LIMFOCITE B: CARACTERISTICI, STRUCTURĂ, FUNCȚII, TIPURI - BIOLOGIE - 2025

Cele limfocite B sau celule B, aparțin grupei de leucocite implicate în sistemul de răspuns imun umoral. Se caracterizează prin producerea de anticorpi, care recunosc și atacă molecule specifice pentru care sunt proiectate.

Limfocitele au fost descoperite în anii 1950 și existența a două tipuri diferite (T și B) a fost demonstrată de David Glick în timp ce a studiat sistemul imunitar al păsărilor de curte. Cu toate acestea, caracterizarea celulelor B a fost realizată între mijlocul anilor '60 și începutul anilor '70.

Fotografie a unui limfocit B uman (Sursa: NIAID prin Wikimedia Commons)

Anticorpii produși de limfocitele B funcționează ca efectori ai sistemului imunitar umoral, deoarece participă la neutralizarea antigenelor sau facilitează eliminarea acestora de către alte celule care colaborează cu sistemul menționat.

Există cinci clase principale de anticorpi, care sunt proteine ​​din sânge cunoscute sub numele de imunoglobuline. Cu toate acestea, cel mai abundent anticorp este cunoscut sub numele de IgG și reprezintă mai mult de 70% din imunoglobulinele secretate în ser.

Caracteristici și structură

Limfocitele sunt celule mici, cu diametrul de 8 până la 10 microni. Au nuclei mari cu ADN abundent sub formă de heterocromatină. Nu au organele specializate și mitocondrii, ribozomi și lizozomi se află într-un spațiu restant mic între membrana celulară și nucleu.

Celulele B, precum și limfocitele T și alte celule hematopoietice își au originea în măduva osoasă. Atunci când sunt „compromiși” cu linia limfoidă, ei nu exprimă încă receptori antigeni de suprafață, deci nu pot răspunde la niciun antigen.

Expresia receptorilor de membrană apare în timpul maturizării și atunci este capabil să fie stimulați de anumiți antigeni, ceea ce induce diferențierea lor ulterioară.

Odată maturizate, aceste celule sunt eliberate în fluxul sanguin, unde reprezintă singura populație de celule cu capacitatea de a sintetiza și secreta anticorpi.

Cu toate acestea, recunoașterea antigenului, precum și cele mai multe dintre evenimentele care apar imediat după, nu apar în circulație, ci în organe limfoide „secundare” cum ar fi splina, ganglionii limfatici, apendicele, amigdalele și Patch-urile lui Peyer.

Dezvoltare

Limfocitele B provin dintr-un precursor comun între celulele T, celulele killer naturale (NK) și unele celule dendritice. Pe măsură ce se dezvoltă, aceste celule migrează în diferite locații din măduva osoasă, iar supraviețuirea lor depinde de factori solubili specifici.

Procesul de diferențiere sau dezvoltare începe cu rearanjarea genelor care codifică lanțurile grele și ușoare ale anticorpilor care vor fi ulterior produse.

Caracteristici

Limfocitele B au o funcție foarte specială în ceea ce privește sistemul de apărare, deoarece funcțiile lor sunt evidente atunci când receptorii de pe suprafața lor (anticorpi) intră în contact cu antigenele din surse „invazive” sau „periculoase” care sunt recunoscute cât de ciudat.

Interacția membrană receptor-antigen declanșează un răspuns de activare în limfocitele B, în așa fel încât aceste celule să prolifereze și să se diferențieze în celule efectoare sau plasmatice, capabile să secrete mai mulți anticorpi în fluxul sanguin, cum este cel recunoscut de antigenul că a tras. răspunsul.

Acțiunea limfocitelor în răspunsurile imune (Sursa: SPQR10 prin Wikimedia Commons)

Anticorpii, în cazul răspunsului imun umoral, joacă rolul efectorilor, iar antigenele care sunt „etichetate” sau „neutralizate” de aceștia pot fi eliminate în diferite moduri:

- Anticorpii se pot lega la diverse molecule de antigen, formând agregate care sunt recunoscute de celulele fagocitice.

- Antigenii prezenți pe membrana unui microorganism invadator pot fi recunoscuți de anticorpi, care activează așa-numitul „sistem de complement”. Acest sistem realizează liza microorganismului invadator.

- În cazul antigenelor care sunt toxine sau particule virale, anticorpii secretați în mod special împotriva acestor molecule se pot lega de ele, acoperindu-le și împiedicând interacțiunea lor cu alte componente celulare ale gazdei.

Ultimele două decenii au fost martorii a numeroase investigații legate de sistemul imunitar și au făcut posibilă elucidarea funcțiilor suplimentare ale celulelor B. Aceste funcții includ prezentarea de antigene, producerea de citokine și o capacitate „supresivă” determinată de secreția de interleukina IL-10.

