Humorální imunitní odpověď (HIR) je aspekt imunity, který je zprostředkován vylučovanými protilátkami, produkovanými v buňkách B lymfocytární linie (B buňky). Tajené protilátky se vážou na antigeny na povrchu invazních mikrobů (jako jsou viry nebo bakterie), které je označují pro destrukci. Humorální imunita se tak nazývá, protože zahrnuje látky nalezené v humorech, nebo tělních tekutinách.
Studium molekulárních a buněčných složek, které tvoří imunitní systém, včetně jejich funkce a interakce, je ústřední vědou imunologie. Imunitní systém je rozdělen na primitivnější vrozený imunitní systém a získaný nebo adaptivní imunitní systém obratlovců, který je dále rozdělen na humorální a buněčnou složku.
Humorální imunita se týká tvorby protilátek a doprovodných procesů, které ji doprovázejí, včetně: aktivace Th2 a produkce cytokinů, tvorby zárodečných center a přepínání izotypů, zrání afinity a tvorby paměťových buněk. Dále se týká efektorových funkcí protilátek, které zahrnují neutralizaci patogenů a toxinů, klasickou aktivaci komplementu a podporu opsoninu fagocytózy a eliminaci patogenů.
Koncept humorální imunity se vyvinul na základě analýzy antibakteriální aktivity složek séra. Hansi Buchnerovi je připisován rozvoj humorální teorie. V roce 1890 popsal alexiny, neboli „ochranné látky“, které existují v séru a dalších tělesných tekutinách a jsou schopné zabíjet mikroorganismy. Ukázalo se, že alexiny, později redefinované Paulem Ehrlichem na „komplement“, jsou rozpustnými složkami vrozené reakce, které vedou ke kombinaci buněčné a humorální imunity, a překlenuly rysy vrozené a získané imunity.
Po objevu záškrtu a tetanu v roce 1888 Emil von Behring a Shibasaburo Kitasato ukázali, že nemoc nemusí být způsobena samotnými mikroorganismy. Zjistili, že k vyvolání nemoci stačí filtráty bez buněk. V roce 1890 byly filtráty záškrtu (později pojmenované toxiny záškrtu) použity k imunizaci zvířat ve snaze prokázat, že imunizované sérum obsahuje antitoxin, který by mohl neutralizovat aktivitu toxinu a mohl přenést imunitu na neimunní zvířata. V roce 1897 Paul Ehrlich ukázal, že se tvoří protilátky proti rostlinným toxinům ricinu a abrinu, a navrhl, že tyto protilátky jsou zodpovědné za imunitu. Ehrlich se svým přítelem Emilem von Behringem pokračovali ve vývoji antitoxinu záškrtu, který se stal prvním velkým úspěchem moderní imunoterapie. Přítomnost a specifičnost protilátek se stala hlavním nástrojem standardizace stavu imunity a identifikace přítomnosti předchozích infekcí.
Komplementový systém je biochemická kaskáda imunitního systému, která pomáhá odstranit patogeny z organismu. Je odvozen z mnoha malých plazmatických bílkovin, které společně narušují plazmatickou membránu cílové buňky, což vede k cytolýze buňky. Komplementový systém se skládá z více než 35 rozpustných a na buňky vázaných bílkovin, z nichž 12 se přímo podílí na dráhách komplementu. Komplementový systém se podílí na činnosti jak vrozené imunity, tak získané imunity.
Aktivace tohoto systému vede k cytolýze, chemotaxii, opsonizaci, imunitní clearance a zánětu, stejně jako k označení patogenů pro fagocytózu. Proteiny tvoří 5% globulinové frakce v séru. Většina těchto proteinů cirkuluje jako zymogeny, které jsou neaktivní až do proteolytického štěpení.
Komplementový systém aktivují tři biochemické cesty: klasická cesta komplementu, alternativní cesta komplementu a lektinová cesta vázající manózu.
Klasická cesta komplementu obvykle vyžaduje k aktivaci protilátky a je specifickou imunitní odpovědí, zatímco alternativní cesta může být aktivována bez přítomnosti protilátek a je považována za nespecifickou imunitní odpověď. Komplement mohou „fixovat“ také protilátky, zejména třída IgG1.
Imunoglobuliny jsou glykoproteiny v imunoglobulinové nadrodině, které fungují jako protilátky. Pojmy protilátka a imunoglobulin se často používají zaměnitelně. Nacházejí se v krvi a tkáňových tekutinách a také v mnoha sekretech. Strukturou jsou to velké kulovité proteiny tvaru Y. U savců existuje pět typů protilátek: IgA, IgD, IgE, IgG a IgM. Každá imunoglobulinová třída se liší svými biologickými vlastnostmi a vyvinula se tak, aby se zabývala různými antigeny. Protilátky jsou syntetizovány a vylučovány plazmatickými buňkami, které jsou odvozeny z B buněk imunitního systému.
Protilátka je používána imunitním systémem k identifikaci a neutralizaci cizích předmětů, jako jsou bakterie a viry. Každá protilátka rozpozná specifický antigen unikátní svému cíli. Vazbou svých specifických antigenů mohou protilátky způsobit aglutinaci a srážení produktů protilátek-antigenů, prvotní pro fagocytózu makrofágy a dalšími buňkami, blokovat virové receptory a stimulovat další imunitní reakce, jako je například cesta komplementu.
Neslučitelná krevní transfuze způsobuje transfuzní reakci, která je zprostředkována humorální imunitní reakcí. Tento typ reakce, nazývaný akutní hemolytická reakce, má za následek rychlou destrukci (hemolýzu) darovaných červených krvinek protilátkami hostitele. Příčinou je obvykle administrativní chyba (tj. nesprávná jednotka krve je podávána nesprávnému pacientovi). Příznaky jsou horečka a zimnice, někdy s bolestmi zad a růžovou nebo červenou močí (hemoglobinurie). Hlavní komplikací je, že hemoglobin uvolněný destrukcí červených krvinek může způsobit akutní selhání ledvin.
Hlavní funkcí B buněk je tvorba protilátek proti rozpustným antigenům. Rozpoznání antigenu B buňkami není jediným prvkem nezbytným pro aktivaci B buněk (kombinace klonální proliferace a terminální diferenciace na plazmatické buňky).
Naivní B buňky mohou být aktivovány na T buňkách závislým nebo nezávislým způsobem, ale pro zahájení aktivace jsou vždy nutné dva signály.
Aktivace B-buněk závisí na jednom ze tří mechanismů: na T buňkách nezávislá (polyklonální) aktivace typu 1, na T buňkách závislá aktivace typu 2 (při které makrofágy prezentují několik stejných antigenů způsobem, který způsobuje zkřížení protilátek na povrchu B buněk) a na T buňkách závislá aktivace. Během aktivace na T buňkách závislá prezentuje antigen prezentující buňku (APC) zpracovaný antigen pomocné T (Th) buňce, která jej primuje. Když B buňka zpracovává a prezentuje stejný antigen primované Th buňce, T buňka uvolňuje cytokiny, které aktivují B buňku.
Meltzer, S. J. and Charles Norris (1897) The Bactericidal Action of Lymph Taken From the Toracic [sic Duct of the Dog. (Full Text-pdf)] Journal of Experimental Medicine Vol. 2, Issue 6, 701-709.