B lymfocyty, štruktúra, funkcie, typy

Ten lymfocyty B, o B bunky, patria do skupiny leukocytov, ktorá sa podieľa na systéme humorálnej imunitnej reakcie. Vyznačujú sa výrobou protilátok, ktoré rozpoznávajú a útočia na špecifické molekuly, pre ktoré sú navrhnuté.

Lymfocyty boli objavené v 50. rokoch 20. storočia a existencia dvoch rôznych typov (T a B) preukázala David Glick pri štúdiu imunitného systému Corral Birds. Charakterizácia B buniek sa však uskutočňovala medzi polovicou 1960 a začiatkom roku 1970.

Fotografia ľudského lymfocytu (zdroj: Niaid [CC po 2.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/BY/2.0)] Via Wikimedia Commons)

Protilátky produkované B lymfocytmi fungujú ako efektory humorálneho imunitného systému, pretože sa podieľajú na neutralizácii antigénov alebo uľahčujú ich elimináciu inými bunkami, ktoré spolupracujú so uvedeným systémom.

Existuje päť tried hlavných protilátok, ktoré sú krvné proteíny známe ako imunoglobulíny. Najhojnejšia protilátka je však známa ako IgG a predstavuje viac ako 70% sérových imunoglobulínov.

[TOC]

Vlastnosti

Lymfocyty sú malé bunky, priemer 8 až 10 mikrónov. Majú veľké jadrá s hojnou DNA vo forme heterochromatínu. Nemajú špecializované organely a mitochondrie, ribozómy a lyzozómy sú v malom zostávajúcom priestore medzi bunkovou membránou a jadrom.

B bunky, ako aj T lymfocyty a iné hematopoetické bunky, majú svoj pôvod v kostnej dreni. Keď sotva „spáchali“ lymfoidnú líniu, stále nevyjadrujú antigénne povrchové receptory, takže nemôžu reagovať na žiadny antigén.

Expresia membránskych receptorov sa vyskytuje počas dozrievania, a to je, keď sú schopné byť stimulované určitými antigénmi, čo indukuje ich následnú diferenciáciu.

Akonáhle sú zrelé, tieto bunky sa uvoľňujú do krvného obehu, kde predstavujú jedinú populáciu buniek so schopnosťou syntetizovať a vylučovať protilátky.

Rozpoznávanie antigénov, ako aj väčšina udalostí, ktoré sa vyskytujú bezprostredne potom, sa však nedejú v obehu, ale v „sekundárnych“ lymfoidných orgánoch, ako je slezina, lymfatické uzly, príloha, mandle a peyer taniere.

Rozvoj

B lymfocyty pochádzajú zo spoločného prekurzora medzi T -prírodnými zabíjačkami (NK) a niektorými dendritickými bunkami. Keď sa vyvíjajú, tieto bunky migrujú na rôzne miesta v kostnej dreni a ich prežitie závisí od konkrétnych rozpustných faktorov.

Proces diferenciácie alebo vývoja sa začína opätovným obhajobou génov, ktoré kódujú ťažké a ľahké reťazce protilátok, ktoré budú následne produkovať.

Funkcia

B lymfocyty majú veľmi špeciálnu funkciu týkajúcu sa obranného systému, pretože ich funkcie sú zrejmé, keď receptory na ich povrchu (protilátky) prídu do styku s antigénmi z „napadnutia“ alebo „nebezpečných“ zdrojov, ktoré sú uznávané ako podivné.

Interakcia membránovo antigénového receptora spúšťa aktivačnú reakciu v B lymfocytoch, takže tieto bunky sa množia a líšia sa v efektorových alebo plazmatických bunkách, ktoré sú schopné vylučovať krvné torrenty plus protilátky, ako sú tie, ktoré rozpoznali antigén, ktorý zastrelil odpoveď.

