Поликлональный В-клеточный ответ
Поликлональный В-клеточный ответ представляет собой естественный тип иммунного ответа, проявляемый иммунной системой млекопитающих адаптивной . Это гарантирует, что один антиген распознается и подвергается атаке через его перекрывающиеся части, называемые эпитопами , со стороны нескольких клонов В -клеток . [1] [2]
В ходе нормального иммунного ответа части патогенов (например, бактерий ) распознаются иммунной системой как чужеродные (чужеродные) и уничтожаются или эффективно нейтрализуются, чтобы уменьшить их потенциальный ущерб. Такое узнаваемое вещество называется антигеном . Иммунная система может реагировать на антиген разными способами; Ключевой особенностью этого ответа является выработка антител В-клетками (или В-лимфоцитами), задействующими ветвь иммунной системы, известную как гуморальный иммунитет . Антитела растворимы и для функционирования не требуют прямого межклеточного контакта между патогеном и В-клеткой.
Антигены могут представлять собой большие и сложные вещества, и любое отдельное антитело может связываться только с небольшой специфической областью антигена. Следовательно, эффективный иммунный ответ часто включает выработку множества различных антител множеством разных В-клеток против одного и того же антигена. Отсюда и термин «поликлональный», который происходит от слов «поли» , что означает «много», и «клоны» от греческого «klōn» , что означает росток или веточка; [3] [4] [5] клон – это группа клеток, возникающая из общей «материнской» клетки. Антитела, образующиеся таким образом в результате поликлонального ответа, известны как поликлональные антитела . Гетерогенные , которые идентичны и реагируют только против поликлональные антитела отличаются от молекул моноклональных антител одного эпитопа, т.е. являются более специфичными.
Хотя поликлональный ответ дает преимущества иммунной системе, в частности, большую вероятность реакции на патогены, он также увеличивает вероятность развития определенных аутоиммунных заболеваний, возникающих в результате реакции иммунной системы на нативные молекулы, вырабатываемые внутри хозяина.
Гуморальный ответ на инфекцию
[ редактировать ]Заболевания, которые могут передаваться от одного организма к другому, называются инфекционными заболеваниями , а вызывающий их биологический агент известен как патоген . Процесс проникновения возбудителя в организм называется инокуляцией . [примечание 1] [6] и организм, на который он воздействует, известен как биологический хозяин . Когда возбудитель внедряется на этапе, известном как колонизация , [7] это может привести к инфекции , [7] следовательно, нанося вред хозяину напрямую или через вредные вещества, называемые токсинами , которые он может производить. [7] Это приводит к появлению различных симптомов и признаков, характерных для такого инфекционного заболевания, как пневмония или дифтерия .
Противодействие различным инфекционным заболеваниям очень важно для выживания восприимчивого организма в частности и вида в целом. Это достигается хозяином путем устранения патогена и его токсинов или вывода их из строя. Совокупность различных клеток , тканей и органов , которая специализируется на защите организма от инфекций, известна как иммунная система . Иммунная система достигает этого посредством прямого контакта определенных лейкоцитов с вторгшимся патогеном с участием ответвления иммунной системы, известного как клеточный иммунитет , или путем производства веществ, которые перемещаются в места, удаленные от места их производства, «ищут» болезнетворные клетки и токсины путем специфического [примечание 2] связываясь с ними, и нейтрализуют их в процессе, известном как гуморальное звено иммунной системы. Такие вещества известны как растворимые антитела и выполняют важные функции в борьбе с инфекциями. [примечание 3] [8]
- Типы лейкоцитов (лейкоцитов)
В-клеточный ответ
[ редактировать ]
Антитела выполняют различные функции по защите хозяина от патогена. Их растворимые формы, которые выполняют эти функции, производятся В-клетками плазмы , типом лейкоцитов. Это производство жестко регулируется и требует активации В-клеток активированными Т-клетками (другой тип лейкоцитов), что представляет собой последовательную процедуру. Основные этапы: [9]
- Специфическое или неспецифическое узнавание возбудителя (за счет его антигенов) с последующим поглощением его В-клетками или макрофагами . Это активирует В-клетку лишь частично .
- Обработка антигена .
- Презентация антигена .
- Активация Т-хелперов клетками антигенпрезентирующими .
- Совместная стимуляция В-клетки активированной Т-клеткой, приводящая к ее полной активации.
- Распространение [примечание 4] В-клеток с последующей продукцией растворимых антител.
