Il Linfociti B., o cellule B, appartengono al gruppo dei leucociti che partecipano al sistema di risposta immunitaria umorale. Sono caratterizzati dalla produzione di anticorpi, che riconoscono e attaccano molecole specifiche per cui sono progettati.
I linfociti furono scoperti negli anni '50 e l'esistenza di due diversi tipi (T e B) fu dimostrata da David Glick mentre studiava il sistema immunitario del pollame. Tuttavia, la caratterizzazione delle cellule B è stata effettuata tra la metà degli anni '60 e l'inizio degli anni '70..
Gli anticorpi prodotti dai linfociti B funzionano come effettori del sistema immunitario umorale, poiché partecipano alla neutralizzazione degli antigeni o ne facilitano l'eliminazione da parte di altre cellule che collaborano con detto sistema..
Esistono cinque classi principali di anticorpi, che sono proteine del sangue note come immunoglobuline. Tuttavia, l'anticorpo più abbondante è noto come IgG e rappresenta oltre il 70% delle immunoglobuline secrete nel siero..
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I linfociti sono piccole cellule, da 8 a 10 micron di diametro. Hanno grandi nuclei con abbondante DNA sotto forma di eterocromatina. Non hanno organelli specializzati e mitocondri, ribosomi e lisosomi si trovano in un piccolo spazio rimanente tra la membrana cellulare e il nucleo.
Le cellule B, così come i linfociti T e altre cellule ematopoietiche, hanno origine nel midollo osseo. Quando si sono a malapena "impegnati" nel lignaggio linfoide, non esprimono ancora recettori antigenici di superficie, quindi non possono rispondere a nessun antigene.
L'espressione dei recettori di membrana avviene durante la maturazione ed è allora che possono essere stimolati da alcuni antigeni, che ne inducono la successiva differenziazione..
Una volta mature, queste cellule vengono rilasciate nel flusso sanguigno, dove rappresentano l'unica popolazione cellulare con la capacità di sintetizzare e secernere anticorpi..
Tuttavia, il riconoscimento dell'antigene, così come la maggior parte degli eventi che si verificano immediatamente dopo, non si verificano nella circolazione, ma negli organi linfoidi "secondari" come la milza, i linfonodi, l'appendice, le tonsille e le tonsille..
I linfociti B provengono da un precursore condiviso tra le cellule T, le cellule natural killer (NK) e alcune cellule dendritiche. Man mano che si sviluppano, queste cellule migrano verso diversi siti nel midollo osseo e la loro sopravvivenza dipende da specifici fattori solubili..
Il processo di differenziazione o sviluppo inizia con il riarrangiamento dei geni che codificano per le catene pesanti e leggere degli anticorpi che verranno successivamente prodotti..
I linfociti B hanno una funzione molto speciale per quanto riguarda il sistema di difesa, poiché le loro funzioni sono evidenti quando i recettori sulla loro superficie (anticorpi) entrano in contatto con antigeni da fonti "invasive" o "pericolose" che si riconoscono come strane.
L'interazione recettore di membrana-antigene innesca una risposta di attivazione nei linfociti B, in modo tale che queste cellule proliferino e si differenzino in effettrici o plasmacellule, in grado di secernere più anticorpi nel flusso sanguigno come quello riconosciuto dall'antigene che ha sparato il risposta.
Gli anticorpi, nel caso della risposta immunitaria umorale, svolgono il ruolo di effettori, e gli antigeni da essi “marcati” o “neutralizzati” possono essere eliminati in diversi modi:
- Gli anticorpi possono legarsi a varie molecole di antigene, formando aggregati riconosciuti dalle cellule fagocitiche.
- Gli antigeni presenti sulla membrana di un microrganismo invasore possono essere riconosciuti dagli anticorpi, che attivano il cosiddetto "sistema del complemento". Questo sistema raggiunge la lisi del microrganismo invasore.
- Nel caso di antigeni che sono tossine o particelle virali, gli anticorpi secreti specificamente contro queste molecole possono legarsi ad essi, rivestendoli e impedendo la loro interazione con altri componenti cellulari dell'ospite..
