Inmunología
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Coordinador: José Peña Martínez

 


Los linfocitos B utilizan para su activación sus  inmunoglobulinas de membrana (mIgs), de tal manera que cuando a ellas se unen los Ags, se inicia el proceso de activación de estos linfociots. Posteriormente proliferan y diferencian a células plasmáticas, productoras de anticuerpos y células memoria.

Antes de estudiar la intervención de ls inmunogloulinas como receptor de los linfocitos B, vamos a anliazar el proceso madurativo que siguen estas células y de cómo a través de éste se produce la re ordenación los genes de las inmunoglobulinas que despues actuarán como receptores de estos linfocitos.

Maduración de linfocitos B y reordenamiento de Igs

Los linfocitos B se forman a partir de progenitores linfoides derivados de las células hematopoyéticas primordiales (HSC) mediante lo qeu se viene en denomanar 
El proceso madurativo de los linfocitos B desde la célula pro-B hasta los linfocitos B maduros con indicación de los principales eventos que ocurren en cada una de las fases. También se representa como cuando la presencia del antígeno inicia una segunda fase  de diferenciación del linfocito B maduro hasta la formación de células memoria y plasmáticas.linfopoyesis B. En este proceso, que ocurre en la médula ósea, además de reordenarse los genes de las inmunoglobulinas,  se produce la selección del repertorio de linfocitos B no autorreactivos eliminándose aquellos clones que reconocen antígenos propios  (Figura desarrollo B).

La maduración de los linfocitos B pasa por tres estadios claramente definidos. En el primero, las células más primitivas, células pro‐B no producen Igs, pero  expresan moléculas de superficie propias de la estirpe B, tales como CD19 y en ellas produce la recombinación de los segmentos génicos D y J de las Igs. Después se formarán las células pre‐B, que tienen capacidad de sintetizar la cadena pesada  mu que al ser sólo citoplasmática no actúa como receptor y no puede reconocer ni responder a antígenos. En estas células ya se han reorganizado los complejos génicos V, D y J de las Igs. El siguiente estadio que corresponde a los linfocitos B inmaduros, se caracterizanpor tener ya capacidad de producir cadenas ligeras, que asociándose a las cadenas pesadas mu forman  las inmunoglobulinas de tipo IgM. Por último se forman los linfocitos B maduros que ya expresan las cadenas pesadas mu y delta que, asociándose con las cadenas ligeras, hacen que estas células expresen las inmunoglobulinas IgM e IgD, con la misma región V y consecuentemente la misma especificidad por el antígeno.

Representación del receptor de los linfocitos B (BCR) y de cómo después de que un antígeno se una simultáneamente a varias de las mIg  se inicia el proceso de fosforilación de las cadenas Igalfa y beta.  . Para la maduración de estos linfocitos B en la médula ósea y su correcto reordenamiento de los Igs, se requiere de la presencia de células estromales que interactúan con los linfocitos inmaduros y les ayudan con la IL‐7 que producen.  La interacción entre célula estromal y célula B se lleva a cabo con la participación de las moléculas VLA‐4 y su ligando VCAM‐1, presentes en células B y estromales, respectivamente. En ello también participa la molécula c‐Kit, presente en los linfocitos y que interactúa con el factor de células madre o SCF, presente en las células estromales  (Figura, Linfopoyesis B).

Representación del receptor de los linfocitos B (BCR) y de cómo después de que un antígeno se una simultáneamente a varias de las mIg  se inicia el proceso de fosforilación de las cadenas Igalfa y beta.  .

Generación del repertorio de anticuerpos

Como se ha comentado en capítulos anteriores, los genes V de las Ig se distribuyen clonalmente, es decir, que cada linfocito B exprese una única región VH y VL. de manea que cada grupo de linfocitos (clon) posee una única especificidad antigénica. Esto hace que cada  Ag exógeno se una a aquellos linfocitos B, cuyas Igs de membrana sean específicas y complementarias al Ag en cuestión.

Representación del receptor de los linfocitos B (BCR) en su versión mas completa y de cómo después de que por ejemplo una bacteria es reconocida simultáneamente a varias de las mIg  y el CD21, se inicia el proceso de fosforilación de las cadenas Igalfa y beta y también del CD19. Los procesos de recombinación de segmentos de genes y por las mutaciones que aparecen, se pueden generar el casi infinito repertorio de anticuerpos, calculándose que,  puede ser de aprox. 109.  Ello garantiza que cualquier Ag exógeno de los múltiples (potencialmente millones) presentes de forma natural o artificialmente creados por el hombre, que entre en el organismo pueda tener oportunidad de encontrar linfocitos B que lo reconozcan. 

. Selección clona. Representación de la proliferación de células B y diferenciación de éstas a células plasmáticas.. Las células plasmáticas producirán células de memoria (Clon 3) que reconocerán el antígeno específico.

Es llamativo como el organismo además de generar esta enorme diversidad de receptores que reconozcan múltiples antígenos, es necesario seleccionar de todas estas especificidades generadas al azar las no dañinas para el propio organismo. De no ser así, los anticuerpos generados con reactividad frente a lo propio (autoanticuerpos) producirían la destrucción de los tejidos propios. Por ello las células B inmaduras que interaccionen con antígenos son eliminados por un proceso denominado apoptosis, procesos por el cual mueren los linfocitos debido a una fragmentación de su  DNA.  