Môže vám slúžiť: Čo sú spermatogónie a aké typy sú tam?Lymfocyty pôsobenie v imunitných reakciách (zdroj: SPQR10 [CC By-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/4.0)] Via Wikimedia Commons)

Protilátky, v prípade humorálnej imunitnej reakcie, hrajú úlohu efektorov a antigény, ktoré sú „označené“ alebo „neutralizované“, sa môžu odstrániť rôznymi spôsobmi:

- Protilátky môžu byť spojené s niekoľkými molekulami antigénov, ktoré tvoria agregáty, ktoré sú rozpoznávané fagocytárnymi bunkami.

- Antigény prítomné v membráne invázneho mikroorganizmu sa môžu rozpoznať protilátkami, ktoré aktivujú So -called „komplementový systém“. Tento systém dosahuje lýzu invázneho mikroorganizmu.

- V prípade antigénov, ktoré sú toxínmi alebo vírusovými časticami, môžu protilátky špecificky proti týmto molekulám pripojiť, zakrývať ich a zabrániť ich interakcii s inými komponentmi buniek ubytovania.

Posledné dve desaťročia boli svedkami mnohých vyšetrovaní súvisiacich s imunitným systémom a umožnili objasniť ďalšie funkcie B buniek. Spomedzi týchto funkcií patrí prezentácia antigénov, produkcia cytokínov a kapacita „supresor“ určená sekréciou interleukínu IL-10.

Chlapci

B bunky sa dajú rozdeliť do dvoch funkčných skupín: efektorové bunky alebo plazmatické B bunky a pamäťové B bunky.

Účinné B bunky

Bunky plazmy alebo efektora lymfocytov sú bunky produkujúce protilátky, ktoré cirkulujú v krvnej plazme. Sú schopní produkovať a uvoľňovať protilátky do krvného torrentu, ale majú malý počet týchto antigénnych receptorov spojených s ich plazmatickými membránami.

Tieto bunky produkujú veľké množstvo molekúl protilátok v relatívne krátkom časovom období. Ukončilo, že efektorový lymfocyt môže produkovať stovky tisíc protilátok za sekundu.

Pamäťová B bunky

Pamäťové lymfocyty majú polovičný život lepšie ako životnosť efektorových buniek a keďže ide o klony B buniek, ktorý bol aktivovaný prítomnosťou antigénu, exprimujte rovnaké receptory alebo protilátky ako bunka, ktorá im vznikla.

Aktivácia

Aktivácia B lymfocytov sa uskutočňuje po spojení antigénovej molekuly s imunoglobulínmi (protilátky) ležiacimi na B membráne buniek.

Interakcia antigénu a protilátky môže spustiť dve odpovede: (1) protilátka (membránový prijímač) môže emitovať vnútorné biochemické signály, ktoré spúšťajú proces aktivácie lymfocytov alebo (2) antigén môže byť internalizovaný.

Internalizácia antigénu v endozomálnych vezikulách vedie k jeho enzymatickému spracovaniu (ak je to proteínový antigén), kde sú výsledné peptidy „prezentované“ na povrchu buniek B s úmyslom, že sú rozpoznávaní spolupracujúcimi T lymfocytmi.

Spolupráca T lymfocyty spĺňa funkcie vylučujúcich rozpustných cytokínov, ktoré modulujú expresiu a sekréciu protilátok do krvného obehu.

Dozrievanie

Na rozdiel od toho, čo sa deje u vtákov, B lymfocyty cicavcov dozrievajú vo vnútri kostnej drene, čo znamená, že keď opustia toto miesto, exprimujú špecifické membranálne receptory pre spojenie antigénov alebo membránových protilátok.

Počas tohto procesu sú iné bunky zodpovedné za vylučovanie určitých faktorov, ktoré dosahujú diferenciáciu a dozrievanie B lymfocytov, ako je to v prípade gama interferónu (IFN-y).

Môže vám slúžiť: endocervikálne bunky

Membranálne protilátky, ktoré sú na povrchu B buniek, sú tie, ktoré určujú antigénnu špecifickosť každého z nich. Keď sú zrelé v kostnej dreni, špecifickosť je definovaná náhodnými preusporiadaniami génových segmentov, ktoré kódujú molekulu protilátky.

