Гуморальный иммунитет первичный и вторичный иммунный ответ
Схематическое представление первичной и вторичной иммунной реакции
Иммунный ответ — это сложная многокомпонентная, кооперативная реакция иммунной системы организма, индуцированная антигеном, уже распознанным как чужеродный, и направленная на его элиминацию. Явление иммунного ответа лежит в основе иммунитета. Иммунный ответ зависит от:
- антигена — свойства, состав, молекулярная масса, доза, кратность попадания, длительность контакта;
- состояния организма (иммунологическая реактивность);
- условий внешней среды.
Иммунный ответ различается врождённый и приобретённый (или адаптивный). Врождённый — это распознавание чужеродных раздражителей благодаря унаследованным механизмам, в то время как приобретённый иммунный ответ использует для распознавания рецепторы, число которых почти ничем не ограничено и они формируются в организме каждого человека. Приобретённый иммунный ответ может гибко реагировать на чужеродный раздражитель: если тот будет сочтён не опасным, то данный раздражитель в будущем больше не будет вызвать реакции (иммунологическая толерантность). Если же раздражитель классифицирован как опасный, последует продуктивный иммунный ответ, и чужеродные цели-раздражители будут устранены.
Иммунный ответ действует на вторжение болезнетворных микроорганизмов в организм (бактерии, вирусы, грибки, паразиты) либо патологически изменённые клетки собственного тела (злокачественная опухоль). Иммунный ответ против нормальных клеток организма может возникать, когда собственные вещества организма ошибочно воспринимаются как чужеродные (аутоиммунные заболевания). Кроме этого, безвредные вещества из окружающей среды также ошибочно могут быть классифицированы как опасные и вызывать реакцию (аллергия). С другой стороны, если патогенам удаётся избежать иммунного ответа, то это приводит к ускользанию от иммунного ответа (нем. Immunevasion).
Механизмы, которые вызывают устранение вторгнувшихся в организм патогенов в ходе иммунного ответа, чрезвычайно разнообразны. Система комплемента состоит из самоорганизующихся белковых комплексов, которые помечают агента или могут напрямую убить его. Микробицидные вещества высвобождаются клетками вне иммунной системы, также могут быть активированы разнообразные макрофаги и клетки-киллеры, а антитела начнут связываться с высокоспецифичными чужеродными структурами. Обычно несколько таких эффекторных механизмов действуют одновременно с тем, чтобы обеспечить полное удаление патогенов из организма. Тем не менее, чрезмерная реакция иммунной системы должна предотвращаться, так как это может привести к серьёзным повреждениям или даже некрозу тканей, а также летальному исходу (анафилактический или септический шок, гиперцитокинемия). Кроме того, значительная реакция против собственного тела также должна быть исключена, чтобы предотвратить аутоиммунные заболевания. Таким образом, в иммунной системе присутствует множество регуляторных механизмов для того, чтобы соблюдался баланс между защитным и вредным иммунным ответом.
Врождённый иммунный ответ[править | править код]
Во врождённом иммунном ответе участвует большое разнообразие типов клеток и переменных факторов, что в совокупности образует тесно связанную и скоординированную форму защитной системы. Это обусловлено характеристиками возбудителей иммунной реакции, которые распознаются врождёнными рецепторами — отсюда термин «врождённая иммунная реакция». Такой иммунный ответ происходит быстро и эффективно: через считанные минуты после проникновения в организм большинство болезнетворных микроорганизмов обнаруживаются и обезвреживаются, а спустя несколько часов они полностью устранены.
Приобретённый иммунный ответ[править | править код]
Посредством фагоцитоза активированные вирусом макрофаги затем «назначаются» иммунной системой для специфического или адаптивного приобретённого иммунного ответа. В свою очередь он различается на 2 вида: гуморальный и клеточный иммунный ответ.
