Memorijska B-ćelija

B-limfociti su ćelije imunskog sistema koje stvaraju antitijela na invaziju patogena poput virusa. One formiraju memorijske ćelije koje pamte isti patogen za bržu proizvodnju antitijela u budućim infekcijama.

Memorijske B-ćelije su podtip B-ćelija koje se formiraju unutar germ-centra nakon primarne infekcije i važne su u stvaranju ubrzanog i snažnijeg imunskkog odgovora posredovanog antitijelima u slučaju ponovne infekcije (poznate i kao „sekundarni imunski odgovor“).^[1]

Primarni odgovor

Za vrijeme početne infekcije (ili primarnog imunskog odgovora) koji uključuje T-ovisni antigen, aktiviraju se obične folikulske B-ćelije u prisustvu folikulskihih B-pomoćnih T ćelija (T_FH ćelije) unutar folikula sekundarnih limfoidnih organa (slezena i limfni čvorovi) i podvrgavaju se klonskom širenju da bi se stvorila žarišta B-ćelija koja su specifična za dati antigen. Većina ovih klonova se diferencira u plazma ćelije, koje se nazivaju efektorskim B-ćelijama, a koje stvaraju prvi talas zaštitnih antitijela i pomažu u uklanjanju infekcije, ali jedan dio ostaje kao uspavane ćelije pamćenja koje opstaju u tijelu dugoročno nakon što je prošlo kroz visoko mutacijsku i selekcijsku reakciju germ-centra.^[2] Aktivirane B ćelije koje ne podvrgnu diferencijaciji germ-centra ne ostaju efikasne memorijske B-ćelije i brzo se negativno (protiv) selektiraju.

Unutar germ-centra B-ćelije razmnožavaju se i mutiraju genetičku regiju kodirajući njihovo površinsko antitijelo (poznato i kao immunoglobulin). Proces se naziva somatska hipermutacija i odgovoran je za uvođenje spontanih mutacija, s frekvencijom od oko 1/1600 ćelijskih dioba (relativno visoka frekvencija, s obzirom na njenu nisku pojavu u drugim ćelijama u tijelu: 1 od 10 ⁶ dioba). Nakon dobijanja određenog broja mutacija, B-ćelije germ-centra podvrgavaju se krugu selekcije T_FH ćelija. Klonovi B-ćelija koji su mutirali i stekli površinski imunoglobulin s višim afinitetom za bolje prepoznavanje antigena primaju signale preživljavanja koji zavise od ćelija, od interakcije sa njihovim kognetnim T_FH ćelije^[3] I doživljava jednu od tri sudbine: (1) diferencira se u plazma-ćelije koje imaju poboljšani afinitet prema antigenu (dakle efikasniji od njihovog ranijeg stvaranja plazme ćelije u uklanjanju infekcije), (2) sazrijeavanje afiniteta memorijske B-ćelije, ili (3) zadržavanje u germ-centru da ponovno uđu u drugi krug mutacijske replikacije T_FH selekcije. Stoga, kako zaraza prolazi, otkriveno je da će memorijske B-ćelije odabrane u kasnijim fazama odgovora germ.centra nakupiti najveći broj mutacija imunoglobulina s superiornim afinitetom prema svom ciljanom antigenu. Suprotno tome, tokom reakcije germ-centra, ćelijski klonovi B-niskog afiniteta ili potencijalno autoreaktivni germ-centar B ili oni koji su stekli nefunkcionalne mutacije, nadmeću se sa klonovima visokog afiniteta i na kraju prolaze kroz ćelijske apoptoze.

Sekundarni odgovor i memorija

Sa svakim sljedećim izlaganjem istom antigenu povećava se broj različitih B-ćelijskih klonova koji stvaraju poliklonski odgovor i učinkovito ostaje veći broj B-memorijskih B-ćelija. Dakle, jači odgovor antitijela (tj. veći titri raznovrsnijih molekula antitijela) koji imaju poboljšani afinitet prema antigenu obično se primjećuje u sekundarnom imunskom odgovoru. Nejasno je u kojoj fazi takav model dostiže zasićenost da bi se osigurao optimalan nivo imunske zaštite posredovane antitijelima protiv istog antigena. Međutim, činjenica da sva akumulacija ćelija u jednoj klonskoj populaciji ispoljava mnoge iste vrste antitijela i da ove memorijske B-ćelije opstaju dugo vremena u tijelu naglašava njihov funkcijski značaj tokom vakcinacije i administracije posredničkih kopija.