Gli ultimi due decenni sono stati testimoni di numerose indagini relative al sistema immunitario e hanno permesso di delucidare ulteriori funzioni dei linfociti B. Queste funzioni includono la presentazione di antigeni, la produzione di citochine e una capacità "soppressiva" determinata dalla secrezione di interleuchina IL-10.
I linfociti B possono essere suddivisi in due gruppi funzionali: linfociti B effettori o linfociti B del plasma e linfociti B di memoria..
Le plasmacellule effettrici o linfociti B sono le cellule produttrici di anticorpi che circolano nel plasma sanguigno. Sono in grado di produrre e rilasciare anticorpi nel flusso sanguigno, ma hanno un basso numero di questi recettori antigenici associati alle loro membrane plasmatiche..
Queste cellule producono un gran numero di molecole di anticorpi in periodi di tempo relativamente brevi. È stato scoperto che un linfocita B effettore può produrre centinaia di migliaia di anticorpi al secondo.
I linfociti della memoria hanno un'emivita più lunga rispetto alle cellule effettrici e, poiché sono cloni di una cellula B che è stata attivata dalla presenza di un antigene, esprimono gli stessi recettori o anticorpi della cellula che li ha originati.
L'attivazione dei linfociti B si verifica dopo il legame di una molecola di antigene alle immunoglobuline (anticorpi) legate alla membrana delle cellule B..
L'interazione antigene-anticorpo può innescare due risposte: (1) l'anticorpo (recettore di membrana) può emettere segnali biochimici interni che innescano il processo di attivazione dei linfociti o (2) l'antigene può essere interiorizzato.
L'internalizzazione dell'antigene nelle vescicole endosomiche porta alla sua elaborazione enzimatica (se si tratta di un antigene proteico), dove i peptidi risultanti vengono "presentati" sulla superficie della cellula B con l'intenzione di essere riconosciuti da un linfocita T helper..
I linfociti T helper svolgono la funzione di secernere citochine solubili che modulano l'espressione e la secrezione di anticorpi nel flusso sanguigno..
A differenza di quanto accade negli uccelli, i linfociti B dei mammiferi maturano all'interno del midollo osseo, il che significa che quando lasciano quel luogo esprimono specifici recettori di membrana per il legame di antigeni o anticorpi di membrana..
Durante questo processo, altre cellule sono responsabili della secrezione di determinati fattori che raggiungono la differenziazione e la maturazione dei linfociti B, come l'interferone gamma (IFN-γ)..
Gli anticorpi di membrana che si trovano sulla superficie dei linfociti B sono ciò che determina la specificità antigenica di ciascuno. Quando questi maturano nel midollo osseo, la specificità è definita da riarrangiamenti casuali di segmenti del gene che codifica per la molecola dell'anticorpo..
Quando i linfociti B completamente maturi hanno ciascuno solo due geni funzionali che codificano per le catene pesanti e leggere di un anticorpo specifico..
D'ora in poi, tutti gli anticorpi prodotti da una cellula matura e dalla sua prole hanno la stessa specificità antigenica, cioè sono impegnati in una linea antigenica (producono lo stesso anticorpo)..
Dato che il riarrangiamento genetico che subiscono i linfociti B mentre maturano è casuale, si stima che ogni cellula risultante da questo processo esprima un anticorpo unico, generando così più di 10 milioni di cellule che esprimono anticorpi contro diversi antigeni..
Durante il processo di maturazione, i linfociti B che riconoscono i componenti extracellulari o di membrana dell'organismo che li produce vengono selettivamente eliminati, assicurando che le popolazioni di "autoanticorpi" non si diffondano..
Gli anticorpi rappresentano una delle tre classi di molecole in grado di riconoscere gli antigeni, le altre due sono molecole del recettore dei linfociti T (TCR). Recettori delle cellule T.) e le principali proteine del complesso di istocompatibilità (MHC) Complesso maggiore di istocompatibilità).
A differenza dei TCR e degli MHC, gli anticorpi hanno una maggiore specificità antigenica, la loro affinità per gli antigeni è molto più alta e sono stati studiati meglio (grazie alla loro facile purificazione)..
Gli anticorpi possono essere sulla superficie delle cellule B o sulla membrana del reticolo endoplasmatico. Di solito si trovano nel plasma sanguigno, ma possono anche essere nel liquido interstiziale di alcuni tessuti.
