B LIMFOCITI: KARAKTERISTIKE, STRUKTURA, FUNKCIJE, VRSTE - BIOLOGIJA - 2025

Su B limfociti, ili B-stanice, pripadaju skupini leukocita koji su uključeni u sustav humoralni imuni odgovor. Karakterizira ih proizvodnja antitijela koja prepoznaju i napadaju specifične molekule za koje su dizajnirane.

Limfociti su otkriveni 1950-ih, a postojanje dvije različite vrste (T i B) pokazao je David Glick tijekom proučavanja imunološkog sustava peradi. Međutim, karakterizacija B stanica obavljena je između sredine 1960-ih i početka 1970-ih.

Fotografija ljudskog B limfocita (Izvor: NIAID putem Wikimedia Commons)

Antitijela proizvedena iz B limfocita djeluju kao efektori humoralnog imunološkog sustava, jer sudjeluju u neutralizaciji antigena ili olakšavaju njihovu eliminaciju od strane drugih stanica koje surađuju s navedenim sustavom.

Postoji pet glavnih klasa antitijela, a to su proteini u krvi poznati kao imunoglobulini. Međutim, najobilnije antitijelo je poznato kao IgG i predstavlja više od 70% imunoglobulina izlučenih u serumu.

Karakteristike i struktura

Limfociti su male stanice, promjera 8 do 10 mikrona. Imaju velika jezgra s obilnom DNK u obliku heterokromatina. Nemaju specijalizirane organele i mitohondrije, ribosomi i lizosomi nalaze se u malom preostalom prostoru između stanične membrane i jezgre.

B stanice, kao i T limfociti i ostale hematopoetske stanice, potječu iz koštane srži. Kad su se jedva „opredijelili“ za limfoidnu lozu, oni još ne izražavaju antigene površinske receptore, tako da ne mogu reagirati na bilo koji antigen.

Ekspresija membranskih receptora događa se tijekom sazrijevanja i tada ih je moguće stimulirati određenim antigenima, što inducira njihovu naknadnu diferencijaciju.

Jednom kada sazriju, ove se stanice oslobađaju u krvotok, gdje predstavljaju jedinu staničnu populaciju koja ima sposobnost sintetizirati i izdvajati antitijela.

Međutim, prepoznavanje antigena, kao i većina događaja koji se događaju odmah nakon toga, ne događaju se u cirkulaciji, već u "sekundarnim" limfoidnim organima kao što su slezina, limfni čvorovi, dodatak, krajnici i Peyerove zakrpe.

Razvoj

B limfociti potječu iz zajedničkog prekursora između T stanica, prirodnih ubojica (NK) stanica i nekih dendritičkih stanica. Kako se razvijaju, ove ćelije migriraju na različita mjesta u koštanoj srži i njihov opstanak ovisi o specifičnim topljivim čimbenicima.

Proces diferencijacije ili razvoja započinje s preuređivanjem gena koji kodiraju teške i lagane lance antitijela koji će se kasnije proizvoditi.

Značajke

B limfociti imaju vrlo posebnu funkciju u odnosu na obrambeni sustav, budući da su njihove funkcije očite kada receptori na njihovoj površini (antitijela) dođu u kontakt s antigenima iz "invazivnih" ili "opasnih" izvora koji se prepoznaju kako čudno.

Interakcija membrana receptor-antigen pokreće aktivacijski odgovor u B-limfocitima, na način da se te stanice razmnožavaju i diferenciraju u efektorske ili plazma stanice koje su sposobne izlučivati ​​više antitijela u krvotok poput one prepoznate po antigenu koji je aktivirao odgovor.

Djelovanje limfocita u imunološkim odgovorima (Izvor: SPQR10 putem Wikimedia Commons)

Antitijela, u slučaju humoralnog imunološkog odgovora, igraju ulogu efektora, a antigeni koji ih "tagiraju" ili "neutraliziraju" mogu se eliminirati na različite načine:

- Antitijela se mogu vezati na različite molekule antigena, tvoreći agregate koje fagocitne stanice prepoznaju.

- Antigeni prisutni na membrani invazivnog mikroorganizma mogu se prepoznati po antitijelima, koji aktiviraju takozvani "sustav komplementa". Ovaj sustav postiže lizu invazivnog mikroorganizma.

- U slučaju antigena koji su toksini ili virusne čestice, antitijela koja se posebno izlučuju protiv tih molekula mogu se na njih vezati, obložiti ih i spriječiti njihovu interakciju s drugim staničnim komponentama domaćina.

U posljednja dva desetljeća svjedočili su brojna istraživanja povezana s imunološkim sustavom i omogućila je razjašnjenje dodatnih funkcija stanica B. Te funkcije uključuju prezentaciju antigena, proizvodnju citokina i "supresivni" kapacitet određen izlučivanjem interleukin IL-10.

vrste

B stanice se mogu podijeliti u dvije funkcionalne skupine: efektorske B stanice ili plazme B stanice i memorijske B stanice.