Tipuri

Celulele B pot fi împărțite în două grupuri funcționale: celule B efectoare sau celule B plasmatice și celule B de memorie.

Celule B efectoare

Celulele plasmatice sau limfocitele B efectoare sunt celulele producătoare de anticorpi care circulă în plasma sanguină. Sunt capabili să producă și să elibereze anticorpi în fluxul sanguin, dar au un număr scăzut de acești receptori antigenici asociați cu membranele plasmatice.

Aceste celule produc un număr mare de molecule de anticorp în perioade relativ scurte de timp. S-a descoperit că un limfocit B efector poate produce sute de mii de anticorpi pe secundă.

Celule de memorie B

Limfocitele cu memorie au un timp de înjumătățire mai lung decât celulele efectoare și, deoarece sunt clone ale unei celule B care a fost activată prin prezența unui antigen, ele exprimă aceiași receptori sau anticorpi ca celula care le-a dat naștere.

Activarea

Activarea limfocitelor B are loc după legarea unei molecule de antigen la imunoglobuline (anticorpi) legați la membrana celulelor B.

Interacția antigen-anticorp poate declanșa două răspunsuri: (1) anticorpul (receptorul membranei) poate emite semnale biochimice interne care declanșează procesul de activare a limfocitelor sau (2) antigenul poate fi interiorizat.

Interiorizarea antigenului în veziculele endosomale duce la prelucrarea enzimatică a acestuia (dacă este un antigen proteic), unde peptidele rezultate sunt „prezentate” pe suprafața celulei B cu intenția de a fi recunoscute de un limfocit T de ajutor.

Limfocitele Helper T îndeplinesc funcțiile de secretare a citokinelor solubile care modulează expresia și secreția anticorpilor în fluxul sanguin.

maturizare

Spre deosebire de ceea ce se întâmplă la păsări, limfocitele B ale mamiferelor se maturizează în măduva osoasă, ceea ce înseamnă că atunci când părăsesc acest loc, ei exprimă receptori specifici de membrană pentru legarea antigenelor membranelor sau a anticorpilor.

În timpul acestui proces, alte celule sunt responsabile de secretarea anumitor factori care realizează diferențierea și maturizarea limfocitelor B, cum ar fi interferonul gamma (IFN-y).

Anticorpii de membrană care se află la suprafața celulelor B sunt ceea ce determină specificitatea antigenică a fiecăruia. Când acestea se maturizează în măduva osoasă, specificitatea este definită prin rearanjări aleatorii ale segmentelor genei care codifică molecula de anticorp.

Când celulele B complet mature au fiecare două gene funcționale care codifică lanțurile grele și ușoare ale unui anticorp specific.

De acum înainte, toți anticorpii produși de o celulă matură și urmașii săi au aceeași specificitate antigenică, adică sunt angajați cu o linie antigenică (produc același anticorp).

Având în vedere că reamenajarea genetică prin care limfocitele B suferă pe măsură ce se maturizează este aleatorie, se estimează că fiecare celulă care rezultă din acest proces exprimă un anticorp unic, generând astfel peste 10 milioane de celule care exprimă anticorpi către diferiți antigeni.

În timpul procesului de maturizare, limfocitele B care recunosc componente extracelulare sau membranare ale organismului care le produce sunt eliminate în mod selectiv, asigurându-se că populațiile „auto-anticorp” nu sunt răspândite.

anticorpii

Anticorpii reprezintă una din cele trei clase de molecule capabile să recunoască antigenele, celelalte două fiind moleculele receptorilor de celule T (TCR) și proteinele majore ale complexului de histocompatibilitate (MHC). ).

Spre deosebire de TCR și MHC, anticorpii au specificitate antigenică mai mare, afinitatea lor pentru antigene este mult mai mare și au fost mai bine studiați (datorită purificării lor ușoare).

Reprezentare schematică simplă a unui anticorp (imunoglobulină) (Sursa: DO11.10 prin Wikimedia Commons)

Anticorpii pot fi pe suprafața celulelor B sau pe membrana reticulului endoplasmic. De obicei, se găsesc în plasma sanguină, dar pot fi și în lichidul interstițial al unor țesuturi.

- Structura

Există molecule de anticorpi din clase diferite, cu toate acestea, toate sunt glicoproteine ​​compuse din două lanțuri polipeptidice grele și două care constituie perechi identice și care sunt legate între ele prin punți disulfură.

Între lanțurile ușoare și grele se formează un fel de "fanta" care corespunde situsului de legare a anticorpului cu antigenul. Fiecare lanț ușor al unei imunoglobuline cântărește aproximativ 24 kDa și fiecare lanț greu între 55 sau 70 kDa. Lanțurile ușoare se leagă fiecare de un lanț greu și lanțurile grele se leagă și ele.

