B-Zell-Aktivierung und die Keimzentrum-Antwort

B-Zell-Aktivierung

B-Zellen werden aktiviert, wenn ihr B-Zell-Rezeptor (BCR) an lösliches oder membrangebundenes Antigen bindet. Dadurch wird der BCR aktiviert, um Mikrocluster zu bilden und nachgeschaltete Signalkaskaden auszulösen. Der Mikrocluster durchläuft schließlich eine Kontraktionsphase und bildet eine immunologische Synapse, die eine stabile Interaktion zwischen B- und T-Zellen ermöglicht, um bidirektionale Aktivierungssignale bereitzustellen.

Einmal aktivierte B-Zellen können eine Rekombination des Klassenschalters durchlaufen. In ihrem inaktivierten Zustand exprimieren B-Zellen IgM / IgD, aber sobald sie aktiviert sind, können sie IgA, IgE, IgG exprimieren oder die IgM-Expression beibehalten. Sie tun dies durch Exzision der unerwünschten Isotypen (Abbildung 1). Zytokine, die von T-Zellen und anderen Zellen produziert werden, sind wichtig, um zu bestimmen, welchen Isotyp die B-Zellen exprimieren.

Abbildung 1: Klasse schalter rekombination. Nach der VDJ-Rekombination kann eine Klassenwechsel-Rekombination auftreten. Dabei werden unerwünschte Immunglobulin(Ig)-Gene herausgeschnitten, so dass das gewünschte Gen exprimiert werden kann. In dieser Darstellung tritt Exzision auf und IgE wird exprimiert. Es gibt fünf Isotypen, die unter verschiedenen Umständen gefunden werden können. Zum Beispiel ist IgE bei allergischen Reaktionen wie Asthma häufig.

Das Keimzentrum

B-Zellen haben zwei Haupttypen von Immunantworten. Bei einer T-unabhängigen Immunantwort können B-Zellen direkt auf das Antigen reagieren. Bei einer T-abhängigen Immunantwort benötigen die B-Zellen Unterstützung von T-Zellen, um zu reagieren.

In dieser Situation bewegen sich aktivierte B-Zellen an die Grenze der T-Zell-Zone, um mit T-Zellen zu interagieren (Abbildung 2). Der CD40-Ligand befindet sich auf diesen T-Helferzellen und interagiert mit CD40 auf den B-Zellen, um eine stabile Anziehung zu bilden. Zytokine, die von T-Zellen sezerniert werden, fördern die Proliferation und den Isotypwechsel und erhalten die Größe und Langlebigkeit des Keimzentrums. Ohne diese Signale bricht die Reaktion des Keimzentrums schnell zusammen.B-Zellen, die auf Antigen gestoßen sind und mit der Proliferation begonnen haben, können den Follikel verlassen und sich in kurzlebige Plasmazellen differenzieren, die Plasmablasten genannt werden (Abbildung 2). Sie sezernieren Antikörper als einen frühen Versuch, das fremde Antigen zu neutralisieren. Sie überleben nicht länger als drei Tage, aber der produzierte Antikörper kann wichtige Hilfe leisten, um sich schnell teilende Krankheitserreger wie Viren zu stoppen.

Das Keimzentrum hat eine helle und eine dunkle Zone. Die Reaktion des Keimzentrums beginnt in der dunklen Zone, wo sich die B-Zellen schnell vermehren und einer somatischen Hypermutation unterliegen. Während der somatischen Hypermutation werden zufällige Mutationen in den variablen Domänen der BCR durch die Enzymaktivierungsinduzierte Cytidindeaminase (AID) erzeugt. B-Zellen treten dann in die Lichtzone ein und konkurrieren miteinander um Antigen. Wenn die Mutation zu einer BCR mit einer verbesserten Affinität zum Antigen führte, kann der B-Zell-Klon andere Klone übertreffen und überleben. Es wird auch angenommen, dass die Lichtzone der Ort ist, an dem B-Zellen einer Rekombination der Klasse B unterzogen werden, obwohl ein Keimzentrum für diesen Prozess nicht entscheidend ist. Die B-Zellen können zwischen beiden Zonen wandern, um mehrere Runden somatischer Hypermutation und Rekombination des Klassenschalters zu durchlaufen. Das ultimative Ziel des Keimzentrums ist es, B-Zellen mit einer BCR zu produzieren, die eine hohe Affinität für das ursprüngliche Antigen aufweist.

Abbildung 2: Die Migration von B-Zellen in einer Immunantwort. Wenn B-Zellen (B) zum ersten Mal auf Antigen (T) treffen, wandern sie an die T-B-Grenze, um Überlebenssignale von T-Zellen (T) zu erhalten. Wenn sie Überlebenssignale erhalten, beginnen sie sich zu vermehren und werden entweder zu Plasmablasten (Bl) oder bilden ein Keimzentrum (Blau). B-Zellen können zwischen der hellen Zone und der dunklen Zone des Keimzentrums wandern, um sich einer somatischen Hypermutation und einer Rekombination des Klassenschalters zu unterziehen. Schließlich können sie den GC als hochaffine Speicherzellen (M) oder Plasmazellen (P) verlassen.

Plasma- und Speicherzellen

B-Zellen verlassen das Keimzentrum als hochaffine Plasmazellen und Speicher-B-Zellen (Abbildung 3). Plasmazellen sezernieren wochenlang nach Aktivierung Antigen-bindende Antikörper. Sie wandern bald nach der Bildung ins Knochenmark, wo sie sich unbegrenzt aufhalten können, bereit, wieder auf das Antigen zu treffen und darauf zu reagieren. Gedächtnis-B-Zellen zirkulieren im ganzen Körper auf der Suche nach Antigen mit einer hohen Affinität für ihre BCR und reagieren dann schnell auf das Antigen und stoppen die Infektion. So funktioniert die Impfung. Da Ihr Körper zuvor dem Antigen ausgesetzt war, können die Immunzellen schnell reagieren, um das Antigen zu entfernen, wenn es erneut angetroffen wird, und verhindern, dass Sie krank werden.

Abbildung 3: B-Zell-Differenzierung nach Aktivierung. Wenn eine reife B-Zelle auf ein Antigen trifft, das an ihren B-Zell-Rezeptor bindet, wird sie aktiviert. Es proliferiert dann und wird zu einer gesunden B-Zelle. Diese B-Zellen bilden Keimzentren. Die B-Zellen des Keimzentrums unterliegen einer somatischen Hypermutation und einer Rekombination des Klassenschalters. Plasmazellen und Gedächtnis-B-Zellen mit einer hohen Affinität für die ursprünglichen Antigenreize werden produziert. Diese Zellen sind langlebig und Plasmazellen können Antikörper für Wochen nach der Erstinfektion absondern.

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.