B-lymfocyters egenskaper, struktur, funktioner, typer

1433
Abraham McLaughlin
B-lymfocyters egenskaper, struktur, funktioner, typer

De B-lymfocyter, eller B-celler, tillhör gruppen leukocyter som deltar i det humorala immunsvaret. De kännetecknas av produktionen av antikroppar som känner igen och attackerar specifika molekyler för vilka de är designade.

Lymfocyter upptäcktes på 1950-talet och förekomsten av två olika typer (T och B) demonstrerades av David Glick när han studerade immunsystemet hos fjäderfä. Karaktäriseringen av B-celler utfördes emellertid mellan mitten av 1960-talet och början av 1970-talet..

Foto av en human B-lymfocyt (Källa: NIAID [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)] via Wikimedia Commons)

Antikropparna som produceras av B-lymfocyter fungerar som effektorer av det humorala immunsystemet, eftersom de deltar i neutraliseringen av antigener eller underlättar deras eliminering av andra celler som samarbetar med nämnda system..

Det finns fem huvudklasser av antikroppar, vilket är blodproteiner som kallas immunglobuliner. Den vanligaste antikroppen är dock känd som IgG och representerar mer än 70% av de immunglobuliner som utsöndras i serumet..

Artikelindex

  • 1 Egenskaper och struktur
    • 1.1 Utveckling
  • 2 funktioner
  • 3 typer
    • 3.1 Effekt B-celler
    • 3.2 Minne B-celler
  • 4 Aktivering
  • 5 Mognad
  • 6 antikroppar
    • 6.1 - Struktur
    • 6.2 - Typer av antikroppar
  • 7 Referenser

Egenskaper och struktur

Lymfocyter är små celler, 8 till 10 mikrometer i diameter. De har stora kärnor med rikligt DNA i form av heterokromatin. De har inte specialiserade organeller och mitokondrier, ribosomer och lysosomer finns i ett litet kvarvarande utrymme mellan cellmembranet och kärnan.

B-celler, liksom T-lymfocyter och andra hematopoetiska celler, har sitt ursprung i benmärgen. När de knappt har "förbundit sig" till lymfoid härstamning, uttrycker de ännu inte antigena ytreceptorer, så de kan inte svara på något antigen.

Uttrycket av membranreceptorer sker under mognad och det är då de kan stimuleras av vissa antigener, vilket inducerar deras efterföljande differentiering..

När de väl är mogna släpps dessa celler ut i blodomloppet, där de representerar den enda cellpopulationen med förmågan att syntetisera och utsöndra antikroppar..

Antigenigenkänning, liksom de flesta av de händelser som inträffar omedelbart efteråt, förekommer dock inte i cirkulationen utan i ”sekundära” lymfoida organ som mjälten, lymfkörtlarna, appendix, tonsiller och tonsiller..

Utvecklande

B-lymfocyter härrör från en delad föregångare mellan T-celler, naturliga mördarceller (NK) -celler och vissa dendritiska celler. När de utvecklas migrerar dessa celler till olika ställen i benmärgen och deras överlevnad beror på specifika lösliga faktorer..

Processen med differentiering eller utveckling börjar med omläggningen av generna som kodar för de tunga och lätta kedjorna i antikropparna som senare kommer att produceras..

Funktioner

B-lymfocyter har en mycket speciell funktion när det gäller försvarssystemet, eftersom deras funktioner är uppenbara när receptorerna på deras yta (antikroppar) kommer i kontakt med antigener från "invasiva" eller "farliga" källor som känns igen hur konstigt.

Membranreceptor-antigen-interaktionen utlöser ett aktiveringssvar i B-lymfocyter, på ett sådant sätt att dessa celler sprider sig och differentieras till effektor- eller plasmaceller, som kan utsöndra fler antikroppar i blodomloppet, såsom den som antigenet känner igen att det avfyrade svar.

Verkan av lymfocyter i immunsvar (Källa: SPQR10 [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] via Wikimedia Commons)

Antikroppar, i fallet med det humorala immunsvaret, spelar rollen som effektorer, och antigenerna som "märks" eller "neutraliseras" av dem kan elimineras på olika sätt:

- Antikroppar kan binda till olika antigenmolekyler och bilda aggregat som känns igen av fagocytiska celler.

- Antigener som finns på membranet hos en invaderande mikroorganism kan kännas igen av antikroppar som aktiverar det så kallade "komplementsystemet". Detta system uppnår lys av den invaderande mikroorganismen.

- När det gäller antigener som är toxiner eller viruspartiklar kan antikropparna som utsöndras specifikt mot dessa molekyler bindas till dem, belägga dem och förhindra deras interaktion med andra cellulära komponenter i värden..