Распознавание патогенов
[ редактировать ]Патогены синтезируют белки , которые могут служить « узнаваемыми » антигенами; они могут экспрессировать молекулы на своей поверхности или высвобождать их в окружающую среду (жидкости организма). Что делает эти вещества узнаваемыми, так это то, что они очень специфично и довольно сильно связываются с определенными белками хозяина, называемыми антителами . Одни и те же антитела могут быть закреплены на поверхности клеток иммунной системы, и в этом случае они служат рецепторами , или они могут секретироваться в кровь, известные как растворимые антитела. В молекулярном масштабе белки относительно велики, поэтому их нельзя распознать целиком; вместо этого можно распознать их сегменты, называемые эпитопами . [1] Эпитоп контактирует с очень небольшим участком (из 15–22 аминокислот) молекулы антитела; эта область известна как паратоп . [1] В иммунной системе мембраносвязанные антитела представляют собой рецептор B-клеток (BCR). Кроме того, хотя рецептор Т-клеток биохимически не классифицируется как антитело, он выполняет аналогичную функцию, поскольку специфически связывается с эпитопами, образующими комплекс с молекулами главного комплекса гистосовместимости (MHC). [примечание 5] [10] Связывание между паратопом и соответствующим ему антигеном очень специфично благодаря его структуре и определяется различными нековалентными связями , мало чем отличаясь от спаривания других типов лигандов (любой атом, ион или молекула, которая связывается с любым рецептором, по крайней мере, с некоторая степень специфичности и силы ). Специфичность связывания не возникает из-за взаимодействия типа жесткого замка и ключа , а скорее требует, чтобы и паратоп, и эпитоп претерпели небольшие конформационные изменения в присутствии друг друга. [11]
Специфическое узнавание эпитопа В-клетками
[ редактировать ]
На рисунке слева показано, что различные сегменты, образующие эпитоп, постоянно коллинеарны, то есть они показаны последовательными; однако для обсуждаемой здесь ситуации (т.е. распознавания антигена В-клеткой) это объяснение слишком упрощено. Такие эпитопы известны как последовательные или линейные эпитопы , поскольку все аминокислоты в них находятся в одной и той же последовательности (линии). Этот способ узнавания возможен только тогда, когда пептид небольшой (длиной около шести-восьми аминокислот), [1] и используется Т-клетками (Т-лимфоцитами).
Однако B-клетки памяти/наивные клетки распознают интактные белки, присутствующие на поверхности патогена. [примечание 6] В этой ситуации белок в своей третичной структуре настолько сильно свернут, что некоторые петли аминокислот оказываются внутри белка, а фланкирующие их сегменты могут лежать на поверхности. Паратоп на рецепторе В-клетки контактирует только с теми аминокислотами, которые лежат на поверхности белка. Поверхностные аминокислоты на самом деле могут быть прерывистыми в первичной структуре белка , но соприкасаются из-за сложной структуры сворачивания белка (как показано на рисунке рядом). Такие эпитопы известны как конформационные эпитопы и имеют тенденцию быть длиннее (15–22 аминокислотных остатка), чем линейные эпитопы. [1] Аналогично, антитела, продуцируемые плазматическими клетками, принадлежащими к одному и тому же клону, будут связываться с одними и теми же конформационными эпитопами белков патогена. [12] [13] [14] [15]
Связывание специфического антигена с соответствующими молекулами BCR приводит к увеличению продукции молекул MHC-II. Это приобретает важное значение, поскольку этого не происходит, когда один и тот же антиген интернализуется в результате относительно неспецифического процесса, называемого пиноцитозом , при котором антиген с окружающей жидкостью «выпивается» В-клеткой в виде небольшого пузырька. [16] Следовательно, такой антиген известен как неспецифический антиген и не приводит к активации В-клетки или последующей выработке антител против нее.
Неспецифическое узнавание макрофагами
[ редактировать ]Макрофаги и родственные им клетки используют другой механизм распознавания патогена. Их рецепторы распознают определенные мотивы, присутствующие в вторгающемся патогене, которые вряд ли будут присутствовать в клетке-хозяине. Такие повторяющиеся мотивы распознаются рецепторами распознавания образов (PRR), такими как toll-подобные рецепторы (TLR), экспрессируемые макрофагами. [1] [17] Поскольку один и тот же рецептор может связываться с данным мотивом, присутствующим на поверхности самых разных микроорганизмов , этот способ распознавания относительно неспецифичен и представляет собой врожденный иммунный ответ .
