Attivazione delle cellule B e risposta del centro germinale

Attivazione delle cellule B

Le cellule B vengono attivate quando il loro recettore delle cellule B (BCR) si lega all’antigene solubile o legato alla membrana. Questo attiva il BCR per formare microcluster e innescare cascate di segnalazione a valle. Il microcluster alla fine subisce una fase di contrazione e forma una sinapsi immunologica, questo consente un’interazione stabile tra le cellule B e T per fornire segnali di attivazione bidirezionali.

Una volta attivate le cellule B possono essere sottoposte a ricombinazione di classe. Nel loro stato inattivato le cellule B esprimono IgM / IgD ma una volta attivate possono esprimere IgA, IgE, IgG o mantenere l’espressione di IgM. Lo fanno asportando gli isotipi indesiderati (Figura 1). Le citochine prodotte dalle cellule T e da altre cellule sono importanti nel determinare quale isotipo esprimono le cellule B.

Figura 1: Ricombinazione dell’interruttore di classe. Dopo VDJ classe di ricombinazione interruttore ricombinazione può verificarsi. In questo processo i geni indesiderati dell’immunoglobulina (Ig) vengono asportati in modo che il gene desiderato possa essere espresso. In questa rappresentazione si verifica l’escissione e si esprimono le IgE. Ci sono cinque isotipi che possono essere trovati in circostanze di differenza. Ad esempio, le IgE sono comuni nelle risposte allergiche come l’asma.

Il centro germinale

Le cellule B hanno due tipi principali di risposte immunitarie. In una risposta immunitaria indipendente da T, le cellule B possono rispondere direttamente all’antigene. In una risposta immunitaria T-dipendente le cellule B hanno bisogno di assistenza dalle cellule T per rispondere.

In questa situazione le cellule B attivate si spostano sul bordo della zona delle cellule T per interagire con le cellule T (Figura 2). Il legante CD40 si trova su queste cellule T helper e interagisce con CD40 sulle cellule B per formare un’attrazione stabile. Le citochine secrete dalle cellule T incoraggiano la proliferazione e la commutazione dell’isotipo e mantengono la dimensione e la longevità del centro germinale. Senza questi segnali la risposta del centro germinale collasserà rapidamente.

Le cellule B che hanno incontrato l’antigene e hanno iniziato a proliferare possono uscire dal follicolo e differenziarsi in plasmacellule di breve durata chiamate plasmablasti (Figura 2). Secernono anticorpi come un primo tentativo di neutralizzare l’antigene estraneo. Non sopravvivono più di tre giorni, ma l’anticorpo prodotto può fornire un’assistenza importante per fermare i patogeni a divisione rapida come i virus.

Il centro germinale ha una zona chiara e una zona scura. La risposta del centro germinale inizia nella zona scura dove le cellule B proliferano rapidamente e subiscono ipermutazione somatica. Durante l’ipermutazione somatica, mutazioni casuali sono generate nei domini variabili del BCR dalla citidina deaminasi indotta dall’attivazione enzimatica (AID). Le cellule B entrano quindi nella zona di luce e competono tra loro per l’antigene. Se la mutazione ha provocato un BCR con un’affinità migliore all’antigene il clone della cellula B può surclassare altri cloni e sopravvivere. La zona di luce è anche pensato per essere dove le cellule B subiscono ricombinazione interruttore di classe, anche se un centro germinale non è cruciale per questo processo. Le cellule B possono migrare tra entrambe le zone per subire diversi cicli di ipermutazione somatica e ricombinazione dell’interruttore di classe. L’obiettivo finale del centro germinale è quello di produrre cellule B con un BCR che ha alta affinità per l’antigene iniziale.

Figura 2: La migrazione delle cellule B in una risposta immunitaria. Quando le cellule B (B) incontrano per la prima volta l’antigene (★) migrano verso il confine T-B per ricevere segnali di sopravvivenza dalle cellule T (T). Se ricevono segnali di sopravvivenza iniziano a proliferare e diventano plasmablasti (Bl) o formano un centro germinale (Blu). Le cellule B possono migrare tra la zona chiara e la zona scura del centro germinale per subire l’ipermutazione somatica e la ricombinazione dell’interruttore di classe. Alla fine possono lasciare il GC come cellule di memoria ad alta affinità (M) o plasmacellule (P).

Plasma e cellule di memoria

Le cellule B lasciano la risposta del centro germinale come plasmacellule ad alta affinità e cellule di memoria B (Figura 3). Le plasmacellule secernono anticorpi leganti l’antigene per settimane dopo l’attivazione. Migrano verso il midollo osseo subito dopo la formazione dove possono risiedere indefinitamente, pronti a incontrare di nuovo l’antigene e rispondere. Le cellule B di memoria circolano in tutto il corpo alla ricerca di antigene con un’alta affinità per il loro BCR e quindi rispondono rapidamente all’antigene, fermando l’infezione. Ecco come funziona la vaccinazione. Poiché il tuo corpo è stato precedentemente esposto all’antigene, le cellule immunitarie possono rispondere rapidamente per rimuovere l’antigene se si incontra di nuovo, impedendoti di ammalarti.

Figura 3: differenziazione cellulare B dopo l’attivazione. Quando una cellula B matura incontra l’antigene che si lega al suo recettore delle cellule B si attiva. Quindi prolifera e diventa una cellula B esplosiva. Queste cellule B formano centri germinali. Le cellule germinali centro B subiscono ipermutazione somatica e ricombinazione interruttore di classe. Vengono prodotte plasmacellule e cellule B di memoria ad alta affinità per gli stimoli antigenici originali. Queste cellule sono longeve e le plasmacellule possono secernere anticorpi per settimane dopo l’infezione iniziale.

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