Гуморальный иммунный ответ[править | править код]
Гуморальный иммунный ответ организма представляет собой антитела против патогенов, в основном находящихся в жидкости крови и лимфы, а также в бесклеточной плазме или в сыворотке крови. Специфические антитела, также называемые иммуноглобулинами, — это белковые молекулы, которые продуцируются и высвобождаются плазматическими клетками и действуют в кровяном и лимфатическом потоках.
Плазматические клетки являются потомками активированных B-лимфоцитов. Активация B-лимфоцита происходит путём связывания соответствующего антигена с распознающим антигены B-клеточным рецептором. Это специфические иммуноглобулины, закреплённые в клеточной мембране B-клетки.
Гиперчувствительность и аллергия[править | править код]
Гиперчувствительность (создаваемая антителами анафилаксия и клеточно-опосредованная аллергия) является приобретённым иммунным ответом с «памятью». Такой иммунный ответ может наступать в качестве контактного дерматита против химически чистых веществ после первичного или нескольких повторных контактов с аллергеном. Клеточно-опосредованным иммунным ответом может являться отторжение экзогенных трансплантированных органов.
Литература[править | править код]
- Jörg Hacker, Jürgen Heesemann. Molekulare Infektionsbiologie. — 1-е издание. — Heidelberg, Berlin: Spektrum Akademischer Verlag, 2000. — ISBN 3-86025-368-9.
- Michael T. Madigan, John M. Martinko. Brock Biology of Microorganisms. — 11-е международное издание. — Upper Saddle River, NJ., USA: Pearson Prentice Hall, 2006. — 992 с. — ISBN 978-0131443297.
- Peter F. Zipfel, Peter Kraiczy, Jens Hellwage: Das tägliche Versteckspiel: Wie Mikroorganismen der Immunabwehr entgehen. Biologie in unserer Zeit 32(6), S. 371 — 379 (2002), ISSN 0045-205X
- Diethard Baron, Jürgen Braun, Andreas Erdmann: Grüne Reihe. Genetik. Materialien S II. (Lernmaterialien)
- Charles A. Janeway, Paul Travers, Mark Walport: Immunobiology. B&T; 6. Auflage (2005) ISBN 0815341016.
Гуморальный иммунитет является компонентом адаптивного иммунитета, который генерирует специфические иммунные ответы на конкретный инородный материал. Иммунный ответ, генерируемый гуморальным иммуните
Основное различие — первичный и вторичный иммунный ответ
Гуморальный иммунитет является компонентом адаптивного иммунитета, который генерирует специфические иммунные ответы на конкретный инородный материал. Иммунный ответ, генерируемый гуморальным иммунитетом, можно разделить на две категории: первичный иммунный ответ и вторичный иммунный ответ. главное отличие между первичным и вторичным иммунным ответом является то, что первичный иммунный ответ возникает в ответ на первичный контакт с антигеном, тогда как вторичный иммунный ответ возникает в ответ на второй и последующий контакт с тем же антигеном.
Ключевые области покрыты
1. Что такое первичный иммунный ответ
— определение, факты, антитела
2. Что такое вторичный иммунный ответ
— определение, факты, антитела
3. Каковы сходства между первичным и вторичным иммунным ответом
— Краткое описание общих черт
4. В чем разница между первичным и вторичным иммунным ответом
— Сравнение основных различий
Ключевые слова: антитела, титр антител, гуморальный иммунитет, IgG, IgM, первичный иммунный ответ, вторичный иммунный ответ
Что такое первичный иммунный ответ
Первичный иммунный ответ относится к любому иммунному ответу иммунной системы, который включает выработку антител и / или клеточный иммунитет. Это происходит после первого воздействия чужеродного антигена. В начале первичного иммунного ответа ранее не вырабатывались антитела. Следовательно, наивные В-клетки активируются и дифференцируются в продуцирующие антитела В-клетки плазмы. Некоторые из В-клеток развиваются в клетки памяти. Фаза задержки, то есть период времени, в течение которого антитела продуцируются против определенного антигена первичного иммунного ответа, является длительным. Иногда фаза отставания может достигать недель или месяцев. Генерация первичных и вторичных иммунных ответов с течением времени показана на Рисунок 1.
