B linfociti, struttura, funzioni, tipi

IL Linfociti b, o cellule b, appartengono al gruppo di leucociti che partecipa al sistema di risposta immunitaria umorale. Sono caratterizzati dalla produzione di anticorpi, che riconoscono e attaccano molecole specifiche per le quali sono progettate.

I linfociti furono scoperti negli anni '50 e l'esistenza di due diversi tipi (T e B) fu dimostrata da David Glick mentre studiava il sistema immunitario degli uccelli recinti. Tuttavia, la caratterizzazione delle cellule B è stata effettuata tra la metà del 1960 e l'inizio del 1970.

Fotografia di un linfocita umano (fonte: niaid [CC di 2.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by/2.0)] via Wikimedia Commons)

Gli anticorpi prodotti dai linfociti B funzionano come effettori del sistema immunitario umorale, poiché partecipano alla neutralizzazione degli antigeni o facilitano la loro eliminazione da parte di altre cellule che collaborano con detto sistema.

Esistono cinque classi di anticorpi principali, che sono proteine ​​del sangue note come immunoglobuline. Tuttavia, l'anticorpo più abbondante è noto come IgG e rappresenta oltre il 70% delle immunoglobuline sieriche.

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Caratteristiche e struttura

I linfociti sono piccole cellule, da 8 a 10 micron di diametro. Hanno grandi nuclei con abbondante DNA sotto forma di eterocromatina. Non hanno organelli e mitocondri specializzati, ribosomi e lisosomi si trovano in un piccolo spazio rimanente tra la membrana cellulare e il nucleo.

Le cellule B, così come i linfociti T e altre cellule ematopoietiche, hanno la loro origine nel midollo osseo. Quando hanno appena "commesso" il lignaggio linfoide, non esprimono ancora recettori della superficie antigenica, quindi non possono rispondere a nessun antigene.

L'espressione dei recettori membranali si verifica durante la maturazione e questo è quando sono in grado di essere stimolati da alcuni antigeni, il che induce la loro successiva differenziazione.

Una volta mature, queste cellule vengono rilasciate nel flusso sanguigno, dove rappresentano l'unica popolazione cellulare con la capacità di sintetizzare e secernere gli anticorpi.

Tuttavia, il riconoscimento degli antigeni, così come la maggior parte degli eventi che si verificano immediatamente dopo, non si verificano nella circolazione, ma negli organi linfoidi "secondari" come la milza, i noduli linfatici, l'appendice, le tonsille e il peyer piatti.

Sviluppo

I linfociti B provengono da un precursore condiviso tra le cellule T naturali k killer (NK) e alcune cellule dendritiche. Mentre si sviluppano, queste cellule migrano in diversi luoghi nel midollo osseo e la loro sopravvivenza dipende da specifici fattori solubili.

La differenziazione o il processo di sviluppo inizia con il re-arneg dei geni che codificano per le catene pesanti e leggere degli anticorpi che successivamente produrranno.

Funzioni

I linfociti B hanno una funzione molto speciale per quanto riguarda il sistema di difesa, poiché le loro funzioni sono evidenti quando i recettori sulla loro superficie (anticorpi) entrano in contatto con gli antigeni da fonti "invasori" o "pericolose" che sono riconosciute come strane.

L'interazione del recettore dell'antigene membrana innesca una risposta di attivazione nei linfociti B, in modo che queste cellule proliferano e differiscano nelle cellule effettrici o plasmatiche, in grado di secretare il torrente del sangue più anticorpi come quello che ha riconosciuto l'antigene che ha sparato alla risposta.

Può servirti: cosa sono le spermatogonie e quali tipi ci sono?Azione dei linfociti nelle risposte immunitarie (fonte: SPQR10 [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0)] via Wikimedia Commons)

Gli anticorpi, nel caso della risposta immunitaria umorale, svolgono il ruolo degli effettori e gli antigeni che sono "etichettati" o "neutralizzati" da questi possono essere eliminati in diversi modi:

- Gli anticorpi possono essere collegati a diverse molecole di antigeni, formando aggregati che sono riconosciuti dalle cellule fagocitiche.

- Gli antigeni presenti nella membrana di un microrganismo invasore possono essere riconosciuti dagli anticorpi, che attiva il "sistema di complemento". Questo sistema raggiunge la lisi del microrganismo invasore.

- Nel caso di antigeni che sono tossine o particelle virali, gli anticorpi specificamente contro queste molecole possono unirsi, coprendoli e impedendo la loro interazione con altri componenti delle cellule di alloggio.