Stanice efektora B

Limfociti plazme ili efektor B su stanice koje stvaraju antitijela koje cirkuliraju u krvnoj plazmi. Oni su sposobni stvarati i oslobađati antitijela u krvotok, ali imaju malen broj tih antigenih receptora povezanih s njihovim plazma membranama.

Te stanice proizvode veliki broj molekula antitijela u relativno kratkom vremenu. Utvrđeno je da efektor B limfocita može proizvesti stotine tisuća antitijela u sekundi.

Memorija B ćelije

Memorijski limfociti imaju dulji poluživot od efektorskih stanica i, budući da su klonovi B stanice koja se aktivirala prisutnošću antigena, izražavaju iste receptore ili antitijela kao i stanica koja ih je stvorila.

aktiviranje

Aktivacija B limfocita nastaje nakon vezanja molekule antigena na imunoglobuline (antitijela) vezane na membranu B stanica.

Interakcija antigen-antitijelo može pokrenuti dva odgovora: (1) antitijelo (membranski receptor) može emitirati unutarnje biokemijske signale koji pokreću proces aktivacije limfocita ili (2) antigen se može internalizirati.

Internalizacija antigena u endosomalnim vezikulama dovodi do njegove enzimske obrade (ako je to proteinski antigen), pri čemu se rezultirajući peptidi "prezentiraju" na površini B stanice s namjerom da ih prepozna limfocit pomagača.

Limfociti Helper T obavljaju funkcije izlučivanja topljivih citokina koji moduliraju ekspresiju i izlučivanje antitijela u krvotok.

Sazrijevanje

Za razliku od onoga što se događa kod ptica, limfociti sisavaca B sazriju unutar koštane srži, što znači da kad napuste ovo mjesto izražavaju specifične membranske receptore za vezanje membranskih antigena ili antitijela.

Tijekom ovog procesa, ostale stanice odgovorne su za izlučivanje određenih faktora koji postižu diferencijaciju i sazrijevanje B limfocita, poput interferonske gama (IFN-γ).

Protutijela na membrani koja se nalaze na površini B ćelija su ono što određuje antigenu specifičnost svake od njih. Kad oni sazrijevaju u koštanoj srži, specifičnost je definirana slučajnim rasporedom segmenata gena koji kodira molekulu antitijela.

Kad su u potpunosti zrele B stanice, svaka ima samo dva funkcionalna gena koji kodiraju teške i lagane lance specifičnog antitijela.

Od danas, sva antitijela proizvedena od strane zrele stanice i njezinog potomstva imaju jednaku antigenu specifičnost, tj. Počinjena su antigenom rodom (oni proizvode isto antitijelo).

S obzirom na to da je genetska preuređenost B limfocita podvrgnuta sazrijevanju slučajna, procjenjuje se da svaka stanica koja je rezultat ovog procesa izražava jedinstveno antitijelo, stvarajući tako više od 10 milijuna stanica koje izražavaju antitijela na različite antigene.

Tijekom procesa sazrijevanja B limfociti koji prepoznaju izvanstanične ili membranske komponente organizma koji ih proizvodi selektivno se eliminiraju, osiguravajući da se populacija „auto-antitijela“ ne širi.

antitijela

Antitijela predstavljaju jednu od tri klase molekula sposobnih prepoznati antigene, ostale dvije su molekule receptora T stanica (TCRs) i glavni protein histokompatibilnosti (MHC) proteina.).

Za razliku od TCR-a i MHC-a, antitijela imaju veću antigenu specifičnost, njihov afinitet prema antigenima je mnogo veći i oni su bolje proučavani (zahvaljujući njihovom jednostavnom pročišćavanju).

Jednostavan shematski prikaz antitijela (imunoglobulin) (Izvor: DO11.10 putem Wikimedia Commons)

Antitijela mogu biti na površini B stanica ili na membrani endoplazmatskog retikuluma. Obično se nalaze u krvnoj plazmi, ali mogu biti i u intersticijskoj tekućini nekih tkiva.

- Struktura

Postoje molekule antitijela različitih klasa, međutim, sve su to glikoproteini sastavljeni od dva teška i dva laka polipeptidna lanca koja čine identične parove i koja su povezana preko disulfidnih mostova.

Između lakog i teškog lanca nastaje vrsta "pukotine" koja odgovara mjestu vezanja antitijela za antigen. Svaki lagani lanac imunoglobulina teži oko 24 kDa, a svaki teški lanac između 55 ili 70 kDa. Laki se lanci svaki vežu za teški lanac, a teški se lanci međusobno vežu.