Рисунок 1: Первичный и вторичный иммунный ответ
Количество вырабатываемых антител или титр антител низок в первичном иммунном ответе. IgM является основным типом антител, вырабатываемых при первичном иммунном ответе. Со временем титр антител становится необнаружимым.
Что такое вторичный иммунный ответ
Вторичный иммунный ответ относится к любому иммунному ответу иммунной системы, который возникает в ответ на последующее воздействие определенного антигена. Второе воздействие может произойти даже через год. Из-за присутствия клеток памяти лаг-фаза вторичного иммунного ответа короче, чем у первичного иммунного ответа. IgG является основным типом продуцируемых антител, а также вырабатываются небольшие количества IgM, IgA и IgE. Высокий титр антител образуется во время вторичного иммунного ответа. Продукция антител из клеток памяти при вторичном иммунном ответе показана на фигура 2.
Рисунок 2: Продукция антител из В-клеток памяти
Антитела, продуцируемые вторичным иммунным ответом, остаются в организме в течение более длительного периода времени.
Сходства между первичным и вторичным иммунным ответом
- Первичные и вторичные иммунные ответы представляют собой два типа иммунных ответов, генерируемых гуморальным иммунитетом.
- Антитела продуцируются как в первичном, так и во вторичном иммунном ответе.
Разница между первичным и вторичным иммунным ответом
Определение
Первичный иммунный ответ: Первичный иммунный ответ относится к любому иммунному ответу иммунной системы, который включает выработку антител и / или клеточный иммунитет.
Вторичный иммунный ответ: Вторичный иммунный ответ относится к любому иммунному ответу иммунной системы, который возникает в ответ на последующее воздействие определенного антигена.
Вхождение
Первичный иммунный ответ: Первичный иммунный ответ возникает в ответ на первичный контакт антигена.
Вторичный иммунный ответ: Вторичный иммунный ответ возникает в ответ на второе и последующее воздействие того же антигена.
Отвечающие клетки
Первичный иммунный ответ: Наивные В-клетки и Т-клетки реагируют на антигены во время первичного иммунного ответа.
Вторичный иммунный ответ: В-клетки памяти отвечают на антигены во время вторичного иммунного ответа.
Фаза задержки
Первичный иммунный ответ: Отставание фазы первичного иммунного ответа длительное (4-7 дней).
Вторичный иммунный ответ: Отставание фазы вторичного иммунного ответа короткое (1-4 дня).
Пик Антитела
Первичный иммунный ответ: Уровень антител достигает своего пика через 7-10 дней.
Вторичный иммунный ответ: Уровень антител достигает своего пика через 3-5 дней.
Время, необходимое для установления иммунитета
Первичный иммунный ответ: Первичный иммунный ответ занимает больше времени для установления иммунного ответа.
Вторичный иммунный ответ: Вторичный иммунный ответ занимает короткое время для установления иммунного ответа.
Типы антител
Первичный иммунный ответ: Большое количество IgM и небольшое количество IgG вырабатываются во время первичного иммунного ответа.
Вторичный иммунный ответ: Большое количество IgG, небольшое количество IgM, IgA и IgE продуцируется во время вторичного иммунного ответа.
Количество антитела
Первичный иммунный ответ: Как правило, только несколько антител вырабатываются при первичном иммунном ответе.
Вторичный иммунный ответ: При вторичном иммунном ответе вырабатывается в 100-1000 раз больше антител.
Остальные антитела
Первичный иммунный ответ: Уровень антител быстро снижается при первичном иммунном ответе.
Вторичный иммунный ответ: Уровень антител долго сохраняется во вторичном иммунном ответе.