Keď sú B bunky úplne zrelé, každý z nich má iba dva funkčné gény, ktoré kódujú ťažké a ľahké reťazce špecifickej protilátky.

Odteraz majú všetky protilátky produkované zrelou bunkou a ich potomkami rovnakú antigénnu špecificitu, to znamená, že sú zaviazané k antigénnej línii (produkujú rovnakú protilátku).

Vzhľadom na skutočnosť, že genetické usporiadanie, ktoré trpeli B lymfocytmi, keď je zrelý, je náhodné, odhaduje sa, že každá bunka, ktorá z tohto procesu, exprimuje jedinečnú protilátku, takže sa generuje viac ako 10 miliónov buniek, ktoré exprimujú protilátky pre rôzne antigény.

Počas procesu dozrievania sa selektívne eliminujú B lymfocyty, ktoré rozpoznávajú extracelulárne alebo membránové zložky organizmu, ktorý ich produkuje.

Protilátky

Protilátky predstavujú jeden z troch druhov molekúl schopných rozpoznať antigény, pričom ďalšie dve sú molekuly príjemcu T lymfocytov (TCR, z angličtiny Prijímače T -buniek) a hlavné proteíny histokompatibilného komplexu (MHC, angličtina Hlavný komplex histokompatibility).

Na rozdiel od TCR a MHC, protilátky majú väčšiu antigénnu špecificitu, ich afinita k antigénom je oveľa vyššia a lepšie sa študovala (vďaka ich ľahkému čisteniu).

Jednoduché schematické znázornenie protilátky (imunoglobulín) (zdroj: do11.10 [verejná doména] cez Wikimedia Commons)

Protilátky môžu byť na povrchu B alebo v endoplazmatickej membráne retikula. Zvyčajne sa nachádzajú v krvnej plazme, ale môžu byť tiež v intersticiálnej tekutine niektorých tkanív.

- Štruktúra

Existujú protilátky molekúl rôznych tried, všetky sú však glykoproteíny zložené z dvoch ťažkých polypeptidových reťazcov a dvoch svetlých, ktoré tvoria identické páry a ktoré sa navzájom viažu prostredníctvom disulfidových mostíkov.

Medzi svetlom a ťažkými reťazcami sa vytvorí druh „rozštepu“, ktorý zodpovedá väzobnému miestu protilátky s antigénom. Každý ľahký reťazec imunoglobulínu váži okolo 24 kDa a každý ťažký reťazec medzi 55 alebo 70 kDa. Svetelné reťazce sa spájajú, každý z nich, ťažký reťazec a tí, ktorí sa tiež spájajú.

Štruktúrne povedané, protilátka sa dá rozdeliť na dve „časti“: zodpovednosť za rozpoznávanie antigénov (N-terminálna oblasť) a ďalšie biologické funkcie (C-terminálna oblasť). Prvý je známy ako premenná oblasť, medzitým je druhá konštantná.

Niektorí autori opisujú molekuly protilátok, ako sú glykoproteíny v tvare „y“, a to vďaka štruktúre kontaktného sklzu s antigénom, ktorý sa tvorí medzi dvoma reťazami.

- Typy protilátok

Reťazce ľahkých protilátok sú označené ako „kappa“ a „lambda“ (κ a λ), ale existuje 5 rôznych typov ťažkých reťazcov, ktoré poskytujú identitu každému izotypu protilátky.

Bolo definovaných päť izotypov imunoglobulínov, charakterizovaných prítomnosťou ťažkých reťazcov y, μ, δ a ε. Sú to IgG, IgM, IgA, IgD a IgE. IgG aj IgA môžu zase rozdeliť do iných podtypov nazývaných IgA1, IgA2, IgG1, IgG2a, IgG2B a IgG3.