Обработка антигена
[ редактировать ]
После распознавания антигена антигенпрезентирующая клетка, такая как макрофаг или В-лимфоцит, полностью поглощает его в ходе процесса, называемого фагоцитозом . Поглощенная частица вместе с некоторым окружающим ее материалом образует эндоцитарный везикулу ( фагосому ), которая сливается с лизосомами . Внутри лизосомы антиген расщепляется на более мелкие части, называемые пептидами, с помощью протеаз ( ферментов , которые расщепляют более крупные белки). Затем отдельные пептиды образуют комплексы с молекулами главного комплекса гистосовместимости класса II ( MHC класса II ), расположенными в лизосоме - этот метод «обращения» с антигеном известен как экзогенный или эндоцитарный путь процессинга антигена в отличие от эндогенного или цитозольного пути. , [17] [18] [19] который образует комплексы аномальных белков, вырабатываемых внутри клетки (например, под воздействием вирусной инфекции или в опухолевой клетке) с MHC класса I. молекулами
Также был продемонстрирован альтернативный путь эндоцитарного процессинга, при котором некоторые белки, такие как их дисульфидных связей ( разрыв связи добавления путем фибриноген и миоглобин, могут целиком связываться с молекулами MHC-II после их денатурации и восстановления к водорода ней атомов ). Затем протеазы разрушают открытые участки комплекса белок-MHC II. [19]
Презентация антигена
[ редактировать ]После того как процессированный антиген (пептид) образует комплекс с молекулой MHC, они оба мигрируют вместе к клеточной мембране , где они экспонируются (разрабатываются) в виде комплекса, который может распознаваться CD 4+ (Т-хелперная клетка) – тип лейкоцитов. [примечание 7] [20] Это известно как презентация антигена. Однако эпитопы (конформационные эпитопы), которые распознаются В-клеткой до их переваривания, могут не совпадать с эпитопами, представленными Т-хелперной клетке. Кроме того, В-клетка может представлять разные пептиды в комплексе с разными молекулами MHC-II. [16]
Стимуляция Т-хелперных клеток
[ редактировать ]Клетки CD4+ через свой комплекс Т-клеточный рецептор- CD3 распознают связанные с эпитопом молекулы MHC II на поверхности антигенпредставляющих клеток и «активируются» . После этой активации эти Т-клетки пролиферируют и дифференцируются Th1 в или Th2 клетки . [16] [21] Это заставляет их производить растворимые химические сигналы, которые способствуют их собственному выживанию. Однако еще одна важная функция, которую они выполняют, — это стимуляция В-клеток путем установления с ними прямого физического контакта. [10]
Костимуляция В-клеток активированными Т-хелперными клетками
[ редактировать ]Полная стимуляция Т-хелперных клеток требует, чтобы молекула B7 , присутствующая на антигенпредставляющей клетке, связалась с молекулой CD28 , присутствующей на поверхности Т-клетки (в непосредственной близости от рецептора Т-клетки). [10] второе взаимодействие между лигандом CD40 или CD154 ( CD40L ), присутствующим на поверхности Т-клеток, и CD40 , присутствующим на поверхности В-клеток. Аналогично, также необходимо [21] Те же взаимодействия, которые стимулируют Т-хелперные клетки, также стимулируют В-клетки, отсюда и термин костимуляция . Весь механизм гарантирует, что активированная Т-клетка стимулирует только В-клетку, которая распознает антиген, содержащий тот же эпитоп, который распознается рецептором Т-клеток «костимулирующих» Т-хелперных клеток. В-клетки, помимо прямой костимуляции, стимулируются некоторыми факторами роста, а именно интерлейкинами 2 , 4 , 5 и 6 образом , паракринным . Эти факторы обычно продуцируются недавно активированными Т-хелперными клетками. [22] Однако эта активация происходит только после того, как рецептор B-клеток присутствует в памяти или сама наивная B-клетка связалась с соответствующим эпитопом, без чего не произошли бы инициирующие этапы фагоцитоза и процессинга антигена.
Пролиферация и дифференцировка В-клеток
[ редактировать ]Наивная (или неопытная ) В-клетка принадлежит к клону, который никогда не сталкивался с эпитопом, к которому он специфичен. Напротив, B-клетка памяти происходит от активированной наивной B-клетки или B-клетки памяти. Активация наивной В-клетки или В-клетки памяти сопровождается многократной пролиферацией этой конкретной В-клетки, большая часть потомства которой окончательно дифференцируется в В-клетки плазмы ; [примечание 8] остальные выживают как В-клетки памяти. Итак, когда наивные клетки, принадлежащие к определенному клону, встречают свой специфический антиген, давая начало плазматическим клеткам, а также оставляют несколько клеток памяти, это известно как первичный иммунный ответ . В ходе пролиферации этого клона гены рецепторов В-клеток могут подвергаться частому (одно из двух клеточных делений) [8] мутации в генах, кодирующих паратопы антител. Эти частые мутации называются соматическими гипермутациями . Каждая такая мутация слегка изменяет способность паратопа связываться с эпитопом, создавая при этом новые клоны В-клеток. Некоторые из вновь созданных паратопов более прочно связываются с одним и тем же эпитопом (что приводит к отбору клонов, обладающих ими), что известно как созревание аффинности . [примечание 9] [8] [21] Другие паратопы лучше связываются с эпитопами, которые немного отличаются от исходного эпитопа, стимулировавшего пролиферацию. Изменения в структуре эпитопа также обычно вызываются мутациями в генах патогена, кодирующих его антиген. Таким образом, соматическая гипермутация делает рецепторы В-клеток и растворимые антитела при последующих встречах с антигенами более инклюзивными в их потенциале распознавания антигенов измененных эпитопов, не говоря уже о придании большей специфичности антигену, который в первую очередь индуцировал пролиферацию. Когда антиген стимулирует клетки памяти производить плазматические клетки (так же, как при первичной реакции клона) и при этом остается еще больше клеток памяти, это называется вторичным иммунным ответом . [21] что приводит к увеличению количества плазматических клеток и более высокой скорости выработки антител, сохраняющейся в течение более длительных периодов времени. В-клетки памяти, образующиеся в результате вторичного ответа, быстрее распознают соответствующий антиген и сильнее связываются с ним (т. е. имеют большую аффинность связывания) вследствие созревания аффинности. Растворимые антитела, продуцируемые клоном, демонстрируют аналогичное усиление связывания антигена. [21]
Основа поликлональности
[ редактировать ]Ответы носят поликлональный характер, поскольку каждый клон в некоторой степени специализируется на выработке антител против данного эпитопа, а также потому, что каждый антиген содержит несколько эпитопов, каждый из которых, в свою очередь, может распознаваться более чем одним клоном В-клеток. Чтобы иметь возможность реагировать на бесчисленные антигены, а также на множество составляющих эпитопов, иммунная система требует способности распознавать очень большое количество эпитопов, т.е. должно существовать большое разнообразие клонов В-клеток.