Сродство антитела
Первичный иммунный ответ: Антитела проявляют низкое сродство к своим антигенам при первичном иммунном ответе.
Вторичный иммунный ответ: Антитела проявляют высокое сродство к своим антигенам при вторичном иммунном ответе.
Внешность
Первичный иммунный ответ: Первичный иммунный ответ проявляется в основном в лимфатических узлах и селезенке.
Вторичный иммунный ответ: Вторичный иммунный ответ появляется в основном в костном мозге, а затем в селезенке и лимфатических узлах.
Тимус-зависимые / Тимус-независимые антитела
Первичный иммунный ответ: Как тимус-зависимые, так и тимус-независимые антитела участвуют в первичном иммунном ответе.
Вторичный иммунный ответ: Только тимус-зависимые антитела участвуют во вторичном иммунном ответе.
Заключение
Первичные и вторичные иммунные ответы представляют собой два типа иммунных реакций, которые опосредуют гуморальный иммунитет. Первичный иммунный ответ возникает при первом контакте антигена. В основном он продуцирует антитела IgM. Вторичный иммунный ответ возникает при втором или последующем воздействии того же антигена. В основном он продуцирует антитела IgG. В этом разница между первичным и вторичным иммунным ответом.
Ссылка:
1. Адемокун, Александр А. и Данн-Уолтерс, Дебора «Иммунные реакции: первичные и вторичные».Энциклопедия наук о жизни,
Гуморальный иммунитет – это функция B-клеток. Т-хелперы, получившие антигенную информацию, передают ее В-лимфоцитам. В-лимфоциты формируют клон антителопродуцирующих клеток. При этом происходит преобразование B-клеток в плазматические клетки, секретирующие иммуноглобулины (антитела), которые имеют специфическую активность против внедрившегося антигена.
Иммунный ответ – это цепь последовательных сложных кооперативных процессов, идущих в иммунной системе в ответ на действие антигена в организме.
Различают:
1) первичный иммунный ответ;
2) вторичный иммунный ответ.
Любой иммунный ответ состоит из двух фаз:
1) индуктивной(представление и распознавание антигена);
2) продуктивной(обнаруживаются продукты иммунного ответа).
Далее иммунный ответ возможен в виде по одного из трех вариантов:
1) клеточный иммунный ответ;
2) гуморальный иммунный ответ;
3) иммунологическая толерантность.
Клеточный иммунный ответ – это функция T-лимфоцитов. Происходит образование эффекторных клеток – T-киллеров, способных уничтожать клетки, имеющие антигенную структуру путем прямой цитотоксичности и путем синтеза лимфокинов, которые участвуют в процессах взаимодействия клеток (макрофагов, T-клеток, B-клеток) при иммунном ответе. В регуляции иммунного ответа участвуют два подтипа T-клеток: T-хелперы усиливают иммунный ответ, T-супрессоры оказывают противоположное влияние.
Образующиеся антитела вступают во взаимодействие с антигеном с образованием комплекса АГ – АТ, который запускает в действие неспецифические механизмы защитной реакции. Эти комплексы активируют систему комплемента. Взаимодействие комплекса АГ – АТ с тучными клетками приводит к дегрануляции и выделению медиаторов воспаления – гистамина и серотонина.
При низкой дозе антигена развивается иммунологическая толерантность. При этом антиген распознается, но в результате этого не происходит ни продукции клеток, ни развития гуморального иммунного ответа.
Иммунный ответ характеризуется:
1) специфичностью (реактивность направлена только на определенный агент, который называется антигеном);
2) потенцированием (способностью производить усиленный ответ при постоянном поступлении в организм одного и того же антигена);
3) иммунологической памятью (способностью распознавать и производить усиленный ответ против того же самого антигена при повторном его попадании в организм, даже если первое и последующие попадания происходят через большие промежутки времени).
Вторичный иммунный ответ характеризуется следующими признаками:
1. Более ранним развитием, иногда – даже молниеносным.