Structural vorbind, un anticorp poate fi împărțit în două „părți”: una responsabilă pentru recunoașterea antigenului (regiunea N-terminală) și cealaltă pentru funcțiile biologice (regiunea C-terminal). Prima este cunoscută sub numele de regiune variabilă, în timp ce a doua este constantă.

Unii autori descriu moleculele de anticorp drept glicoproteine ​​în formă de „Y”, datorită structurii decalajului de contact cu antigenul care se formează între cele două lanțuri.

- Tipuri de anticorpi

Lanțurile ușoare de anticorpi sunt desemnate "kappa" și "lambda" (κ și λ), dar există 5 tipuri diferite de lanțuri grele, care conferă identitate fiecărui izotip de anticorp.

Au fost definite cinci izotipuri de imunoglobulină, caracterizate prin prezența lanțurilor grele γ, μ, α, δ și ε. Acestea sunt, respectiv, IgG, IgM, IgA, IgD și IgE. Atât IgG cât și IgA pot fi, la rândul lor, subdivizați în alte subtipuri numite IgA1, IgA2, IgG1, IgG2a, IgG2b și IgG3.

Imunoglobulina G

Acesta este cel mai abundent anticorp dintre toate (mai mult de 70% din total), astfel că unii autori se referă la acesta drept singurul anticorp prezent în serul din sânge.

IgG-urile au lanțuri grele identificate cu litera „γ” care cântăresc între 146 și 165 kDa în greutate moleculară. Sunt secretate sub formă de monomeri și se găsesc într-o concentrație de la 0,5 până la 10 mg / ml.

Timpul de înjumătățire al acestor celule variază între 7 și 23 de zile și au funcții în neutralizarea bacteriilor și a virusurilor, în plus, ele mediază citotoxicitatea dependentă de anticorpi.

Imunoglobulina M

IgM se găsește sub forma unui pentamer, adică se găsește ca un complex format din cinci porțiuni proteice identice, fiecare cu cele două lanțuri ușoare și două lanțuri grele.

După cum s-a menționat, lanțul greu al acestor anticorpi se numește μ; are o greutate moleculară de 970 kDa și se găsește în ser la o concentrație aproximativă de 1,5 mg / ml, cu un timp de înjumătățire între 5 și 10 zile.

Participă la neutralizarea toxinelor de origine bacteriană și la „opsonizarea” acestor microorganisme.

Imunoglobulina A

IgAs sunt anticorpi monomerici și ocazional dimerici. Lanțurile lor grele sunt desemnate cu litera greacă „α” și au o greutate moleculară de 160 kDa. Timpul lor de înjumătățire nu este mai mare de 6 zile și se găsesc în ser la o concentrație de 0,5-0,3 mg / ml.

Ca și IgM, IgA au capacitatea de a neutraliza antigenele bacteriene. De asemenea, au activitate antivirală și s-au găsit ca monomeri în fluidele corpului și ca dimeri pe suprafețele epiteliale.

Imunoglobulina D

IgD se găsesc, de asemenea, sub formă de monomeri. Lanțurile lor grele au o greutate moleculară de aproximativ 184 kDa și sunt identificate prin litera greacă "δ". Concentrația lor în ser este foarte scăzută (sub 0,1 mg / ml) și au un timp de înjumătățire de 3 zile.

Aceste imunoglobuline pot fi găsite pe suprafața celulelor B mature și trimit semnale spre interior printr-o „coadă” citosolică.

Imunoglobulina E

Lanțurile grele ale IgE sunt identificate ca „ε” și cântăresc 188 kDa. Aceste proteine ​​sunt de asemenea monomeri, au un timp de înjumătățire mai mic de 3 zile, iar concentrația lor în ser este aproape neglijabilă (mai puțin de 0,0001).

IgE-urile au funcții de legare a mastocitelor și de bazofil, mediază, de asemenea, răspunsurile alergice și răspunsurile împotriva viermilor paraziți.

Referințe

1. Hoffman, W., Lakkis, FG, & Chalasani, G. (2015). B celule, anticorpi și multe altele. Jurnalul clinic al Societății Americane de Nefrologie, 11, 1-18.
2. Lebien, TW, & Tedder, TF (2009). Limfocite B: modul în care se dezvoltă și funcționează. Sânge, 112 (5), 1570-1580.
3. Mauri, C., & Bosma, A. (2012). Funcția de reglare a imunității celulelor B. Annu. Rev. Immunol. , 30, 221–241.
4. Melchers, F., & Andersson, J. (1984). Activarea celulelor B: trei pași și variațiile acestora. Celulă, 37, 715-720.
5. Tarlinton, D. (2018). Celulele B sunt încă în față și centru în imunologie. Recenzii ale naturii Imunologie, 1–2.
6. Walsh, ER, & Bolland, S. (2014). Celulele B: Dezvoltare, diferențiere și reglementare de către receptorul Fcγ IIB în răspunsul imunului humural. În Antibody Fc: Linking Adaptive and Innate Immunity (pp. 115–129).