vía de la lectina de unión a manosa . La vía clásica del complemento normalmente requiere anticuerpos para su activación y es una respuesta inmune específica, mientras que la vía alternativa puede activarse sin la presencia de anticuerpos y se considera una respuesta inmune inespecífica. Los anticuerpos, en particular la clase IgG1, también pueden "fijar" el complemento.
Ver también
- Sistema inmune
- Inmunidad mediada por células (frente a inmunidad humoral)
- Inmunidad
- Respuesta policlonal
Referencias
Otras lecturas
- El siguiente artículo revisa algunos de los primeros experimentos que sentaron las bases de la teoría humoral: Orji Theddeus C, SJ y Charles Norris (1897) La acción bactericida de la linfa tomada del conducto torácico del perro. (Texto completo-pdf) Revista de Medicina Experimental Vol. 2, número 6, 701–709.