B limfocyty, struktura, funkcje, typy

limfocyty b, Komórki B, należą do grupy leukocytów, która uczestniczy w humoralnym układzie odpowiedzi immunologicznej. Charakteryzują się produkcją przeciwciał, które rozpoznają i atakują specyficzne cząsteczki, dla których zostały zaprojektowane.

Limfocyty odkryto w latach 50. XX wieku, a istnienie dwóch różnych rodzajów (T i B) wykazało David Glick podczas badania układu odpornościowego ptaków koralowych. Jednak charakterystyka komórek B przeprowadzono między połową -1960 a wczesnym 1970.

Fotografia ludzkiego limfocytów (źródło: NIAID [CC przez 2.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/według/2.0)] przez Wikimedia Commons)

Przeciwciała wytwarzane przez limfocyty B działają jako efektory humoralnego układu odpornościowego, ponieważ uczestniczą w neutralizacji antygenów lub ułatwiają ich eliminację przez inne komórki, które współpracują z wspomnianym systemem.

Istnieje pięć klas głównych przeciwciał, które są białkami krwi znane jako immunoglobuliny. Jednak najliczniejsze przeciwciało jest znane jako IgG i reprezentuje ponad 70% immunoglobulin w surowicy.

[TOC]

Charakterystyka i struktura

Limfocyty to małe komórki o średnicy od 8 do 10 mikronów. Mają duże jądra z obfitym DNA w postaci heterochromatyny. Nie mają wyspecjalizowanych organelli i mitochondriów, rybosomów i lizosomów znajdują się w niewielkiej pozostałej przestrzeni między błoną komórkową a jądrem.

Komórki B, a także limfocyty T i inne komórki krwiotwórcze, mają swoje pochodzenie w szpiku kostnym. Kiedy ledwo „popełniają” linię limfatyczną, nadal nie wyrażają antygenowych receptorów powierzchniowych, więc nie mogą reagować na żaden antygen.

Ekspresja receptorów błonowych występuje podczas dojrzewania i wtedy, gdy są one zdolne do stymulowania przez niektóre antygeny, co indukuje ich późniejsze różnicowanie.

Po dojrzewaniu komórki te są uwalniane do krwioobiegu, gdzie reprezentują jedyną populację komórek z zdolnością do syntezy i wydzielania przeciwciał.

Jednak rozpoznanie antygenów, a także większość zdarzeń, które występują natychmiast później, nie występują w krążeniu, ale w „wtórnych” narządach limfatycznych, takich jak śledziona, guzki limfatyczne, wyrostka robaczkowe, migdałki i peyer talerze.

Rozwój

B limfocyty B pochodzą z wspólnego prekursora między komórek Natural Killer (NK) i niektórymi komórkami dendrytycznymi. W miarę rozwoju komórki te migrują do różnych miejsc w szpiku kostnym, a ich przeżycie zależy od określonych czynników rozpuszczalnych.

Proces różnicowania lub rozwoju rozpoczyna się od ponownego zaparcia genów kodowanych dla ciężkich i lekkich łańcuchów przeciwciał, które później wytworzą.

Funkcje

B limfocyty B mają bardzo szczególną funkcję dotyczącą systemu obronnego, ponieważ ich funkcje są widoczne, gdy receptory na ich powierzchni (przeciwciała) kontaktują się z antygenami z „atakujących” lub „niebezpiecznych” źródeł uznawanych za dziwne.

Interakcja receptora błony-antygenu wyzwala odpowiedź aktywacyjną w limfocytach B, tak że komórki te prolifują się i różnią w komórkach efektorowych lub plazmatycznych, zdolnych do wydzielania torrentów krwi oraz przeciwciał, takich jak ta, która rozpoznała antygen, który wystrzelił odpowiedź.