Клональность В-клеток
[ редактировать ]Память и наивные В-клетки обычно существуют в относительно небольших количествах. Поскольку организму необходимо иметь возможность реагировать на большое количество потенциальных патогенов, он поддерживает пул В-клеток с широким спектром специфичности. [17] Следовательно, хотя почти всегда существует по крайней мере одна B-клетка (наивная или память), способная реагировать на любой данный эпитоп (из всех, на которые может реагировать иммунная система), точных дубликатов очень мало. Однако когда одна В-клетка встречает антиген, с которым она может связаться, она может очень быстро пролиферировать. [21] Такая группа клеток с идентичной специфичностью по отношению к эпитопу известна как клон и происходит от общей «материнской» клетки. Все «дочерние» В-клетки соответствуют исходной «материнской» клетке по своей эпитопной специфичности и секретируют антитела с идентичными паратопами. Эти антитела являются моноклональными антителами , поскольку они происходят из клонов одной и той же родительской клетки. Поликлональный ответ – это ответ, при котором клоны нескольких В-клеток реагируют на один и тот же антиген.
Один антиген содержит несколько перекрывающихся эпитопов.
[ редактировать ]
Один антиген можно рассматривать как последовательность множества перекрывающихся эпитопов. Многие уникальные клоны В-клеток могут быть способны связываться с отдельными эпитопами. Это придает еще большую множественность общему ответу. [3] Все эти В-клетки могут активироваться и производить большие колонии клонов плазматических клеток, каждый из которых может секретировать до 1000 молекул антител против каждого эпитопа в секунду. [21]
Множественные клоны распознают один эпитоп
[ редактировать ]Помимо разных В-клеток, реагирующих на разные эпитопы одного и того же антигена, В-клетки, принадлежащие к разным клонам, также могут быть способны реагировать на один и тот же эпитоп. Эпитоп, который может быть атакован многими различными В-клетками, считается высокоиммуногенным . В этих случаях аффинность связывания для соответствующих пар эпитоп-паратоп варьируется: некоторые клоны В-клеток продуцируют антитела, которые прочно связываются с эпитопом, а другие продуцируют антитела, которые связываются слабо. [1]
Клональный отбор
[ редактировать ]Клоны, которые связываются с определенным эпитопом с большей силой, с большей вероятностью будут отобраны для дальнейшей пролиферации в зародышевых центрах фолликулов в различных лимфоидных тканях, таких как лимфатические узлы . Это мало чем отличается от естественного отбора : клоны отбираются по их способности атаковать эпитопы (сила связывания) встреченного патогена. [23] Что делает аналогию еще более убедительной, так это то, что В-лимфоцитам приходится конкурировать друг с другом за сигналы, способствующие их выживанию в зародышевых центрах.
Разнообразие клонов В-клеток
[ редактировать ]Хотя существует множество разнообразных патогенов, многие из которых постоянно мутируют, удивительно, что большинство людей остаются свободными от инфекций. Таким образом, поддержание здоровья требует, чтобы организм распознавал все патогены (антигены, которые они представляют или производят), которые могут существовать. Это достигается за счет поддержания очень большого пула (около 10 9 ) клоны В-клеток, каждый из которых реагирует на определенный эпитоп, узнавая и продуцируя против него антитела. Однако в любой момент времени очень немногие клоны действительно остаются восприимчивыми к своему специфическому эпитопу. Таким образом, примерно 10 7 разные эпитопы могут распознаваться всеми объединенными клонами В-клеток. [21] Более того, в течение жизни человеку обычно требуется выработка антител против очень небольшого числа антигенов по сравнению с тем количеством, которое организм может распознать и против которого отреагировать. [21]
Значение явления
[ редактировать ]Повышенная вероятность распознавания любого антигена
[ редактировать ]Если антиген может быть распознан более чем одним компонентом его структуры, вероятность того, что он будет «пропущен» иммунной системой, меньше. [примечание 10] Мутация патогенных организмов может привести к модификации структуры антигена и, следовательно, эпитопа. Если иммунная система «помнит», как выглядят другие эпитопы, антиген и организм все равно будут распознаны и подвергнуты иммунному ответу организма. Таким образом, поликлональный ответ расширяет круг распознаваемых патогенов. [24]
Ограничение иммунной системы против быстро мутирующих вирусов.
