B LIMFOCITAI: CHARAKTERISTIKOS, STRUKTŪRA, FUNKCIJOS, TIPAI - BIOLOGIJA - 2025

Į B limfocitai , arba B ląstelės, priklauso leukocitų grupės dalyvauja humoralinį imuninį atsaką sistema. Jie pasižymi antikūnų, atpažįstančių ir puolančių specifines molekules, kurioms jie yra sukurti, gamyba.

Limfocitai buvo aptikti šeštajame dešimtmetyje, o dviejų skirtingų tipų (T ir B) egzistavimą demonstravo Davidas Glickas, tirdamas naminių paukščių imuninę sistemą. Tačiau B ląstelių apibūdinimas buvo atliktas nuo septintojo dešimtmečio vidurio iki aštuntojo dešimtmečio pradžios.

Žmogaus B limfocito nuotrauka (šaltinis: NIAID per „Wikimedia Commons“)

Antikūnai, kuriuos gamina B limfocitai, veikia kaip humoralinės imuninės sistemos efektoriai, nes jie dalyvauja antigenų neutralizavime arba palengvina jų pašalinimą kitomis ląstelėmis, kurios bendradarbiauja su minėta sistema.

Yra penkios pagrindinės antikūnų klasės, tai yra kraujo baltymai, vadinami imunoglobulinais. Tačiau gausiausias antikūnas yra žinomas kaip IgG ir sudaro daugiau kaip 70% imunoglobulinų, išskiriamų į serumą.

Charakteristikos ir struktūra

Limfocitai yra mažos ląstelės, kurių skersmuo yra nuo 8 iki 10 mikronų. Jie turi didelius branduolius, kuriuose gausu DNR heterochromatino pavidalu. Jie neturi specializuotų organelių ir mitochondrijų, ribosomų, o lizosomos yra mažoje likusioje erdvėje tarp ląstelės membranos ir branduolio.

B ląstelės, taip pat T limfocitai ir kitos kraujodaros ląstelės, atsiranda kaulų čiulpuose. Kai jie yra vos „atsidavę“ limfoidinei linijai, jie dar neišreiškia antigeninių paviršiaus receptorių, todėl negali reaguoti į jokį antigeną.

Membraniniai receptoriai ekspresuojasi brendimo metu ir būtent tada juos gali stimuliuoti tam tikri antigenai, o tai skatina jų tolesnį diferenciaciją.

Subrendusios, šios ląstelės išleidžiamos į kraują, kur yra vienintelės ląstelių populiacijos, turinčios galimybę sintetinti ir išskirti antikūnus.

Tačiau antigeno atpažinimas, kaip ir dauguma įvykių, vykstančių iškart po to, vyksta ne kraujotakoje, o „antriniuose“ limfoidiniuose organuose, tokiuose kaip blužnis, limfmazgiai, priedėlis, tonzilės ir Peyer pleistrai.

Plėtra

B limfocitai atsiranda iš bendro pirmtako tarp T ląstelių, natūralių žudikių (NK) ląstelių ir kai kurių dendritinių ląstelių. Vystydamiesi šios ląstelės migruoja į skirtingas kaulų čiulpų vietas, o jų išgyvenimas priklauso nuo konkrečių tirpių veiksnių.

Diferenciacijos ar vystymosi procesas prasideda genų, koduojančių sunkias ir lengvas antikūnų grandines, kurie vėliau bus gaminami, pertvarkymu.

funkcijos

B limfocitai turi labai ypatingą gynybinės sistemos funkciją, nes jų funkcijos išryškėja, kai jų paviršiaus receptoriai (antikūnai) liečiasi su antigenais iš „invazinių“ ar „pavojingų“ šaltinių, kurie yra atpažįstami. kaip keista.

Membranos receptoriaus ir antigeno sąveika sukelia B limfocitų suaktyvinimo reakciją taip, kad šios ląstelės proliferuoja ir diferencijuojasi į efektorines arba plazmines ląsteles, sugebančios į kraują išskirti daugiau antikūnų, tokių, kuriuos atpažįsta antigenas, kurį jis išskiria. atsakymas.