Esistono molecole di anticorpi di classi diverse, tuttavia, sono tutte glicoproteine composte da due catene polipeptidiche pesanti e due leggere che costituiscono coppie identiche e che sono collegate tra loro tramite ponti disolfuro..
Tra le catene leggere e pesanti si forma una sorta di "fenditura" che corrisponde al sito di legame dell'anticorpo con l'antigene. Ogni catena leggera di un'immunoglobulina pesa circa 24 kDa e ciascuna catena pesante tra 55 o 70 kDa. Le catene leggere si legano ciascuna a una catena pesante e anche le catene pesanti si legano l'una all'altra.
Strutturalmente parlando, un anticorpo può essere diviso in due "parti": una responsabile del riconoscimento dell'antigene (regione N-terminale) e l'altra delle funzioni biologiche (regione C-terminale). La prima è nota come regione variabile, mentre la seconda è costante.
Alcuni autori descrivono le molecole di anticorpi come glicoproteine a forma di "Y", grazie alla struttura del gap a contatto con l'antigene che si forma tra le due catene..
Le catene leggere degli anticorpi sono designate come "kappa" e "lambda" (κ e λ), ma ci sono 5 diversi tipi di catene pesanti, che conferiscono identità a ciascun isotipo di anticorpo.
Sono stati definiti cinque isotipi di immunoglobuline, caratterizzati dalla presenza delle catene pesanti γ, μ, α, δ e ε. Questi sono, rispettivamente, IgG, IgM, IgA, IgD e IgE. Sia IgG che IgA possono, a loro volta, essere suddivise in altri sottotipi chiamati IgA1, IgA2, IgG1, IgG2a, IgG2b e IgG3.
Questo è l'anticorpo più abbondante di tutti (oltre il 70% del totale) quindi alcuni autori lo definiscono l'unico anticorpo presente nel siero del sangue.
Le IgG hanno catene pesanti identificate dalla lettera "γ" che pesano tra 146 e 165 kDa in peso molecolare. Sono secreti come monomeri e si trovano in una concentrazione da 0,5 a 10 mg / mL.
L'emivita di queste cellule varia da 7 a 23 giorni e hanno funzioni nella neutralizzazione di batteri e virus, inoltre mediano la citotossicità anticorpo dipendente.
L'IgM si trova come pentamero, cioè si trova come un complesso composto da cinque porzioni proteiche identiche, ciascuna con le sue due catene leggere e due catene pesanti.
Come accennato, la catena pesante di questi anticorpi è chiamata μ; ha un peso molecolare di 970 kDa e si trova nel siero ad una concentrazione approssimativa di 1,5 mg / mL, con un'emivita compresa tra 5 e 10 giorni.
Partecipa alla neutralizzazione delle tossine di origine batterica e alla "opsonizzazione" di questi microrganismi.
Le IgA sono anticorpi monomerici e occasionalmente dimerici. Le loro catene pesanti sono designate dalla lettera greca "α" e hanno un peso molecolare di 160 kDa. La loro emivita non è superiore a 6 giorni e si trovano nel siero ad una concentrazione di 0,5-0,3 mg / mL..
Come le IgM, le IgA hanno la capacità di neutralizzare gli antigeni batterici. Hanno anche attività antivirale e si è scoperto che si trovano come monomeri nei fluidi corporei e come dimeri sulle superfici epiteliali..
Le IgD si trovano anche come monomeri. Le loro catene pesanti hanno un peso molecolare di circa 184 kDa e sono identificate dalla lettera greca "δ". La loro concentrazione nel siero è molto bassa (inferiore a 0,1 mg / ml) e hanno un'emivita di 3 giorni..
Queste immunoglobuline possono essere trovate sulla superficie delle cellule B mature e inviano segnali verso l'interno tramite una "coda" citosolica..
Le catene pesanti IgE sono identificate come catene "ε" e pesano 188 kDa. Queste proteine sono anche monomeri, hanno un'emivita inferiore a 3 giorni e la loro concentrazione nel siero è pressoché trascurabile (inferiore a 0,0001)..
Le IgE hanno ruoli nel legame dei mastociti e dei basofili, mediano anche le risposte allergiche e le risposte contro i vermi parassiti.
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