2. Меньшей дозой антигена, необходимой для достижения оптимального иммунного ответа.
3. Увеличением силы и продолжительности иммунного ответа за счёт более интенсивной продукции цитокинов (Тh 1 или Th 2 профиля, в зависимости от природы патогена).
4. Усилением клеточных иммунных реакций за счёт более интенсивного образования специфических Т-хелперов 1 типа и цитотоксических Т-лимфоцитов.
5. Усилением образования антител за счёт формирования большего количества Т-хелперов 2 типа и плазматических клеток.
6. Повышением специфичности распознавания иммуногенных пептидов Т-лимфоцитами за счёт увеличения аффинности их антиген-специфических рецепторов.
7. Повышением специфичности синтезируемых антител за счёт изначальной продукции IgG высокой аффинности/авидности.
Формы иммунного ответа. Понятие об иммунопатологии.
Формы иммунного ответа
Иммунный ответ – это цепь последовательных сложных кооперативных процессов, идущих в иммунной системе в ответ на действие антигена в организме.
Различают:
1) первичный иммунный ответ (возникает при первой встрече с антигеном);
2) вторичный иммунный ответ (возникает при повторной встрече с антигеном).
Любой иммунный ответ состоит из двух фаз:
1) индуктивной; представление и распознавание антигена. Возникает сложная кооперация клеток с последующей пролиферацией и дифференцировкой;
2) продуктивной; обнаруживаются продукты иммунного ответа.
При первичном иммунном ответе индуктивная фаза может длиться неделю, при вторичном – до 3 дней за счет клеток памяти.
В иммунном ответе антигены, попавшие в организм, взаимодействуют с антигенпредставляющими клетками (макрофагами), которые экспрессируют антигенные детерминанты на поверхности клетки и доставляют информацию об антигене в периферические органы иммунной системы, где происходит стимуляция Т-хелперов.
Далее иммунный ответ возможен в виде по одного из трех вариантов:
1) клеточный иммунный ответ;
2) гуморальный иммунный ответ;
3) иммунологическая толерантность.
Клеточный иммунный ответ – это функция T-лимфоцитов. Происходит образование эффекторных клеток – T-киллеров, способных уничтожать клетки, имеющие антигенную структуру путем прямой цитотоксичности и путем синтеза лимфокинов, которые участвуют в процессах взаимодействия клеток (макрофагов, T-клеток, B-клеток) при иммунном ответе. В регуляции иммунного ответа участвуют два подтипа T-клеток: T-хелперы усиливают иммунный ответ, T-супрессоры оказывают противоположное влияние.
Гуморальный иммунитет – это функция B-клеток. Т-хелперы, получившие антигенную информацию, передают ее В-лимфоцитам. В-лимфоциты формируют клон антителопродуцирующих клеток. При этом происходит преобразование B-клеток в плазматические клетки, секретирующие иммуноглобулины (антитела), которые имеют специфическую активность против внедрившегося антигена.
Образующиеся антитела вступают во взаимодействие с антигеном с образованием комплекса АГ – АТ, который запускает в действие неспецифические механизмы защитной реакции. Эти комплексы активируют систему комплемента. Взаимодействие комплекса АГ – АТ с тучными клетками приводит к дегрануляции и выделению медиаторов воспаления – гистамина и серотонина.
При низкой дозе антигена развивается иммунологическая толерантность. При этом антиген распознается, но в результате этого не происходит ни продукции клеток, ни развития гуморального иммунного ответа.
Иммунный ответ характеризуется:
1) специфичностью (реактивность направлена только на определенный агент, который называется антигеном);
2) потенцированием (способностью производить усиленный ответ при постоянном поступлении в организм одного и того же антигена);
3) иммунологической памятью (способностью распознавать и производить усиленный ответ против того же самого антигена при повторном его попадании в организм, даже если первое и последующие попадания происходят через большие промежутки времени).