[ редактировать ]
Многие вирусы подвергаются частым мутациям , которые приводят к изменениям аминокислотного состава их важных белков. Эпитопы, расположенные на белке, также могут подвергаться изменениям в процессе. Такой измененный эпитоп менее прочно связывается с антителами, специфичными к неизмененному эпитопу, который стимулировал бы иммунную систему. Это прискорбно, поскольку соматическая гипермутация действительно приводит к появлению клонов, способных продуцировать растворимые антитела, которые достаточно прочно связывали бы измененный эпитоп, чтобы нейтрализовать его. Но эти клоны будут состоять из наивных клеток, которым не позволяют размножаться слабосвязывающие антитела, продуцируемые ранее стимулированным клоном. Это учение известно как первородный антигенный грех . [21] Это явление особенно проявляется в иммунных реакциях против гриппа , денге и ВИЧ . вирусов [25] Это ограничение, однако, наложено не феноменом поликлонального ответа, а, скорее, противостоящим ему иммунным ответом, который смещен в пользу опытных клеток памяти против «новичков», наивных клеток.
Повышенная вероятность аутоиммунных реакций.
[ редактировать ]При аутоиммунитете иммунная система ошибочно распознает определенные нативные молекулы в организме как чужеродные ( аутоантиген ) и вызывает иммунный ответ против них. Поскольку эти нативные молекулы, как нормальные части тела, естественным образом всегда будут существовать в организме, атаки на них со временем могут стать сильнее (сродни вторичному иммунному ответу). Более того, многие организмы демонстрируют молекулярную мимикрию , которая включает в себя демонстрацию на своей поверхности тех антигенов, которые антигенно сходны с белками хозяина. Это имеет два возможных последствия: во-первых, либо организм будет сохранен как аутоантиген; или, во-вторых, антитела, вырабатываемые против него, также будут связываться с имитируемыми нативными белками. Антитела будут атаковать аутоантигены и ткани, содержащие их, активируя различные механизмы, такие как активация комплемента и антителозависимая клеточно-опосредованная цитотоксичность . Следовательно, чем шире диапазон специфичности антител, тем выше вероятность того, что тот или другой будет реагировать на аутоантигены (нативные молекулы организма). [26] [27]
Сложность производства моноклональных антител.
[ редактировать ]Моноклональные антитела представляют собой структурно идентичные молекулы иммуноглобулинов с одинаковой эпитопной специфичностью (все они связываются с одним и тем же эпитопом с одинаковой аффинностью), в отличие от их поликлональных аналогов, которые имеют различную аффинность к одному и тому же эпитопу.Обычно они не вырабатываются в результате естественного иммунного ответа, а только при болезненных состояниях, таких как множественная миелома , или с помощью специализированных лабораторных методов. Из-за своей специфичности моноклональные антитела используются в некоторых случаях для количественного определения или обнаружения присутствия веществ (которые действуют как антигены для моноклональных антител), а также для воздействия на отдельные клетки (например, раковые клетки). Моноклональные антитела находят применение в различных диагностических методах (см. Вестерн-блоттинг и иммунофлуоресценция ) и терапии , особенно рака и заболеваний с аутоиммунным компонентом. Но поскольку практически все реакции в природе являются поликлональными, производство чрезвычайно полезных моноклональных антител становится менее простым . [8]
История
[ редактировать ]Первые доказательства присутствия в крови нейтрализующего вещества, способного противостоять инфекциям, появились, когда Эмиль фон Беринг вместе с Китасато Сибасабуро в 1890 году разработали эффективную сыворотку против дифтерии. Они сделали это, передав сыворотку, полученную от животных, иммунизированных против дифтерии, животным, страдающим от нее. Передача сыворотки таким образом могла бы вылечить инфицированных животных. Беринг был удостоен Нобелевской премии в 1901 году. За эту работу [28]
Однако в то время химическая природа того, что именно в крови обеспечивает такую защиту, не была известна. Через несколько десятилетий было показано, что защитная сыворотка может нейтрализовать и осаждать токсины, а также слипаться в бактерии. Все эти функции были приписаны различным веществам в сыворотке и названы соответственно антитоксином , преципитином и агглютинином . [17] То, что все три вещества представляют собой одно целое ( гамма-глобулины ), было продемонстрировано Элвином А. Кабатом в 1939 году. Годом ранее Кабат продемонстрировал гетерогенность антител посредством ультрацентрифугирования сыворотки лошадей. [29]
До этого времени клеточный иммунитет и гуморальный иммунитет считались конкурирующими теориями, объясняющими эффективный иммунный ответ, но первый отставал из-за отсутствия передовых методов. [17] Клеточный иммунитет получил толчок к его признанию и изучению, когда в 1942 году Меррилл Чейз успешно передал иммунитет против туберкулеза между свиньями путем передачи лейкоцитов. [17] [30]
Позже, в 1948 году Астрид Фагреус в своей докторской диссертации было показано, что В-клетки плазмы специфически участвуют в выработке антител. [31] Роль лимфоцитов в обеспечении как клеточных, так и гуморальных реакций была продемонстрирована Джеймсом Говансом в 1959 году. [30]
Чтобы объяснить широкий спектр антигенов, которые может распознать иммунная система, Пауль Эрлих в 1900 году выдвинул гипотезу о том, что уже существующие «рецепторы боковой цепи» связывают данный патоген и что это взаимодействие побуждает клетку, обладающую рецептором, размножаться и производить больше копий. того же рецептора. Эта теория, названная селективной теорией , не была доказана в течение следующих пяти десятилетий и была оспорена несколькими учебными теориями , основанными на представлении о том, что антитело принимает свою эффективную структуру, складываясь вокруг антигена. [17] Однако в конце 1950-х годов работы трёх учёных — Джерна , Талмейджа и Бёрнета (которые в значительной степени модифицировали теорию) — породили теорию клонального отбора , которая доказала все элементы гипотезы Эрлиха, за исключением того, что специфические рецепторы, которые могли нейтрализовать агент был растворим и не связан с мембраной. [17] [30]
Теория клонального отбора оказалась верной, когда сэр Густав Носсаль показал, что каждая В-клетка всегда производит только одно антитело. [32]
В 1974 году роль MHC в презентации антигена была продемонстрирована Рольфом Зинкернагелем и Питером К. Доэрти . [30]
См. также
[ редактировать ]- Поликлональные антитела
- Обработка антигена
- Антисыворотка , препарат поликлональных антител, используемый для лечения отравления.