Może ci służyć: czym są plemniki i jakie są typy?Akcja limfocytów w odpowiedzi immunologicznej (źródło: SPQR10 [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/nabrzeże/4.0)] przez Wikimedia Commons)

Przeciwciała, w przypadku humoralnej odpowiedzi immunologicznej, odgrywają rolę efektorów, a antygeny, które są „znakowane” lub „zneutralizowane” przez nich na różne sposoby:

- Przeciwciała można połączyć z kilkoma cząsteczkami antygenów, tworząc agregaty, które są rozpoznawane przez komórki fagocytarne.

- Antygeny obecne w błonie najeżdżającego mikroorganizmu można rozpoznać przez przeciwciała, które aktywuje „system dopełniacza”, który aktywuje SAM. Ten system osiąga lizę atakującego mikroorganizmu.

- W przypadku antygenów, które są toksynami lub cząstkami wirusowymi, przeciwciała specyficznie przeciwko tym cząsteczkom mogą do nich dołączyć, pokrywając je i zapobiegając interakcji z innymi składnikami komórek lodowych.

Ostatnie dwie dekady były świadkami licznych badań związanych z układem odpornościowym i pozwoliły wyjaśnić dodatkowe funkcje komórek B. Wśród tych funkcji jest prezentacja antygenów, produkcja cytokin i zdolność „supresor” określona przez wydzielanie interleukiny IL-10.

Chłopaki

Komórki B można podzielić na dwie grupy funkcjonalne: komórki efektorowe lub komórki B w osoczu oraz komórki B pamięci B.

Skuteczne komórki B

Komórki limfocytów w osoczu lub efektorowych są komórkami wytwarzającymi przeciwciało, które krążą w osoczu krwi. Są w stanie wytwarzać i uwalniać przeciwciała do potoku krwi, ale mają niewielką liczbę tych receptorów antygenowych związanych z ich błonami osocza.

Komórki te wytwarzają dużą liczbę cząsteczek przeciwciał w stosunkowo krótkim czasie. Zakończyło się, że efektorowe limfocyt B może wytwarzać setki tysięcy przeciwciał na sekundę.

Komórki B pamięci

Limfocyty pamięci mają pół -life lepsze niż komórki efektorowe, a ponieważ są klonami komórki B, która została aktywowana przez obecność antygenu, wyrażają te same receptory lub przeciwciała, co komórka, która im dała początek.

Aktywacja

Aktywacja limfocytów B zachodzi po zjednoczeniu cząsteczki antygenu z immunoglobulinami (przeciwciałami) leżącymi na błonę B komórek.

Interakcja antygenowo-przeciwciała może wywołać dwie odpowiedzi: (1) przeciwciało (odbiornik błony) może emitować wewnętrzne sygnały biochemiczne, które wyzwalają proces aktywacji limfocytów lub (2) antygen można zinternalizować.

Internalizacja antygenu w pęcherzykach endosomalnych prowadzi do jego przetwarzania enzymatycznego (jeśli jest to antygen białkowy), gdzie powstałe peptydy są „prezentowane” na powierzchni komórki B z zamiarem ich rozpoznania przez współpracujące limfocyt T.

Współpracowanie limfocytów T spełnia funkcje wydzielania rozpuszczalnych cytokin, które modulują ekspresję i wydzielanie przeciwciał do krwiobiegu.

Dojrzewanie

W przeciwieństwie do tego, co dzieje się u ptaków, limfocyty B ssaków dojrzewają wewnątrz szpiku kostnego, co oznacza, że ​​kiedy opuszczają to miejsce, wyrażają specyficzne receptory błonowe dla zjednoczenia antygenów lub przeciwciał błonowych.

Podczas tego procesu inne komórki są odpowiedzialne za wydzielanie niektórych czynników, które osiągają różnicowanie i dojrzewanie limfocytów B, podobnie jak w przypadku interferonu gamma (IFN-γ).

Może ci służyć: komórki onocznicze

Przeciwciała błonowe znajdujące się na powierzchni komórek B to te, które określają specyficzność antygenową każdego z nich. Gdy są dojrzete w szpiku kostnym, swoistość jest zdefiniowana przez losowe przegrupowania segmentów genów, które kodują cząsteczkę przeciwciała.