Gli ultimi due decenni hanno assistito a numerose indagini relative al sistema immunitario e hanno permesso di chiarire ulteriori funzioni delle cellule B. Tra queste funzioni ci sono la presentazione di antigeni, la produzione di citochine e una capacità di "soppressore" determinata dalla secrezione di interleuchina IL-10.

Ragazzi

Le cellule B possono essere divise in due gruppi funzionali: cellule effettrici o cellule B plasmatiche e cellule B di memoria.

Cellule B efficaci

Le cellule dei linfociti plasmatici o effettori sono le cellule che producono anticorpi che circolano nel plasma nel sangue. Sono in grado di produrre e rilasciare anticorpi nel torrente del sangue, ma hanno un numero limitato di questi recettori antigenici associati alle loro membrane plasmatiche.

Queste cellule producono un gran numero di molecole di anticorpi in periodi di tempo relativamente brevi. Ha concluso che un linfocita B B può produrre centinaia di migliaia di anticorpi al secondo.

Celle di memoria B

I linfociti della memoria hanno una mezza vita superiore a quella delle cellule effettrici e, poiché sono cloni di una cellula B che è stata attivata dalla presenza di un antigene, esprimono gli stessi recettori o anticorpi della cellula che ha dato origine a loro.

Attivazione

L'attivazione dei linfociti B avviene dopo l'unione di una molecola di antigene alle immunoglobuline (anticorpi) che si trova alla membrana B delle cellule.

L'interazione antigene-anticorpo può innescare due risposte: (1) l'anticorpo (ricevitore a membrana) può emettere segnali biochimici interni che innescano il processo di attivazione dei linfociti o (2) l'antigene può essere interiorizzato.

L'internalizzazione dell'antigene nelle vescicole endosomiali porta alla sua elaborazione enzimatica (se si tratta di un antigene proteico), in cui i peptidi risultanti sono "presentati" sulla superficie della cellula B con l'intenzione di essere riconosciuta da un linfociti T collaborante.

I linfociti T collaboranti incontrano le funzioni di secrezione di citochine solubili che modulano l'espressione e la secrezione di anticorpi nel flusso sanguigno.

Maturazione

A differenza di ciò che accade negli uccelli, i linfociti B dei mammiferi maturano all'interno del midollo osseo, il che significa che quando lasciano quel luogo esprimono recettori membranali specifici per l'unione di antigeni o anticorpi membranali.

Durante questo processo, altre cellule sono responsabili della secrezione di alcuni fattori che raggiungono la differenziazione e la maturazione dei linfociti B, come nel caso dell'interferone gamma (IFN-γ).

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Gli anticorpi membrani che sono sulla superficie delle cellule B sono quelli che determinano la specificità antigenica di ciascuno. Quando sono maturi nel midollo osseo, la specificità è definita da riarrangiamenti casuali di segmenti genici che codifica la molecola di anticorpi.

Quando le cellule B sono completamente mature, ognuna ha solo due geni funzionali che codificano le catene pesanti e leggere di un anticorpo specifico.

D'ora in poi, tutti gli anticorpi prodotti da una cellula matura e la loro prole hanno la stessa specificità antigenica, cioè si impegnano in un lignaggio antigenico (producono lo stesso anticorpo).

In considerazione del fatto che il riarrangiamento genetico sofferto dai linfociti B mentre matura è casuale, si stima che ogni cellula che risulta da questo processo esprime un anticorpo unico, quindi vengono generate più di 10 milioni di cellule che esprimono anticorpi per antigeni diversi.

Durante il processo di maturazione, i linfociti B che riconoscono i componenti extracellulari o membranali dell'organismo che li producono vengono eliminati selettivamente, garantendo che le popolazioni di "auto-anticorpi" non siano propagati.

Anticorpi

Gli anticorpi rappresentano uno dei tre tipi di molecole in grado di riconoscere gli antigeni, gli altri due sono le molecole riceventi dei linfociti T (TCR, dall'inglese Ricevitori di celle T) e le principali proteine ​​complesse di istocompatibilità (MHC, inglese Complesso maggiore di istocompatibilità).

A differenza di TCR e MHC, gli anticorpi hanno una maggiore specificità antigenica, la loro affinità per gli antigeni è molto più alta e sono state meglio studiate (grazie alla loro facile purificazione).

Rappresentazione schematica semplice di un anticorpo (immunoglobulina) (Fonte: DO11.10 [dominio pubblico] via Wikimedia Commons)

Gli anticorpi possono essere sulla superficie di B o nella membrana del reticolo endoplasmatico. Di solito si trovano nel plasma sanguigno, ma possono anche essere nel fluido interstiziale di alcuni tessuti.