Limfocitų poveikis imuninei reakcijai (Šaltinis: SPQR10 per „Wikimedia Commons“)

Humoralinio imuninio atsako atveju antikūnai vaidina efektorius, o antigenai, kuriuos jie „pažymi“ arba „neutralizuoja“, gali būti pašalinti įvairiais būdais:

- Antikūnai gali jungtis su įvairiomis antigeno molekulėmis, sudarydami agregatus, kuriuos atpažįsta fagocitinės ląstelės.

- Įsibrovusio mikroorganizmo membranoje esantys antigenai gali būti atpažįstami iš antikūnų, kurie suaktyvina vadinamąją „komplemento sistemą“. Ši sistema leidžia įsiskverbti į organizmą mikroorganizmus.

- Jei tai antigenai, kurie yra toksinai ar viruso dalelės, antikūnai, specialiai išskiriami prieš šias molekules, gali prie jų prisijungti, padengdami juos ir užkirsdami kelią jų sąveikai su kitais ląstelės šeimininko komponentais.

Per pastaruosius du dešimtmečius buvo atlikta daugybė tyrimų, susijusių su imunine sistema, ir jie leido išsiaiškinti papildomas B ląstelių funkcijas, įskaitant antigenų pateikimą, citokinų gamybą ir „slopinamąjį“ gebėjimą, kurį lemia sekrecija ląstelėse. interleukino IL-10.

Tipai

B ląsteles galima suskirstyti į dvi funkcines grupes: efektorines B arba plazmos B ląsteles ir atminties B ląsteles.

B efektoriaus ląstelės

Plazmos ląstelės arba efektoriniai B limfocitai yra antikūnus gaminančios ląstelės, cirkuliuojančios kraujo plazmoje. Jie sugeba gaminti ir išleisti antikūnus į kraują, tačiau jie turi nedaug šių antigeninių receptorių, susijusių su jų plazmos membranomis.

Šios ląstelės per palyginti trumpą laiką gamina daugybę antikūnų molekulių. Buvo nustatyta, kad efektorinis B limfocitas per sekundę gali gaminti šimtus tūkstančių antikūnų.

B atminties ląstelės

Atminties limfocitų pusinės eliminacijos laikas yra ilgesnis nei efektorinių ląstelių ir, kadangi jie yra B ląstelės, suaktyvintos dėl antigeno, klonai, jie ekspresuoja tuos pačius receptorius arba antikūnus kaip ląstelė, kuri juos sukėlė.

Aktyvinimas

B limfocitai suaktyvėja įvykus antigeno molekulės prisijungimui prie imunoglobulinų (antikūnų), sujungtų su B ląstelių membrana.

Antigeno ir antikūno sąveika gali sukelti du atsakymus: (1) antikūnas (membranos receptoriai) gali skleisti vidinius biocheminius signalus, kurie suaktyvina limfocitų aktyvacijos procesą, arba (2) antigenas gali būti internalizuotas.

Antigeno internalizavimas endosominėse pūslelėse lemia jo fermentinį perdirbimą (jei tai yra baltymo antigenas), kurio metu gauti peptidai „pristatomi“ B ląstelės paviršiuje, siekiant juos atpažinti pagalbinį T limfocitą.

Pagalbiniai T limfocitai atlieka tirpių citokinų, kurie moduliuoja antikūnų išraišką ir sekreciją į kraują, sekrecijos funkcijas.

Brandinimas

Skirtingai nuo to, kas vyksta paukščiuose, žinduolių B limfocitai subręsta kaulų čiulpuose, o tai reiškia, kad išeidami iš šios vietos jie išreiškia specifinius membraninius receptorius, skirtus membranos antigenams arba antikūnams surišti.

Šio proceso metu kitos ląstelės yra atsakingos už tam tikrų veiksnių, kurie pasiekia B limfocitų diferenciaciją ir brendimą, sekreciją, pavyzdžiui, gama interferoną (IFN-γ).

Ant B ląstelių paviršiaus esantys membraniniai antikūnai lemia kiekvienos jų antigeninį specifiškumą. Kai jie subręsta kaulų čiulpuose, specifiškumas apibrėžiamas atsitiktiniais geno, kuris koduoja antikūno molekulę, segmentais.

