B LIMFOCITÁK: JELLEMZŐK, SZERKEZET, FUNKCIÓK, TÍPUSOK - BIOLÓGIA - 2026

A B-limfociták, vagy B-sejtek a humorális immunválaszrendszerben részt vevő leukociták csoportjába tartoznak. Ezeket antitestek előállítása jellemzi, amelyek felismerik és megtámadják azokat a specifikus molekulákat, amelyekre tervezték.

A limfocitákat az 1950-es években fedezték fel, és két különféle típus (T és B) létezését David Glick bizonyította a baromfi immunrendszerének vizsgálata során. A B-sejtek jellemzését azonban az 1960-as évek közepe és az 1970-es évek eleje között végezték.

Egy emberi B-limfocita fényképe (Forrás: NIAID a Wikimedia Commons-n keresztül)

A B-limfociták által termelt antitestek a humorális immunrendszer effektoroként működnek, mivel részt vesznek az antigének semlegesítésében, vagy megkönnyítik azok eltávolítását más, az említett rendszerrel együttműködő sejtekben.

Az antitestek öt fő osztálya van, amelyek immunoglobulinokként ismert vérfehérjék. A leggyakoribb ellenanyag IgG néven ismert, és a szérumban kiválasztódó immunglobulinok több mint 70% -át képviseli.

Jellemzők és felépítés

A limfociták kicsi, 8-10 mikron átmérőjű sejtek. Nagy magok vannak, bőséges DNS-sel heterochromatin formában. Nincsenek speciális organellái, és a mitokondriumok, riboszómák és lizoszómák a sejtmembrán és a mag közt egy kicsiben maradnak.

A B-sejtek, valamint a T-limfociták és más vérképző sejtek a csontvelőből származnak. Amikor alig „elkötelezettek” a limfoid vonal mellett, még nem fejezik ki az antigén felszíni receptorokat, így nem tudnak válaszolni semmilyen antigénre.

A membránreceptorok expressziója az érés során következik be, és akkor bizonyos antigének stimulálják őket, ami indukálja későbbi differenciálódásukat.

Az érett állapotban ezeket a sejteket szabadulnak fel a véráramba, ahol az egyetlen sejtpopulációt képviselik, amely antitesteket képes szintetizálni és szekretálni.

Az antigén felismerés, valamint a közvetlenül azután történõ események többsége azonban nem a keringésben, hanem a „másodlagos” nyirokszervekben, például a lépben, a nyirokcsomókban, a függelékben, a mandulákban és a lépben fordul elő. Peyer javításai.

Fejlődés

A B limfociták a T-sejtek, a természetes gyilkos (NK) sejtek és néhány dendritikus sejt megosztott prekurzorából származnak. Fejlődésük során ezek a sejtek a csontvelő különböző helyeire vándorolnak, és túlélésük konkrét oldható tényezőktől függ.

A differenciálódás vagy a fejlődés folyamata a gének átrendezésével kezdődik, amelyek a későbbiekben előállítandó antitestek nehéz és könnyű láncát kódolják.

Jellemzők

A B limfociták nagyon különleges funkcióval bírnak a védelmi rendszer szempontjából, mivel funkcióik nyilvánvalóak, amikor a felszínükön lévő receptorok (antitestek) érintkezésbe kerülnek az invazív vagy „veszélyes” forrásokból származó antigénekkel, amelyeket felismernek milyen furcsa.

A membránreceptor-antigén kölcsönhatás aktiválási választ vált ki a B limfocitákban oly módon, hogy ezek a sejtek szaporodjanak és differenciálódjanak effektor- vagy plazmasejtekké, és képesek több antitestet szekretálni a véráramba, például az, amelyet az antigén felismert, hogy kibocsátott. a válasz.

A limfociták hatása az immunválaszokban (Forrás: SPQR10 a Wikimedia Commons segítségével)

Az antitestek, a humorális immunválasz esetén, effektorok, és az általuk „megcímkézett” vagy „semlegesített” antigének különféle módon eliminálhatók:

- Az antitestek különböző antigénmolekulákhoz kötődhetnek, aggregátumokat képezve, amelyeket a fagocitikus sejtek felismernek.

- A behatoló mikroorganizmus membránján található antigének felismerhetők az antitestekkel, amelyek aktiválják az úgynevezett "komplement rendszert". Ez a rendszer eléri az inváziós mikroorganizmus lízisét.

- Toxinok vagy vírusrészecskékkel rendelkező antigének esetében a specifikusan ezeknek a molekuláknak a szekretálódott antitestek kötődhetnek hozzájuk, beboríthatják őket és megakadályozhatják a gazdaszervezet más sejtkomponenseivel való kölcsönhatását.

Az elmúlt két évtizedben számos, az immunrendszerrel kapcsolatos vizsgálat történt, és ezek lehetővé tették a B-sejtek további funkcióinak tisztázását, ideértve az antigének bemutatását, a citokinek termelését és a „szuppresszív” képességet, amelyet az interleukin IL-10.

típusai

A B sejtek két funkcionális csoportra oszthatók: B effektor sejtek vagy plazma B sejtek és B memória sejtek.