De senaste två decennierna har bevittnat ett flertal undersökningar relaterade till immunsystemet och har gjort det möjligt att belysa ytterligare funktioner hos B-celler. Dessa funktioner inkluderar presentation av antigener, produktion av cytokiner och en "undertryckande" kapacitet bestämd av utsöndringen av interleukin IL-10.

Typer

B-celler kan delas in i två funktionella grupper: effektor B-celler eller plasma B-celler och minne B-celler..

Effekt B-celler

Effektorplasmaceller eller B-lymfocyter är de antikroppsproducerande celler som cirkulerar i blodplasma. De kan producera och släppa antikroppar i blodomloppet, men de har ett lågt antal av dessa antigenreceptorer associerade med deras plasmamembran..

Dessa celler producerar ett stort antal antikroppsmolekyler under relativt korta tidsperioder. Det har visat sig att en effektor B-lymfocyt kan producera hundratusentals antikroppar per sekund.

Minne B-celler

Minneslymfocyter har längre halveringstid än effektorceller och eftersom de är kloner av en B-cell som aktiverades av närvaron av ett antigen, uttrycker de samma receptorer eller antikroppar som cellen som gav dem ursprung.

Aktivering

Aktivering av B-lymfocyter sker efter bindning av en antigenmolekyl till immunglobuliner (antikroppar) bundna till B-cellmembranet..

Antigen-antikroppsinteraktion kan utlösa två svar: (1) antikroppen (membranreceptorn) kan avge interna biokemiska signaler som utlöser lymfocytaktiveringsprocessen eller (2) antigenet kan internaliseras.

Interniseringen av antigenet i endosomala vesiklar leder till dess enzymatiska bearbetning (om det är ett proteinantigen), där de resulterande peptiderna "presenteras" på ytan av B-cellen i avsikt att kännas igen av en hjälpar T-lymfocyt..

Hjälpar-T-lymfocyter uppfyller funktionerna för att utsöndra lösliga cytokiner som modulerar uttryck och utsöndring av antikroppar i blodomloppet..

Mognande

Till skillnad från vad som händer hos fåglar mognar B-lymfocyter från däggdjur inuti benmärgen, vilket innebär att när de lämnar den platsen uttrycker de specifika membranreceptorer för bindning av membranantigener eller antikroppar..

Under denna process är andra celler ansvariga för att utsöndra vissa faktorer som uppnår differentiering och mognad av B-lymfocyter, såsom interferon gamma (IFN-γ)..

Membranantikropparna som finns på ytan av B-celler är det som bestämmer den antigena specificiteten för var och en. När dessa mognar i benmärgen definieras specificitet genom slumpmässiga omarrangemang av segment av genen som kodar för antikroppsmolekylen..

När helt mogna B-celler endast har två funktionella gener som kodar för de tunga och lätta kedjorna i en specifik antikropp..

Hädanefter har alla antikroppar som produceras av en mogen cell och dess avkommor samma antigena specificitet, det vill säga de är engagerade i en antigen härkomst (de producerar samma antikropp)..

Med tanke på att den genetiska omläggningen som B-lymfocyter genomgår när de mognar är slumpmässig, uppskattas det att varje cell som härrör från denna process uttrycker en unik antikropp, vilket genererar mer än 10 miljoner celler som uttrycker antikroppar mot olika antigener..

Under mognadsprocessen elimineras selektivt B-lymfocyterna som känner igen extracellulära eller membrankomponenter i organismen som producerar dem, vilket säkerställer att populationer av "autoantikroppar" inte sprids..

Antikroppar

Antikroppar representerar en av de tre klasserna av molekyler som kan känna igen antigener, de andra två är T-lymfocytreceptormolekyler (TCR). T-cellreceptorer) och stora histokompatibilitetskomplex (MHC) proteiner Stora histokompatibilitetskomplex).

Till skillnad från TCR och MHC har antikroppar större antigen specificitet, deras affinitet för antigener är mycket högre och de har studerats bättre (tack vare deras enkla rening)..

Enkel schematisk representation av en antikropp (immunglobulin) (Källa: DO11.10 [Public domain] via Wikimedia Commons)

Antikroppar kan finnas på ytan av B-celler eller på membranet i det endoplasmatiska retikulumet. De finns vanligtvis i blodplasma, men kan också finnas i interstitiell vätska i vissa vävnader.

- Strukturera

Det finns antikroppsmolekyler i olika klasser, men de är alla glykoproteiner som består av två tunga och två lätta polypeptidkedjor som utgör identiska par och som är sammankopplade genom disulfidbroar..

Mellan de lätta och tunga kedjorna bildas ett slags "klyfta" som motsvarar antikroppens bindningsställe med antigenet. Varje lätt kedja av ett immunglobulin väger cirka 24 kDa och varje tung kedja mellan 55 eller 70 kDa. Lätta kedjor binder vardera till en tung kedja och tunga kedjor binder också till varandra.