Visiškai subrendusios B ląstelės turi tik du funkcinius genus, koduojančius specifinio antikūno sunkiąją ir lengvąją grandines.

Nuo šiol visi subrendusios ląstelės ir jos palikuonių gaminami antikūnai turi tą patį antigeninį specifiškumą, tai yra, jie yra įsipareigoję antigeninei linijai (jie gamina tą patį antikūną).

Atsižvelgiant į tai, kad genetinis B limfocitų pertvarkymas, kai jie subręsta, yra atsitiktiniai, apskaičiuota, kad kiekviena ląstelė, susidariusi dėl šio proceso, išreiškia unikalų antikūną, taigi sukuria daugiau nei 10 milijonų ląstelių, kurios išreiškia antikūnus prieš skirtingus antigenus.

Brandinimo proceso metu selektyviai pašalinami B limfocitai, atpažįstantys juos gaminančio organizmo tarpląstelinius ar membraninius komponentus, užtikrindami, kad „autoantikūnų“ populiacijos nebūtų paskleistos.

Antikūnai

Antikūnai atstovauja vienai iš trijų klasių molekulių, galinčių atpažinti antigenus, kitos dvi yra T ląstelių receptorių molekulės (TCR) ir pagrindiniai histokompatibilumo komplekso (MHC) baltymai. ).

Skirtingai nuo TCR ir MHC, antikūnai pasižymi didesniu antigenišku specifiškumu, jų afinitetas antigenams yra daug didesnis ir jie buvo geriau ištirti (dėl lengvo jų gryninimo).

Paprastas scheminis antikūno (imunoglobulino) vaizdas (Šaltinis: DO11.10 per „Wikimedia Commons“)

Antikūnai gali būti B ląstelių paviršiuje arba endoplazminio retikulo membranoje. Paprastai jie randami kraujo plazmoje, tačiau jie gali būti ir kai kurių audinių intersticiniame skystyje.

- Struktūra

Yra skirtingų klasių antikūnų molekulių, tačiau visi jie yra glikoproteinai, sudaryti iš dviejų sunkiųjų ir dviejų lengvųjų polipeptidų grandinių, sudarančių tapačias poras ir sujungtų per disulfidinius tiltelius.

Tarp lengvųjų ir sunkiųjų grandinių susidaro savotiškas plyšys, atitinkantis antikūno surišimo vietą su antigenu. Kiekviena imunoglobulino lengvoji grandinė sveria apie 24 kDa, o kiekviena sunkiosios grandinės - nuo 55 iki 70 kDa. Lengvosios grandinės jungiasi prie sunkiosios grandinės, o sunkiosios grandinės taip pat jungiasi viena su kita.

Struktūriškai tariant, antikūnus galima suskirstyti į dvi „dalis“: vieną, atsakingą už antigeno atpažinimą (N-galo sritis), kitą - už biologines funkcijas (C-galinę sritį). Pirmasis yra žinomas kaip kintama sritis, o antrasis yra pastovus.

Kai kurie autoriai apibūdina antikūno molekules kaip „Y“ formos glikoproteinus, nes tarp dviejų grandinių susidaro antigeno kontaktinis tarpas.

- Antikūnų tipai

Antikūnų lengvosios grandinės yra žymimos „kappa“ ir „lambda“ (κ ir λ), tačiau yra 5 skirtingi sunkiųjų grandinių tipai, suteikiantys tapatumą kiekvienam antikūno izotipui.

Apibrėžti penki imunoglobulino izotipai, kuriems būdingos sunkiosios grandinės γ, μ, α, δ ir ε. Tai atitinkamai yra IgG, IgM, IgA, IgD ir IgE. Ir IgG, ir IgA, savo ruožtu, gali būti suskirstyti į kitus potipius, vadinamus IgA1, IgA2, IgG1, IgG2a, IgG2b ir IgG3.

Imunoglobulinas G

Tai yra gausiausias antikūnas iš visų (daugiau kaip 70% visų), todėl kai kurie autoriai nurodo, kad tai vienintelis antikūnas, esantis kraujo serume.