Strukturno gledano, antitijelo se može podijeliti u dva "dijela": jedan je odgovoran za prepoznavanje antigena (N-terminalna regija) i drugi za biološke funkcije (C-terminalna regija). Prva je poznata kao varijabilna regija, dok je druga konstantna.

Neki autori opisuju molekule antitijela kao glikoproteine ​​u obliku slova Y, zahvaljujući strukturi razmaka za kontakt antigena koji nastaje između dva lanca.

- Vrste protutijela

Laki lanci antitijela su označeni kao "kappa" i "lambda" (κ i λ), ali postoji 5 različitih vrsta teških lanaca, koji daju identitet izotipa svakog antitijela.

Definirano je pet imunoglobulinskih izotipa, karakterizirano prisutnošću teških lanaca γ, μ, α, δ i ε. To su, odnosno, IgG, IgM, IgA, IgD i IgE. I IgG i IgA se mogu zauzvrat podijeliti u druge podvrste nazvane IgA1, IgA2, IgG1, IgG2a, IgG2b i IgG3.

Imunoglobulin G

Ovo je najobilnije antitijelo od svih (više od 70% ukupnog broja), pa ga neki autori navode kao jedino antitijelo prisutno u krvnom serumu.

IgG-i imaju teške lance prepoznate slovom "γ" koji molekularnu težinu između 146 i 165 kDa. Izlučuju ih kao monomere i nalaze se u koncentraciji od 0,5 do 10 mg / ml.

Poluživot ovih stanica kreće se od 7 do 23 dana i imaju funkcije neutralizacije bakterija i virusa, a također posreduju citotoksičnost koja ovisi o antitijelima.

Imunoglobulin M

IgM se nalazi kao pentamer, odnosno nalazi se kao kompleks koji se sastoji od pet identičnih porcija proteina, svaki s dva lagana lanca i dva teška lanca.

Kao što je spomenuto, teški lanac ovih antitijela naziva se μ; ima molekulsku masu od 970 kDa, a nalazi se u serumu u približnoj koncentraciji od 1,5 mg / ml, s vremenom poluživota između 5 i 10 dana.

Sudjeluje u neutralizaciji toksina bakterijskog podrijetla i u "opsonizaciji" tih mikroorganizama.

Imunoglobulin A

IgA su monomerna i povremeno dimerna antitijela. Njihovi teški lanci označeni su grčkim slovom "α" i imaju molekulsku masu od 160 kDa. Vrijeme njihovog poluživota nije veće od 6 dana, a nalaze se u serumu u koncentraciji od 0,5-0,3 mg / ml.

Kao i IgM, i IgA ima sposobnost neutralizacije bakterijskih antigena. Oni također imaju antivirusno djelovanje, a otkriveno je da ih se može naći kao monomere u tjelesnim tekućinama i kao dimere na površinama epitela.

Imunoglobulin D

IgD-ovi se nalaze i kao monomeri. Njihovi teški lanci imaju molekularnu težinu od oko 184 kDa i identificirani su grčkim slovom "δ". Koncentracija im je u serumu vrlo niska (manja od 0,1 mg / mL) i imaju poluživot od 3 dana.

Ovi imunoglobulini mogu se naći na površini zrelih B stanica i šalju signale prema unutra kroz citosolni "rep".

Imunoglobulin E

Teški lanci IgE su identificirani kao "ε" lanci i teže 188 kDa. Ti su proteini također monomeri, poluživot im je kraći od 3 dana, a njihova koncentracija u serumu gotovo je zanemariva (manja od 0,0001).

IgE imaju funkcije u vezivanju mastocita i bazofila, također posreduju alergijske reakcije i reakcije protiv parazitskih crva.

Reference

1. Hoffman, W., Lakkis, FG, & Chalasani, G. (2015). B stanice, antitijela i još mnogo toga. Klinički časopis Američkog društva za nefrologiju, 11, 1–18.
2. Lebien, TW, i Tedder, TF (2009). B Limfociti: kako se razvijaju i funkcioniraju. Krv, 112 (5), 1570–1580.
3. Mauri, C., i Bosma, A. (2012). Imunološka regulacijska funkcija B-stanica. Annu. Vlč. Immunol., 30, 221–241.
4. Melchers, F. i Andersson, J. (1984). B Aktivacija stanica: Tri koraka i njihove varijacije. Ćelija, 37, 715-720.
5. Tarlinton, D. (2018). B stanice još uvijek prednjače i centriraju se u imunologiji. Prirodne recenzije Imunologija, 1–2.
6. Walsh, ER, & Bolland, S. (2014). B ćelije: razvoj, diferencijacija i regulacija od Fcγ receptora IIB u odgovoru na imunološki imunološki odgovor. U Antitijelo Fc: povezivanje adaptivnog i urođenog imuniteta (str. 115–129).