Môže vám slúžiť: jadrové póry: Charakteristiky, funkcie, komponenty

Imunoglobulín g

Toto je najhojnejšia protilátka zo všetkých (viac ako 70% z celkového počtu), takže niektorí autori to označujú ako jediná protilátka prítomná v krvnom sére.

IgG majú ťažké reťazce identifikované s písmenom „γ“, ktoré vážia molekulovú hmotnosť 146 a 165 kDa. Sú vylučované ako monoméry a sú v koncentrácii od 0.5 až 10 mg/ml.

Polovičný život týchto buniek prechádza od 7 do 23 dní a má funkcie pri neutralizácii baktérií a vírusov, okrem toho sprostredkujú cytotoxicitu závislú od protilátky.

Imunoglobulín m

IgM je ako pentmer, to znamená, že sa nachádza ako komplex tvorený piatimi identickými proteínovými časťami, každá s dvoma ľahkými reťazcami a jeho dvoma ťažkými reťazcami.

Ako už bolo spomenuté, ťažký reťazec týchto protilátok sa nazýva μ; Má molekulovú hmotnosť 970 kDa a je v sére pri približnej koncentrácii 1.5 mg/ml, s polovičným životom medzi 5 a 10 dňami.

Zúčastňuje sa na neutralizácii toxínov bakteriálneho pôvodu a na „opsonizácii“ týchto mikroorganizmov.

Imunoglobulín a

IgA sú monomérne a občas protilátky DiMérica. Ich ťažké reťazce sú označené gréckym písmenom „α“ a majú molekulovú hmotnosť 160 kDa. Jeho polovičný život nepresahuje 6 dní a je v sére pri koncentrácii 0.5-0.3 mg/ml.

Rovnako ako IgM, aj IgA má schopnosť neutralizovať bakteriálne antigény. Majú tiež antivírusovú aktivitu a zistilo sa, že sa nachádzajú ako monoméry v telesných tekutinách a ako vodič na epitelových povrchoch.

Imunoglobulín D

IGD sa tiež nachádzajú ako monoméry. Ich ťažké reťaze majú asi 184 kDa molekulovú hmotnosť a stotožňujú sa s gréckymi textami „δ“. Jeho koncentrácia v sére je veľmi nízka (menej ako 0.1 mg/ml) a majú polovicu života 3 dní.

Tieto imunoglobulíny sa nachádzajú na povrchu zrelých B buniek a vysielajú vo vnútri signály pomocou cytosolického „chvosta“.

Imunoglobulín e

Ťažké reťazce IGE sú identifikované ako „ε“ reťaze a vážia 188 kDa. Tieto proteíny sú tiež monoméry, majú polovičný život menej ako 3 dni a ich koncentrácia srvátky je takmer zanedbateľná (menej ako 0.0001).

IgE má funkcie v križovatke na žírne bunky a bazofily, tiež sprostredkujú alergické reakcie a reakcie proti parazitickým červom.

Odkazy

1. Hoffman, W., Lakkis, f. G., & Chalasani, G. (2015). B bunky, protilátky a ďalšie. Klinický časopis American Society offrology, jedenásť, 1-18.
2. Lebien, T. W., & Tedder, T. F. (2009). B lymfocyty: Ako sa vyvíjajú a fungujú. Krv, 112(5), 1570-1580.
3. Mauri, C., & Bosma,. (2012). Imunitná regulačná funkcia B buniek. Anu. Otáčať sa. Imunol., 30, 221-241.
4. Melchers, f., & Andersson, J. (1984). Aktivácia B buniek: tri kroky a ich variácie. Bunka, 37, 715-720.
5. Tarlinton, D. (2018). B bunky stále vpredu a v strede v imunológii. Prírodné hodnotenie imunológie, 1-2.
6. Walsh, e. R., & Bolland, s. (2014). B bunky: vývoj, diferenciácia a regulácia pomocou prijímača Fcy IIB v humornej imunitnej odpovedi. V Protilátka FC: Prepojenie adaptívnej a vrodenej imunity (PP. 115-129).