IgG turi sunkias grandines, identifikuotas raide „γ“, kurių molekulinė masė yra nuo 146 iki 165 kDa. Jie išsiskiria kaip monomerai ir jų koncentracija yra nuo 0,5 iki 10 mg / ml.

Šių ląstelių pusinės eliminacijos laikas svyruoja nuo 7 iki 23 dienų, jos atlieka bakterijų ir virusų neutralizavimo funkcijas, be to, jos tarpininkauja nuo antikūnų priklausančio citotoksiškumo.

Imunoglobulinas M

IgM randamas kaip pentameris, tai yra, jis yra kaip kompleksas, sudarytas iš penkių identiškų baltymų porcijų, kurių kiekviena turi dvi lengvas ir dvi sunkias grandines.

Kaip minėta, sunki šių antikūnų grandinė vadinama μ; jo molekulinė masė yra 970 kDa, jo serume randama apytiksliai 1,5 mg / ml koncentracija, jo pusinės eliminacijos laikas yra nuo 5 iki 10 dienų.

Jis dalyvauja bakterijų kilmės toksinų neutralizavime ir šių mikroorganizmų „opsonizavime“.

Imunoglobulinas A

IgA yra monomeriniai ir kartais dimeriniai antikūnai. Jų sunkiosios grandinės yra žymimos graikiška raide „α“, jų molekulinė masė yra 160 kDa. Jų pusinės eliminacijos laikas yra ne ilgesnis kaip 6 dienos, ir jų serume randama 0,5–0,3 mg / ml.

Kaip ir IgM, IgA turi galimybę neutralizuoti bakterinius antigenus. Jie taip pat turi antivirusinį aktyvumą ir buvo nustatyta, kad jie yra monomerai kūno skysčiuose ir kaip dimerai epitelio paviršiuose.

Imunoglobulinas D

IgD taip pat randami kaip monomerai. Jų sunkiųjų grandinių molekulinė masė yra apie 184 kDa ir yra žymimos graikiška raide „δ“. Jų koncentracija serume yra labai maža (mažiau kaip 0,1 mg / ml), jų pusinės eliminacijos laikas yra 3 dienos.

Šiuos imunoglobulinus galima rasti subrendusių B ląstelių paviršiuje ir siųsti signalus į vidų per citozolinę „uodegą“.

Imunoglobulinas E

Sunkiosios IgE grandinės yra identifikuojamos kaip „ε“ grandinės ir sveria 188 kDa. Šie baltymai taip pat yra monomerai, jų pusinės eliminacijos laikas yra mažesnis nei 3 dienos, o jų koncentracija serume yra beveik nereikšminga (mažesnė nei 0,0001).

IgE turi funkcijas, susijusias su putliosiomis ląstelėmis ir bazofilų surišimu, jie taip pat tarpininkauja alergiškose reakcijose ir reakcijose prieš parazitinius kirminus.

Nuorodos

1. Hoffmanas, W., Lakkis, FG, ir Chalasani, G. (2015). B ląstelės, antikūnai ir dar daugiau. Amerikos nefrologų draugijos klinikinis žurnalas, 11, 1–18.
2. „Lebien“, „TW“ ir „Tedder“, TF (2009). B limfocitai: kaip jie vystosi ir veikia. Kraujas, 112 (5), 1570–1580.
3. Mauri, C., ir Bosma, A. (2012). B ląstelių imuninė reguliacinė funkcija. Annu. Immunolis. , 30, 221–241.
4. Melchers, F., ir Andersson, J. (1984). B ląstelių aktyvinimas: trys žingsniai ir jų variacijos. Cell, 37, 715-720.
5. Tarlinton, D. (2018). B ląstelės vis dar priekyje ir imunologijos centre. Gamtos apžvalgų imunologija, 1–2.
6. Walshas, ​​ER ir Bollandas, S. (2014). B ląstelės: Fcγ receptoriaus IIB raida, diferenciacija ir reguliavimas esant humorinei imuninei reakcijai. „Antikūnas Fc: adaptacinio ir įgimto imuniteto susiejimas“ (p. 115–129).