Примечания
[ редактировать ]- ^ Термин «прививка» обычно используется в контексте активной иммунизации , то есть преднамеренного введения антигенного вещества в организм хозяина. Но во многих дискуссиях об инфекционных заболеваниях этот термин нередко используется для обозначения спонтанного (то есть без вмешательства человека) события, приводящего к попаданию возбудителя в организм, например, при проглатывании воды, зараженной Salmonella typhi , — возбудителя. организм при брюшном тифе . В таких случаях сам возбудитель называется инокулятом , а количество введенных организмов - «дозой инокулята».
- ^ Специфичность подразумевает, что два разных патогена фактически будут рассматриваться как две разные сущности, которым противостоят разные молекулы антител.
- ^ Действия антител:
- Покрытие патогена, предотвращение его прилипания к клетке-хозяину и, таким образом, предотвращение колонизации.
- Преципитация (заставляя частицы «тонуть» путем присоединения к ним) растворимых антигенов и содействие их выведению другими клетками иммунной системы из различных тканей и крови.
- Покрытие микроорганизмов для привлечения клеток, которые могут поглотить патоген. Это известно как опсонизация . Таким образом, антитело действует как опсонин . Процесс поглощения известен как фагоцитоз (буквально « поедание клеток »).
- Активация системы комплемента , которая, что наиболее важно, протыкает дыры во внешнем покрытии патогена (его клеточной мембране ), убивая его в процессе.
- Маркировка клеток-хозяев, инфицированных вирусами, для уничтожения в процессе, известном как антитело-зависимая клеточно-опосредованная цитотоксичность (ADCC).
- ^ Пролиферация в данном контексте означает размножение путем клеток . деления и дифференцировки
- ^ Главный комплекс гистосовместимости — это генная область ДНК и , которая кодирует синтез молекулы главного класса гистосовместимости I , молекулы главного класса гистосовместимости II других белков, участвующих в функции системы комплемента (MHC класс III). Первые два продукта важны для презентации антигена . MHC-совместимость является важным фактором при трансплантации органов , и у людей она также известна как человеческий лейкоцитарный антиген (HLA).
- ^ Здесь неповрежденный подразумевает, что непереваренный белок распознается, а не контактирует со всей то, что паратоп рецептора B-клеток одновременно структурой белка; паратоп по-прежнему будет контактировать только с ограниченной частью антигена, экспонированного на его поверхности.
- ^ Существует много типов лейкоцитов. Их обычно классифицируют по внешнему виду под световым микроскопом после окрашивания химическими красителями. Но с развитием технологий появились новые методы классификации. Один из методов предполагает использование моноклональных антител , которые могут специфически связываться с каждым типом клеток. Более того, один и тот же тип лейкоцитов будет экспрессировать типичные для него молекулы на своей клеточной мембране на разных стадиях развития. Моноклональные антитела, которые могут специфически связываться с конкретной поверхностной молекулой, можно рассматривать как один кластер дифференцировки (CD). Любое моноклональное антитело или группа моноклональных антител, которые реагируют не с известными поверхностными молекулами лимфоцитов, а скорее с еще нераспознанной поверхностной молекулой, будут отнесены к новому кластеру дифференцировки и пронумерованы соответствующим образом. Каждый кластер дифференциации обозначается сокращенно «CD», за которым следует номер (обычно указывающий порядок открытия). Итак, клетка, обладающая поверхностной молекулой (называемой лиганд ), который специфически связывается с кластером дифференцировки 4, будет известен как клетка CD4+ . Аналогично, клетка CD8+ — это клетка, которая будет обладать лигандом CD8 и связываться с моноклональными антителами CD8.