B effektor sejtek

A plazmasejtek vagy az effektor B limfociták azok az ellenanyagot termelő sejtek, amelyek a vérplazmában keringnek. Képesek antitesteket előállítani és felszabadítani a véráramba, de ezeknek az antigénreceptoroknak csak kevés a plazmamembránjukhoz kapcsolódva.

Ezek a sejtek viszonylag rövid idő alatt nagyszámú antitest-molekulát termelnek. Megállapítottuk, hogy az effektor B limfocita másodszor százezrek antitestet képes előállítani.

B memória cellák

A memória limfociták hosszabb felezési ideje van, mint az effektor sejteknek, és mivel ezek egy antigén jelenlétével aktiválódott B-sejt klónjai, ugyanazokat a receptorokat vagy antitesteket expresszálják, mint a sejtet, amely az őket kiváltotta.

Aktiválás

A B limfociták aktiválása akkor történik, amikor egy antigénmolekula kötődik a B-sejt membránjához kötött immunoglobulinokhoz (antitestek).

Az antigén-antitest kölcsönhatás két választ válthat ki: (1) az antitest (membránreceptor) belső biokémiai jeleket bocsáthat ki, amelyek kiváltják a limfocita aktiválási folyamatot, vagy (2) az antigén internalizálható.

Az antigén beépítése az endoszomális vezikulumokhoz enzimatikus feldolgozásához vezet (ha ez egy fehérje antigén), ahol a kapott peptideket "mutatják" a B-sejt felületére azzal a szándékkal, hogy egy helper T-limfocita felismerje azokat.

A Helper T limfociták elválasztják az oldódó citokinek szekretációs funkcióit, amelyek modulálják az ellenanyagok expresszióját és szekrécióját a véráramba.

érés

Ellentétben a madarakkal, az emlős B limfociták a csontvelőben érik el, ami azt jelenti, hogy amikor elhagyják ezt a helyet, specifikus membránreceptorokat expresszálnak a membránantigének vagy ellenanyagok megkötéséhez.

E folyamat során más sejtek, például a gamma-interferon (IFN-y), a B-limfociták differenciálódását és érését elérő bizonyos tényezők kiválasztásáért felelnek.

A membrán ellenanyagok, amelyek a B-sejtek felszínén vannak, meghatározzák az egyes antigén specifitást. Amikor ezek érik a csontvelőt, a specifitást az antitest molekulát kódoló gén szegmenseinek véletlenszerű átrendeződése határozza meg.

Amikor teljesen érett B-sejtek vannak, mindössze két funkcionális génük van, amelyek egy adott antitest nehéz és könnyű láncát kódolják.

A továbbiakban az érett sejtek és utódaik által termelt összes ellenanyag azonos antigén specifitással rendelkezik, vagyis elkötelezettek egy antigén vonal mellett (ugyanazt az antitestet termelnek).

Tekintettel arra, hogy a genetikai átrendeződés, amelyen keresztül a B-limfociták érett állapotban vannak, véletlenszerű, becslések szerint az e folyamat eredményeként létrejövő sejtek egyedi antitestet expresszálnak, így több mint 10 millió olyan sejtet generálnak, amelyek különböző antigének ellenanyagokat expresszálnak.

Az érési folyamat során szelektíven eltávolítják azokat a B limfocitákat, amelyek felismerik az azokat előállító szervezet extracelluláris vagy membránkomponenseit, biztosítva, hogy az „autoantitest” populációk ne terjedjenek.

Az antitestek

Az antitestek az antigének felismerésére képes molekulák három osztályának egyikét képviselik, a másik kettő a T-sejt receptor molekulák (TCR) és a fő hisztokompatibilitási komplex (MHC) fehérjék.).

A TCR-ekkel és az MHC-kkel ellentétben az antitestek nagyobb antigén-specifitással rendelkeznek, antigének iránti affinitása sokkal nagyobb, és jobban megvizsgálták őket (könnyebb tisztításuknak köszönhetően).

Antitest (immunoglobulin) egyszerű vázlatos ábrázolása (Forrás: DO11.10 a Wikimedia Commons segítségével)

Az antitestek lehetnek a B-sejtek felületén vagy az endoplazmatikus retikulum membránján. Általában a vérplazmában találhatóak, de lehetnek bizonyos szövetek intersticiális folyadékában is.

- Szerkezet

Vannak különböző osztályú antitestmolekulák, azonban ezek mind glikoproteinek, amelyek két nehéz és két könnyű polipeptidláncból állnak, amelyek azonos párokat képeznek és diszulfidhidakon keresztül kapcsolódnak össze.

A könnyű és a nehéz láncok között olyan "hasadék" alakul ki, amely megfelel az antitest és az antigén kötőhelyének. Egy immunglobulin könnyű lánca körülbelül 24 kDa, és minden nehéz lánc 55 vagy 70 kDa között van. A könnyű láncok mindegyike egy nehéz lánchoz kötődik, a nehéz láncok pedig egymáshoz is kötődnek.