Sposobnosti memorijskih B ćelija

Tipska sposobnost je dugotrajno preživljavanje u fazi mirovanja; to kod ljudi može trajati desetinama godina.^[4] Nakon ponovnog susreta sa specifičnim antigenom sposobni su se vrlo brzo reaktivirati, razmnožavati se, stvarati plazma-ćelije i ponovno uvesti germ-centar kako bi poboljšali afinitet svojih antitela. Zahvaljujući tome, svaki sekundarni imunski odgovor je jači od primarnog.^[5][6] Sposobnost proliferacije i stvaranja čitave B-ćelijske populacije specifične za antigen ponekad se naziva i matičnost memorijskih B-ćelija. Čini se da su IgM⁺ memorijske B-ćelije najbolje u tome (nisu premašile svoje klase BCR).^[5]

Dugotrajno preživljavanje ovisi o promjenama metabolizma i blokiranju apoptoze. Neophodno je prisustvo folikulskih dendritskih ćelija (FDC) i tonijska signalizacija preko BCR, a neophodni su osnovni podražaji BCR neovisni o specifičnom antigenu. Oni induciraju ekspresiju antiapoptoznih gena u B-ćeliji. Da bi B-ćelije zadržale memoriju, ne mora biti prisutan specifični antigen, niti su ćelije potrebne.

Snažan i brz odgovor mogao bi biti rezultat uključenog BCR-a. Neki izotipovi klase imunoglobulina imaju citoplazmatski dio koji može signalizirati u B-ćeliju – uglavnom je to proučeno na IgG1. Citoplazmatski domen IgG1 može komunicirati s komponentama kaskade MAPK i tako potencirati signalizaciju kada se antigen prepozna. Pored toga, historija memorijske B-ćelije je kritična, zahvaljujući tome što je promijenila nivo faktora transkripcije i povisila prag stimulacije je, koji je lakše prevladati.^[5]

Reactivacija memorijskih B-ćelija ovisi o interakciji s njihovom kognitivnom memorijom T_FH . Obje vrste ćelija prisutne su u sekundarnom limfnom tkivi u B-folikulu i tako mogu brzo komunicirati, kada je prisutan specifični antigen. Interakcija djeluje vjerovatno sa obje strane – prvo B-ćelija djeluje kao ćelija koja predstavlja antigen i aktivira T_FH, a druga aktivira T_FH aktivirajući memorijsku B-ćeliju. Važnu ulogu imaju i FDC koje brzo ugrađuju dolazne antigene i skladište ih na svojoj površini za B-ćelije – uglavnom kada je antigen u imunskom kompleksu.^[5]

Ponovno otvaranje reakcija germ-centra tipsko je uglavnom za B-ćelije IgM+ memorije. Germ-centri ponekad ostanu funkcionalni čak i nakon prestanka primarnog imunskog odgovora, pa se memorijske B-ćelije mogu ponovo pridružiti. Mogu proći kroz promjenu klese izotipa i somagtsku hipermutaciju i nakon toga se diferencirati u plazma-ćeliju. Drugi mehanizam koji može "poboljšati afinitet memorije antitijela" je neophodnost T_FH pomoći u procesu reaktivacije. Ovo odabire memorijske B-ćelije s visokim afinitetom BCR.^[5]

Markeri memorijskih B-ćelija

Tipski površinski marker kod ljudi je CD27. Također se može otkriti vrsta njihovog BCR. BCR se obično prebacuje u memorijske B-ćelije, što znači ne u IgD ili IgM.^[4][6] Ali također, postoje I memorijske B-ćelije IgM+ i imaju posebne sposobnosti – slične su običnoj B-ćeliji, mnogo se razmnožavaju nakon ponovnog uspostavljanja antigena i obično vraćaju reakciju germ-centra. IgG+ i IgA + memorijske B ćelije mogu se naći kod ljudi.^[5]

S druge strane, IgE+ memorijske B-ćelije nisu otkrivene in vivo. Ako postoje, onda su prisutne u vrlo malim količinama. Memorijska antijela IgE verovatnije proizvode IgG + memorijskee B-ćelije, koje ponovo mijenjaju izotip, u sekundarnom imunskom odgovoru. One mogu proizvesti visoko afinitetni IgE koji je suština alergijskih bolesti.^[7]

Ostali tipovi memorijskih B-ćelija

Nisu sve memorijske B-ćelije stvorene u reakciji germ-centra. Također ih možemo pronaći neovisno o im centrima i memorijske B-ćelije neovisno o pomoći T-ćelija.