- Struttura

Esistono molecole di anticorpi di diverse classi, tuttavia, tutte sono glicoproteine ​​composte da due catene polipeptidiche pesanti e due luce che costituiscono coppie identiche e che si legano tra loro attraverso ponti disolfuro.

Tra la luce e le catene pesanti si forma una sorta di "fessura" che corrisponde al sito di legame anticorpo con l'antigene. Ogni catena leggera di immunoglobulina pesa circa 24 kDa e ogni catena pesante tra 55 o 70 kDa. Le catene leggere si uniscono, ognuna, una catena pesante e quelle pesanti si uniscono anche.

Strutturalmente, un anticorpo può essere diviso in due "parti": responsabile del riconoscimento degli antigeni (regione N-terminali) e dell'altra delle funzioni biologiche (regione C-terminale). Il primo è noto come una regione variabile, nel frattempo il secondo è costante.

Alcuni autori descrivono le molecole di anticorpi come le glicoproteine ​​a forma di "Y", grazie alla struttura della vetrina di contatto con l'antigene che si forma tra le due catene.

- Tipi di anticorpi

Le catene di anticorpi leggeri sono designate come "kappa" e "lambda" (κ e λ), ma ci sono 5 diversi tipi di catene pesanti, che conferiscono identità a ciascun isotipo di anticorpi.

Sono stati definiti cinque isotipi di immunoglobuline, caratterizzate dalla presenza di catene pesanti γ, μ, Δ e ε. Questi sono, rispettivamente IgG, IgM, IgA, IgD e IgE. Sia IgG che IgA possono, a loro volta, suddividere in altri sottotipi chiamati IgA1, IgA2, IgG1, IgG2A, IgG2B e IgG3.

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Immunoglobulina g

Questo è l'anticorpo più abbondante di tutti (oltre il 70% del totale), quindi alcuni autori si riferiscono a questo come l'unico anticorpo presente nel siero del sangue.

Le IgG hanno catene pesanti identificate con la lettera "γ" che pesano tra 146 e 165 kDa peso molecolare. Sono secreti come monomeri e sono in concentrazione da 0.Da 5 a 10 mg/ml.

La mezza vita di queste cellule passa da 7 a 23 giorni e ha funzioni nella neutralizzazione di batteri e virus, inoltre, mediano la citotossicità dipendente dall'anticorpo.

Immunoglobulina m

L'IGM è come un Pentmer, cioè si trova come un complesso formato da cinque parti proteiche identiche, ognuna con le sue due catene leggere e le sue due catene pesanti.

Come accennato, la catena pesante di questi anticorpi è chiamata μ; Ha un peso molecolare di 970 kDa ed è in siero ad una concentrazione approssimativa di 1.5 mg/ml, con una mezza vita tra 5 e 10 giorni.

Partecipa alla neutralizzazione delle tossine di origine batterica e all'opsonizzazione di questi microrganismi.

Immunoglobulina a

Gli IgA sono anticorpi monomerici e occasionalmente dimérica. Le loro catene pesanti sono designate con la lettera greca "α" e hanno un peso molecolare di 160 kDa. La sua mezza vita non supera i 6 giorni e è in siero ad una concentrazione di 0.5-0.3 mg/ml.

Come le IgM, le IgA hanno la capacità di neutralizzare gli antigeni batterici. Hanno anche attività antivirale ed è stato determinato che si trovano come monomeri nei fluidi corporei e come driver su superfici epiteliali.

Immunoglobulina d

Le IgD si trovano anche come monomeri. Le loro catene pesanti hanno un peso molecolare di circa 184 kDa e si identificano con i testi greci "Δ". La sua concentrazione nel siero è molto bassa (meno di 0.1 mg/ml) e avere una mezza vita di 3 giorni.

Queste immunoglobuline possono essere trovate sulla superficie delle cellule B mature e inviano segnali all'interno per mezzo di una "coda" citosolica.

Immunoglobulina e

Le catene pesanti di IgE sono identificate come catene "ε" e pesano 188 kDa. Queste proteine ​​sono anche monomeri, hanno una mezza vita inferiore a 3 giorni e la loro concentrazione di siero di latte è quasi insignificante (meno di 0.0001).

Le IgE hanno funzioni nella giunzione con mastociti e basofili, mediano anche le risposte allergiche e le risposte contro i vermi parassiti.

Riferimenti

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