- ^ Плазматические клетки секретируют антитела, которые связываются с той же структурой, которая изначально стимулировала В-клетку, путем связывания с ее рецептором В-клетки.
- ^ примерно переводится как влечение Affinity с латыни . См. Также: Определение близости из онлайн-словаря этимологии и Определение близости из TheFreeDictionary от Farlex.
- ^ Аналогично, если в людном месте предполагается узнать человека, лучше знать как можно больше физических особенностей. Если вы знаете человека только по прическе, есть вероятность не заметить человека, если он изменится. В то время как, если помимо прически вы также знаете черты лица и то, что человек будет носить в определенный день, становится гораздо менее вероятно, что вы пропустите этого человека.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я Голдсби, Ричард; Киндт, Ти Джей; Осборн, бакалавр; Янис Куби (2003). «Антигены (глава 3)» . Иммунология (Пятое изд.). Нью-Йорк: WH Freeman and Company. стр. 57–75 . ISBN 978-0716749479 .
- ^ «Определение поликлонала от MedicineNet.com» . Медицинский словарь Нового Света Вебстера. Архивировано из оригинала 7 августа 2012 г. Проверено 3 мая 2008 г.
- ^ Перейти обратно: а б Фрэнк, Стивен А. (2002). «Специфичность и перекрестная реактивность (глава 4)» . Иммунология и эволюция инфекционных заболеваний . Принстонский университет. стр. 33–56. ISBN 978-0691095950 . Проверено 23 июня 2008 г.
- ^ «Этимология слова «клон» » . Интернет-словарь этимологии . Проверено 26 июня 2008 г.
- ^ Бансал, РК (2005). «Репродуктивное клонирование — нарушение прав человека» . Журнал Индийской ассоциации судебной медицины . 27 (3): 971–973. Архивировано из оригинала (PDF) 16 декабря 2019 г. Проверено 23 июня 2008 г.
- ^ «Определение прививки » . TheFreeDictionary.com (со ссылкой на Медицинский словарь Дорланда для потребителей медицинских услуг. © Saunders, 2007, выходные данные Elsevier, Inc.) . Проверено 10 июня 2008 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Пир, Джеральд Б. (2005) [1945]. «Молекулярные механизмы микробного патогенеза (глава 105)». В Каспере; Браунвальд; Фаучи; Хаузер; Лонго; Джеймсон (ред.). Принципы внутренней медицины Харрисона . Том. 1 (Шестнадцатое изд.). МакГроу-Хилл. п. 700. ИСБН 978-0-07-123983-7 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и Голдсби (2007). «Организация и экспрессия генов иммуноглобулинов (глава 5)». Иммунология (Пятое изд.). Нью-Йорк. стр. 105–136. ISBN 978-0-7167-6764-0 .
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) - ^ Нэрн, Родерик (2004) [1954]. «Иммунология (глава 8)». В Гео Ф. Бруксе; Джанет С. Бутель; Стивен А. Морс (ред.). Медицинская микробиология Джавеца, Мельника и Адельберга (двадцать третье международное издание). Публикации Ланге/McGraw-Hill. стр. 133–135, 138–139. ISBN 978-0-07-123983-7 .
- ^ Перейти обратно: а б с Голдсби (2007). «Созревание, активация и дифференцировка Т-клеток (глава 10)». Иммунология (Пятое изд.). У. Х. Фриман. стр. 221–246. ISBN 978-0-7167-6764-0 .
- ^ Наир, Дипак; Сингх Кавита; Сиддики Завед; Наяк Бишну; Рао Канури; Салунке Динакар (9 января 2002 г.). «Распознавание эпитопов различными антителами предполагает конформационную конвергенцию ответа антител» (PDF) . Журнал иммунологии . 168 (5): 2371–2382. дои : 10.4049/jimmunol.168.5.2371 . ПМИД 11859128 . S2CID 14974530 . Проверено 3 мая 2008 г.
- ^ «Иммунохимические применения» . Технические советы . Биологические науки EMD. Архивировано из оригинала 11 апреля 2008 г. Проверено 7 мая 2008 г.
- ^ Дэвис, Шерил. «Антигены» . Курс биологии . Университет Западного Кентукки. Архивировано из оригинала 29 марта 2008 г. Проверено 12 мая 2008 г.
- ^ Кери, Ховард. «Антигены» . Курс иммунологии . Университет Калгари. Архивировано из оригинала 5 октября 2008 г. Проверено 12 мая 2008 г.
- ^ Худяков Юрий; Говард А. Филдс (2002). Искусственная ДНК: методы и приложения . Флорида: CRC Press. п. 227. ИСБН 978-0-8493-1426-1 .
- ^ Перейти обратно: а б с Майерс, компакт-диск (1991). «Роль обработки и представления антигена В-клеток в гуморальном иммунном ответе» (PDF) . Журнал ФАСЭБ . 5 (11): 2547–2553. дои : 10.1096/fasebj.5.11.1907935 . ПМИД 1907935 . S2CID 13324439 . Проверено 20 июня 2008 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Голдсби (2007). «Обзор иммунной системы (глава 1)». Иммунология (Пятое изд.). У. Х. Фриман. стр. 1–23. ISBN 978-0-7167-6764-0 .