Gdy komórki B są całkowicie dojrzałe, każdy ma tylko dwa funkcjonalne geny, które kodują ciężkie i lekkie łańcuchy określonego przeciwciała.

Odtąd wszystkie przeciwciała wytwarzane przez dojrzałą komórkę i ich potomstwo mają taką samą specyficzność antygenową, to znaczy są one zaangażowane w linię antygenową (wytwarzają to samo przeciwciało).

W związku z faktem, że rearanżacja genetyczna cierpiała z powodu limfocytów B, podczas gdy dojrzanie jest losowe, szacuje się, że każda komórka wynika z tego procesu wyraża unikalne przeciwciało, więc generuje ponad 10 milionów komórek, które wyrażają przeciwciała dla różnych antygenów.

Podczas procesu dojrzewania limfocyty B, które rozpoznają zewnątrzkomórkowe lub błonowe składniki organizmu, które je wytwarzają, są selektywnie eliminowane, zapewniając, że populacje „auto-anty-bodiów” nie są propagowane.

Przeciwciała

Przeciwciała reprezentują jeden z trzech rodzajów cząsteczek zdolnych do rozpoznawania antygenów, a pozostałe dwa to cząsteczki biorców limfocytów T (TCR, z angielskiego Odbiorniki komórek T) i główne białka złożone w tkance tkankowej (MHC, angielski Główny kompleks zgodności tkankowej).

W przeciwieństwie do TCR i MHC, przeciwciała mają większą swoistość antygenową, ich powinowactwo do antygenów jest znacznie wyższe i lepiej zbadano (dzięki ich łatwym oczyszczeniu).

Prosta schematyczna reprezentacja przeciwciała (immunoglobulina) (Źródło: DO11.10 [domena publiczna] za pośrednictwem Wikimedia Commons)

Przeciwciała mogą znajdować się na powierzchni B lub w endoplazmatycznej błonie retikulum. Zwykle występują w osoczu krwi, ale mogą być również w płynie śródmiąższowym niektórych tkanek.

- Struktura

Istnieją cząsteczki przeciwciał różnych klas, wszystkie są glikoproteinami złożonymi z dwóch ciężkich łańcuchów polipeptydowych i dwóch lekkich, które stanowią identyczne pary i które wiążą się ze sobą przez mosty disiarczkowe.

Między lekkimi i ciężkimi łańcuchami powstaje rodzaj „rozszczepu”, który odpowiada miejsca wiązania przeciwciał z antygenem. Każdy lekki łańcuch immunoglobuliny waży około 24 kDa i każdy łańcuch ciężki między 55 lub 70 kDa. Lekkie łańcuchy łączą się, każdy, ciężki łańcuch i ciężkie również łączą się.

W zestawie strukturalnie przeciwciało można podzielić na dwie „części”: odpowiedzialne za rozpoznanie antygenów (region N-końcowy) i drugie funkcje biologiczne (region C-końcowy). Pierwszy jest znany jako region zmienny, tymczasem drugi jest stały.

Niektórzy autorzy opisują cząsteczki przeciwciał, takie jak glikoproteiny w kształcie „y”, dzięki strukturze slajdu kontaktowego z antygenem, który powstaje między dwoma łańcuchami.

- Rodzaje przeciwciał

Łańcuchy przeciwciał lekkich są oznaczone jako „kappa” i „lambda” (κ i λ), ale istnieje 5 różnych rodzajów ciężkich łańcuchów, które nadają tożsamość każdemu izotypowi przeciwciała.

Zdefiniowano pięć izotypów immunoglobulin, charakteryzujących się obecnością ciężkich łańcuchów γ, μ, δ i ε. Są to odpowiednio IgG, IgM, IgA, IGD i IgE. Zarówno IgG, jak i IgA mogą z kolei podzielić na inne podtypy zwane IgA1, IgA2, IgG1, IgG2a, IgG2B i IgG3.