Memorijske B-ćelije neovisno o germ-centrima

Ove ćelije se razlikuju od aktiviranih B-ćelija, prije nego što uđu u reakciju germ-centra. Njihov BCR ima niži afinitet prema antigenu, pa je interakcija s Tfh slabija nego u B-ćelijama klasične memorije. To je zato što Tfh komunicira s B-ćelijom putem MHCII glikoprotein-peptidnog kompleksa. Peptid dolazi iz antigena koji je zarobio BCR, pa je slabiji afinitet BCR-a prema antigenu, manji od peptid-MHCII kompleksa na B-ćelijama, manji od pomoćnih Tfh (interakcija CD40L i citokini). Nedostatak pomoćnih Tfh dovodi do toga da ova B-ćelija ne stvara germ-centar.^[5][8] Ponekad mogu uključiti izotip antitijela, ali nikad se ne susreću sa somatskom hipermutacijom. Kao rezultat toga, oni ostaju s niskim afinitetom prema antigenu, što može biti korisno – ljudsko tijelo ih čuva kao rezervu za patogene samo slične onima koji su pokrenuli prvu imunsku reakciju.^[5][9]

T-inezavisne memorijske B-ćelije

Ovo su zapravo memorijske B1- ćelije. B1-ćelije su B-ćelije kojima nije potrebna nikakva pomoć T-ćelija u aktivaciji. Oni proizvode takozvana urođena IgM antitela. Ova antitela prepoznaju obično šećere, koji imaju polivalentne epitope i tako mogu umrežiti BCR dovoljno da izazovu snažan aktivirajući signal u B-ćeliju. Ovi šećeri mogu imati nesopstveno i samoporijeklo. Samoproizvedeni IgM može biti od pomoći u uklanjanju apoptotskih ćelija i njihovom uklanjanju fagocitozom.^[10]

Memorijske B1-ćelije zadržavaju se u peritoneumu, gdje se mogu aktivirati nakon ponovljenog susreta antigena. Ali za razliku od klasičnih memorijskih B2-ćelija, nemaju posebne sposobnosti da izazovu snažniji i brži odgovor. Memorija je stvorena samo većim početnim brojem B1-klonova specifičnih za antigen.

Također pogledajte

• Imunska memorija

Reference

1. Airoldi I, Raffaghello L, Cocco C et al. (januar 2004). "Heterogeneous expression of interleukin-18 and its receptor in B-cell lymphoproliferative disorders deriving from naive, germinal center, and memory B lymphocytes". Clin. Cancer Res. 10 (1 Pt 1): 144–54. doi:10.1158/1078-0432.CCR-1026-3. PMID 14734463. Eksplicitna upotreba et al. u: |authors= (pomoć)
2. Gatto D.; Brink R. (2010). "The germinal center reaction". Journal of Allergy and Clinical Immunology. 126 (5): 898–907, quiz 908–9. doi:10.1016/j.jaci.2010.09.007. PMID 21050940.
3. Victora GD, Nussenzweig MC (2012). "Germinal Centers". Annual Review of Immunology. 30: 429–57. doi:10.1146/annurev-immunol-020711-075032. PMID 22224772.
4. Hauser, Anja E.; Höpken, Uta E. (2015), "B Cell Localization and Migration in Health and Disease", Molecular Biology of B Cells, Elsevier, str. 187–214, doi:10.1016/b978-0-12-397933-9.00012-6, ISBN 9780123979339
5. Kurosaki, Tomohiro; Kometani, Kohei; Ise, Wataru (13. 2. 2015). "Memory B cells". Nature Reviews Immunology (jezik: engleski). 15 (3): 149–159. doi:10.1038/nri3802. ISSN 1474-1733.
6. M.), Murphy, Kenneth (Kenneth (2016). Janeway's immunobiology. Weaver, Casey (Ninth izd.). New York, NY, USA. ISBN 9780815345053. OCLC 933586700.
7. Gould, Hannah J.; Sutton, Brian J. (mart 2008). "IgE in allergy and asthma today". Nature Reviews Immunology (jezik: engleski). 8 (3): 205–217. doi:10.1038/nri2273. ISSN 1474-1733.
8. Shinnakasu, Ryo; Kurosaki, Tomohiro (april 2017). "Regulation of memory B and plasma cell differentiation". Current Opinion in Immunology. 45: 126–131. doi:10.1016/j.coi.2017.03.003. ISSN 0952-7915.
9. Pupovac, Aleta; Good-Jacobson, Kim L (april 2017). "An antigen to remember: regulation of B cell memory in health and disease". Current Opinion in Immunology. 45: 89–96. doi:10.1016/j.coi.2017.03.004. ISSN 0952-7915.
10. Montecino-Rodriguez, Encarnacion; Dorshkind, Kenneth (januar 2012). "B-1 B Cell Development in the Fetus and Adult". Immunity. 36 (1): 13–21. doi:10.1016/j.immuni.2011.11.017. ISSN 1074-7613. PMC 3269035. PMID 22284417.

Vanjski linkovi