- ^ Голдсби (2007). «Обработка и презентация антигена (глава 8)». Иммунология (Пятое изд.). У. Х. Фриман. стр. 188–194. ISBN 978-0-7167-6764-0 .
- ^ Перейти обратно: а б Ойчус, ДМ; Л. Гапин; Дж. М. Канеллопулос; П Курильский (сентябрь 1994 г.). «Направляется ли обработка антигена молекулами главного комплекса гистосовместимости?» (PDF) . Журнал ФАСЭБ . 8 (5): 974–978. дои : 10.1096/fasebj.8.12.8088463 . ПМИД 8088463 . S2CID 36890268 . Проверено 20 июня 2008 г.
- ^ Голдсби (2007). «Клетки и органы иммунной системы (глава 2)». Иммунология (Пятое изд.). У. Х. Фриман. стр. 24–56. ISBN 978-0-7167-6764-0 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к Голдсби (2007). «Поколение, активация и дифференцировка B-клеток (глава 11)». Иммунология (Пятое изд.). Нью-Йорк. стр. 247–275. ISBN 978-0-7167-6764-0 .
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) - ^ Макфи, Стивен ; Ганонг, Уильям (2006). Патофизиология заболеваний: введение в клиническую медицину . Медицинские книги Ланге / МакГроу-Хилл. п. 39. ИСБН 978-0-07-144159-9 .
- ^ Чико, Гэри (1995). «Иммунная система: отбор врага» . Без чудес: теория универсального отбора и вторая дарвиновская революция (пятое изд.). Массачусетс: MIT Press. стр. 39–48 . ISBN 978-0-262-03232-2 . Проверено 12 мая 2008 г.
- ^ Гринер, Марк (14 февраля 2005 г.). «Моноклональным антителам (МАт) исполняется 30 лет» . Ученый . 19 (3): 14. Архивировано из оригинала 31 августа 2007 г. Проверено 6 июня 2008 г.
- ^ Дим, Майкл. «Майкл В. Дим» . Официальная веб-страница . Университет Райса. Архивировано из оригинала 4 июля 2008 г. Проверено 8 мая 2008 г.
- ^ Гранхольм, Норман; Тито Кавалло (1992). «Аутоиммунитет, поликлональная активация B-клеток и инфекция (аннотация)». Волчанка . 1 (2): 63–74. дои : 10.1177/096120339200100203 . ПМИД 1301966 . S2CID 27649995 .
- ^ Монтес CL, Акоста-Родригес EV, Мерино MC, Бермехо DA, Группа A (2007). «Активация поликлональных В-клеток при инфекциях: чертовщина инфекционных агентов или защитный механизм хозяина? (аннотация)». Журнал биологии лейкоцитов . 82 (5): 1027–1032. дои : 10.1189/jlb.0407214 . ПМИД 17615380 . S2CID 8054401 .
- ^ «Эмиль фон Беринг: основатель сывороточной терапии» . Нобелевская премия по медицине . Архивировано из оригинала 12 июня 2008 г. Проверено 23 июня 2008 г.
- ^ Маг, Роуз Г.; Тен Фейзи . «Элвин А. Кабат» . Биографические мемуары . Проверено 23 июня 2008 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Гринберг, Стивен. «Краткая история иммунологии» (PDF) . Проверено 23 июня 2008 г.
- ^ «Новости МТС» (PDF) . Каролинский институт . Архивировано из оригинала (PDF) 12 февраля 2012 г. Проверено 23 июня 2008 г.
- ^ Тернер, Стивен (октябрь 2007 г.). «Одна МОЩНАЯ ИДЕЯ» (PDF) . Австралазийская наука . Архивировано из оригинала (PDF) 21 июля 2008 г. Проверено 23 июня 2008 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Голдсби, Ричард; Киндт, Ти Джей; Осборн, бакалавр; Янис Куби (2003). Иммунология (Пятое изд.). Нью-Йорк: WH Freeman and Company. ISBN 978-0-7167-4947-9 .
- Кисияма, Джеффри Л. (2006) [1997]. «Нарушения иммунной системы (глава 3)». У Стивена Дж. Макфи; Уильям Ф. Ганонг (ред.). Патофизиология болезней: Введение в клиническую медицину (5-е изд.). Медицинские книги Ланге / МакГроу-Хилл. стр. 32–58. ISBN 978-0-07-110523-1 .
- Нэрн, Родерик (2004) [1954]. «Иммунология (глава 8)». В Гео Ф. Бруксе; Джанет С. Бутель; Стивен А. Морс (ред.). Медицинская микробиология Джавеца, Мельника и Адельберга (двадцать третье международное издание). Публикации Ланге/McGraw-Hill. стр. 133–135, 138–139. ISBN 978-0-07-123983-7 .