Może ci służyć: pory nuklearne: cechy, funkcje, komponenty

Immunoglobulina g

Jest to najliczniejsze przeciwciało ze wszystkich (ponad 70% całości), więc niektórzy autorzy nazywają to jedynym przeciwciałem obecnym w surowicy krwi.

IgG ma ciężkie łańcuchy zidentyfikowane z literą „γ”, która ważą od 146 do 165 kDa masy cząsteczkowej. Są wydzielane jako monomery i są w koncentracji od 0.5 do 10 mg/ml.

Połowa życia tych komórek rośnie z 7 do 23 dni i ma funkcje w neutralizacji bakterii i wirusów, a ponadto pośredniczą w cytotoksyczności zależnej od przeciwciał.

Immunoglobulina m

IgM jest jak pentmer, to znaczy jest kompleks utworzony przez pięć identycznych części białkowych, każda z dwoma łańcuchami lekkimi i dwoma ciężkimi łańcuchami.

Jak wspomniano, ciężki łańcuch tych przeciwciał nazywa się μ; Ma masę cząsteczkową 970 kDa i znajduje się w surowicy przy przybliżonym stężeniu 1.5 mg/ml, z półfinią od 5 do 10 dni.

Uczestniczy w neutralizacji toksyn pochodzenia bakteryjnego oraz w „opsonizacji” tych mikroorganizmów.

Immunoglobulina a

IGA są monomeryczne i czasami przeciwciała Dimérica. Ich ciężkie łańcuchy są oznaczone grecką literą „α” i mają masę cząsteczkową 160 kDa. Jego pół życia nie przekracza 6 dni i znajduje się w surowicy w stężeniu 0.5-0.3 mg/ml.

Podobnie jak IgM, IgA ma zdolność zneutralizowania antygenów bakteryjnych. Mają również aktywność przeciwwirusową i ustalono, że znajdują się je jako monomery w płynach ustrojowych i jako kierowca na powierzchniach nabłonkowych.

Immunoglobulina d

IGD znajdują się również jako monomery. Ich ciężkie łańcuchy mają około 184 kDa masa cząsteczkowa i identyfikują się z greckim tekstem „δ”. Jego stężenie w surowicy jest bardzo niskie (mniej niż 0.1 mg/ml) i mają pół -life 3 dni.

Te immunoglobuliny można znaleźć na powierzchni dojrzałych komórek B i wysyłać sygnały wewnątrz za pomocą cytozolowego „ogona”.

Immunoglobulina e

Ciężkie łańcuchy IGE są identyfikowane jako łańcuchy „ε” i ważą 188 kDa. Te białka są również monomerami, mają połowę życia na mniej niż 3 dni, a ich stężenie serwatki jest prawie nieistotne (mniej niż 0.0001).

IgE ma funkcje w połączeniu z komórek tucznych i bazofili, również pośredniczą w odpowiedzi alergicznych i odpowiedzi przeciwko pasożytniczym robakom.

Bibliografia

1. Hoffman, w., Lakkis, f. G., I Chalasani, G. (2015). Komórki B, przeciwciała i inne. Clinical Journal of American Society of Nefrology, jedenaście, 1-18.
2. Lebien, t. W., I TEDDER, T. F. (2009). B limfocyty: jak się rozwijają i działają. Krew, 112(5), 1570-1580.
3. Mauri, c., & Bosma, do. (2012). Immunologiczna funkcja regulacyjna komórek B. Annu. Obrót silnika. Immunol., 30, 221-241.
4. Melchers, f., I Andersson, J. (1984). Aktywacja komórek B: trzy stopnie i ich odmiany. Komórka, 37, 715-720.
5. Tarlinton, zm. (2018). Komórki B wciąż z przodu i koncentrują się w immunologii. Nature Reviews Immunology, 1-2.
6. Walsh, e. R., & Bolland, s. (2014). Komórki B: rozwój, różnicowanie i regulacja przez odbiornik FCγ IIB w humorystycznej odpowiedzi immunologicznej. W Przeciwciało FC: Łączenie odporności adaptacyjnej i wrodzonej (PP. 115-129).