Strukturellt sett kan en antikropp delas in i två "delar": en ansvarig för antigenigenkänning (N-terminal region) och den andra för biologiska funktioner (C-terminal region). Den första är känd som en variabel region, medan den andra är konstant.

Vissa författare beskriver antikroppsmolekyler som "Y" -formade glykoproteiner, tack vare strukturen i gapet i kontakt med antigenet som bildas mellan de två kedjorna..

- Typer av antikroppar

De lätta kedjorna av antikroppar betecknas som "kappa" och "lambda" (K och λ), men det finns 5 olika typer av tunga kedjor, som ger identitet åt varje antikroppsisotyp.

Fem immunglobulinisotyper har definierats, kännetecknade av närvaron av de tunga kedjorna γ, μ, α, δ och ε. Dessa är respektive IgG, IgM, IgA, IgD och IgE. Både IgG och IgA kan i sin tur delas in i andra undertyper som kallas IgA1, IgA2, IgG1, IgG2a, IgG2b och IgG3.

Immunglobulin G

Detta är den vanligaste antikroppen av alla (mer än 70% av totalen) så vissa författare hänvisar till den som den enda antikroppen som finns i blodserum..

IgG har tunga kedjor identifierade med bokstaven "γ" som väger mellan 146 och 165 kDa i molekylvikt. De utsöndras som monomerer och finns i en koncentration från 0,5 till 10 mg / ml.

Halveringstiden för dessa celler sträcker sig från 7 till 23 dagar och de har funktioner för neutralisering av bakterier och virus, dessutom förmedlar de antikroppsberoende cytotoxicitet.

Immunglobulin M

IgM finns som en pentamer, det vill säga den finns som ett komplex bestående av fem identiska proteindelar, var och en med sina två lätta kedjor och två tunga kedjor.

Som nämnts kallas den tunga kedjan för dessa antikroppar μ; den har en molekylvikt på 970 kDa och finns i serum vid en ungefärlig koncentration av 1,5 mg / ml, med en halveringstid på mellan 5 och 10 dagar.

Deltar i neutraliseringen av toxiner av bakteriellt ursprung och i "opsonisering" av dessa mikroorganismer.

Immunglobulin A.

IgA är monomera och ibland dimera antikroppar. Deras tunga kedjor betecknas med den grekiska bokstaven "α" och har en molekylvikt på 160 kDa. Halveringstiden är högst 6 dagar och de finns i serum i en koncentration av 0,5-0,3 mg / ml..

Liksom IgM har IgA förmågan att neutralisera bakteriella antigener. De har också antiviral aktivitet och har befunnits återfinnas som monomerer i kroppsvätskor och som dimerer på epitelytor..

Immunglobulin D

IgD finns också som monomerer. Deras tunga kedjor har en molekylvikt av cirka 184 kDa och identifieras med den grekiska bokstaven "δ". Deras koncentration i serum är mycket låg (mindre än 0,1 mg / ml) och de har en halveringstid på 3 dagar..

Dessa immunglobuliner kan hittas på ytan av mogna B-celler och sända signaler inåt via en cytosolisk "svans"..

Immunglobulin E.

IgE-tunga kedjor identifieras som "ε" -kedjor och väger 188 kDa. Dessa proteiner är också monomerer, har en halveringstid på mindre än 3 dagar, och deras koncentration i serum är nästan försumbar (mindre än 0,0001)..

IgE har roller i mastcell- och basofilbindning, de förmedlar också allergiska reaktioner och svar mot parasitiska maskar.

Referenser

  1. Hoffman, W., Lakkis, F. G. och Chalasani, G. (2015). B-celler, antikroppar och mer. Clinical Journal of the American Society of Nephrology, elva, 1-18.
  2. Lebien, T. W. och Tedder, T. F. (2009). B Lymfocyter: Hur de utvecklas och fungerar. Blod, 112(5), 1570-1580.
  3. Mauri, C., & Bosma, A. (2012). Immunreglerande funktion av B-celler. Annu. Pastor Immunol., 30, 221-241.
  4. Melchers, F., & Andersson, J. (1984). B-cellaktivering: tre steg och deras variationer. Cell, 37, 715-720.
  5. Tarlinton, D. (2018). B-celler är fortfarande främre och centrerade i immunologi. Naturrecensioner Immunologi, 1-2.
  6. Walsh, E. R., & Bolland, S. (2014). B-celler: utveckling, differentiering och reglering av Fcγ-receptor IIB i det humorala immunsvaret. I Antikropp Fc: Länkning av adaptiv och medfödd immunitet (s. 115-129).

Ingen har kommenterat den här artikeln än.