Strukturális szempontból egy antitest két „részre” osztható: az egyik felelős az antigén felismeréséért (N-terminális régió), a másik a biológiai funkciókért (C-terminális régió). Az első változó régióként ismert, míg a második állandó.

Egyes szerzők az antitest molekulákat „Y” alakú glikoproteinekként írják le, köszönhetően a két lánc között kialakuló antigén érintkezési rés szerkezetének.

- Antitestek típusai

Az ellenanyagok könnyű láncait kappa és lambda (κ és λ) jelöléssel látják el, de 5 különböző típusú nehéz lánc létezik, amelyek azonosítják az egyes antitest izotípusokat.

Öt immunoglobulin izotípust határoztak meg, amelyeket a nehéz láncok γ, μ, α, δ és ε jelenléte jellemez. Ezek az IgG, IgM, IgA, IgD és IgE. Mind az IgG, mind az IgA felosztható más altípusokba, nevezetesen IgA1, IgA2, IgG1, IgG2a, IgG2b és IgG3.

Immunoglobulin G

Ez a legelterjedtebb ellenanyag az összes közül (az össz több mint 70% -a), tehát egyes szerzők ezt a vérszérumban jelenlévő egyetlen ellenanyagnak nevezik.

Az IgG-k nehéz láncokat „γ” betűvel azonosítanak, amelyek molekulatömege 146–165 kDa. Monomerként szekretálódnak, és koncentrációja 0,5-10 mg / ml.

Ezeknek a sejteknek a felezési ideje 7-23 nap, és funkciójuk van a baktériumok és vírusok semlegesítésében, továbbá antitest-függő citotoxicitást közvetítenek.

Immunoglobulin M

Az IgM pentamerként található meg, azaz öt azonos fehérje részből álló komplexként található, mindegyik két könnyű lánccal és két nehéz lánccal rendelkezik.

Mint említettük, ezen antitestek nehéz láncát μ-nek hívják; molekulatömege 970 kDa, szérumban körülbelül 1,5 mg / ml koncentrációban található, felezési ideje 5 és 10 nap között van.

Részt vesz a bakteriális eredetű toxinok semlegesítésében és ezen mikroorganizmusok "opszonizálásában".

Immunoglobulin A

Az IgA-k monomer és alkalmanként dimer antitestek. Súlyos láncaikat görög "α" betű jelöli, és molekulatömegük 160 kDa. Felezési idejük nem haladja meg a 6 napot, és a szérumban 0,5–0,3 mg / ml koncentrációban vannak.

Az IgM-hez hasonlóan az IgA képes neutralizálni a bakteriális antigéneket. Antivirális aktivitással is rendelkeznek, és monomerekként találhatók a testfolyadékokban és dimerekként az epiteliális felületeken.

Immunoglobulin D

Az IgD-ket monomerekként is megtalálják. Súlyos láncaik molekulatömege körülbelül 184 kDa, és görög "δ" betűvel vannak megjelölve. Szérumkoncentrációjuk nagyon alacsony (kevesebb, mint 0,1 mg / ml), felezési idejük 3 nap.

Ezek az immunglobulinok megtalálhatók az érett B-sejtek felületén, és a jeleket egy citoszolos farokon keresztül továbbítják.

Immunoglobulin E

Az IgE nehéz láncát "ε" láncként azonosítják és 188 kDa súlyú. Ezek a fehérjék szintén monomerek, felezési idejük kevesebb, mint 3 nap, és szérumkoncentrációja szinte elhanyagolható (kevesebb mint 0,0001).

Az IgE-k funkcionálnak a hízósejtek és a bazofil kötődésében, ők szintén közvetítik az allergiás válaszokat és a parazita férgek elleni válaszokat.

Irodalom

1. Hoffman, W., Lakkis, FG, és Chalasani, G. (2015). B sejtek, antitestek és így tovább. Az American Nephrology Society Clinical Journal, 11, 1–18.
2. Lebien, TW, és Tedder, TF (2009). B limfociták: Hogyan alakulnak ki és működnek. Blood, 112 (5), 1570–1580.
3. Mauri, C. és Bosma, A. (2012). A B-sejtek immunszabályozó funkciója. Annu. Immunol., 30, 221–241.
4. Melchers, F. és Andersson, J. (1984). B sejt aktiválás: három lépés és azok variációi. Cell, 37, 715-720.
5. Tarlinton, D. (2018). A B-sejtek még mindig elöl és központjában vannak az immunológiában. Nature Reviews Immunology, 1–2.
6. Walsh, ER, és Bolland, S. (2014). B-sejtek: Fejlődés, differenciálódás és szabályozás az Fcy Receptor IIB által a humorális immunválaszban. Az Fc Antitest: Adaptív és veleszületett immunitás összekapcsolása (115–129. Oldal).