Representación de como puede haber una respuesta B eficiente con la colaboración de los linfocitos T o sin la colaboración de estos linfocitos, en lo que se viene denominando como respuesta B de antígenos T dependientes e independientes respectivamenteReceptor de los linfocitos B 

Las inmunoglobulinas de membrana (mIgs) actúan reconociendo y uniéndose a los antígenos mientras que la transmisión de señales se hace con  ayuda de  las moléculas Ig‐alfa e Ig‐beta que se encuentran asociadas a las mIgs y en su conjunto constituye el receptor simple de los linfociots B (BCR simple)  (Figura,  activación BCR).

Los residuos de tirosina de las colas citoplasmáticas de los componentes del BCR poseen tirosinas y pueden fosforilarse por enzimas proteíntirosín­cinasas (PTK), que son de importancia capital en la transducción de señales activadoras al interior de la célula tras la unión del Ag a las mIg. Entre esas PTK se encuentran las moléculas lyn, fyn y blk entre otras (Figura, Activación BCR).

Además existe lo que se conoce como correceptor de células B, que está por las moléculas  CD21 (CR2), CD19 y CD81. De ellas, el CD19 posee un alto gran número de tirosinas en el tallo citoplasmático y el CD21 tiene la capacidad de unirse al  producto catalítico del complemento C3d.  Esto permite que las células B puedan unirse a bacterias que se requieren destruir debido a que ellas poseen en su membrana C3d como residuo de la acción sobre las mismas del complemento. Al conjunto del receptor simple y correceptor se se suele denomianr como complejo del receptor de linfocitos B (BCR completo)  (Figura, BCR completo).


Teoría de selección clonal

No todos los linfocitos, tanto B como T,  se activan frente a un antígeno determinado,  sino que lo hacen sólo aquellos (clonos) que poseen el receptor adecuado para dicho antígeno (Figura, selección clonal).

Las células B reconocen un epítopo representado como círculo, mientras que reconocen péptidos de otro epítopo representado como un cuadrado

Esto se debe a que los receptores de los linfocitos, tanto TCR como mIgs,  están distribuidos clonalmente, esto es, cada uno de los diversos tipos de linfocitos sólo reconocería y en consecuencia se estimularía por un determinado tipo de antígeno. En el caso concreto, por ejemplo, de los linfociots B, tras el contacto con el antígeno, los linfocitos B se activarían y diferencian a células secretoras de inmunoglobulinas, las cuales tienen una especificidad casi idéntica, a la expresada en la membrana de las células B que originariamente reconocieron al antígeno.


Activación B, dependiente de linfocitos T

Para la  activación de la mayoría de los linfocitos B se requiere, además del reconocimiento de un determinado antígeno por el complejo BCR (primera señal), la presencia de linfocitos T, que facilitarían una segunda señal necesaria para una óptima activación de los mismos. A este proceso se conoce como activación B, dependiente de linfociots T. 

Esto se debe a que los linfocitos B, al igual que los linfocitos T, precisan de al menos dos señales para su activación.

Laprimera señal es dada por el complejo BCR  tras su unión al antígeno con lo que se pone en marcha la cascada de segundos mensajeros en estos linfocitos. Sin embargo, hoy sabemos que esta señal por sí sola no es suficiente para una activación completa de los linfocitos B. Para ello es necesaria al menos una segunda señal proveniente de los linfocitos T y que es mediada  por ciertas citocinas que propiciarían la proliferación y diferenciación de los mismos. Para ello también se requiere la adecuada interacción entre ambos tipos de linfocitos, B y T, mediante las moléculas  de adhesión. Así, las células B expresan las moléculas de activación CD80 y CD86 que interactúan con la molécula CD28 de linfocitos T para una buena activación de los primeros. También es de gran importancia que las moléculas CD40L se unan a CD40 presentes en linfocitos T y B respectivamente para que estos últimos puedan activarse y diferenciarse de manera adecuada (Figura, antígenos T dependientes).

Por otra parte, sabemos que en ciertas circunstancias también los linfocitos B pueden activarse en ausencia de linfocitos T. y en este caso si habla activación B independiente de linfocitos T.

Diferenciación B. Esquema de como los linfocitos B pueden actuar como células presentadoras de antígenos. En primer lugar el linfocito B reconoce y endocita al antígeno y como estos linfocitos B pueden presentar ciertos epítopos del antígeno a los linfocitos T que tras su activación, aportan la “segunda señal”  que permite una completa y eficiente respuesta de los linfocitos B al antígeno.

Por otra parte, sabemos que hay antígenos que en ausencia de células T pueden producir una respuesta de linfocitos B, conocida como activación B, independiente de linfocitos T.  Este tipo de Ags se denominan antígenos T independientes que se caracterizan por poseer  epitopos iguales muy repetidos como ocurre con ciertos con estructuras, principalmente hidratos de carbono,  presentes en bacterias que son reconocidos simultáneamente por muchos receptores BCR, dando lugar a la activación de células B sin necesidad de la interacción con las T.

Linfocitos B como células presentadoras de antígenos

Es de destacar que los linfocitos B pueden actuar como células presentadoras de Ags, al igual que lo hacen las células dendríticas.  Cuando los linfocito B interaccionan a través de su BCR con antígenos, éstos pueden ser engocetados y procesados en sus péptidos en el interior de dichos linfociots. Esto hace que puedan ser presentados posteriormente unidos a las moléculas HLA de membrana a los linfocitos B.

El proceso es como sigue, los linfocitos B reconocen a través de su Ig de membrana antígenos y lo internalizarían junto con el Ig de membrana. Este antígeno es entonces procesado en el interior del linfocito B y posteriormente puede ser expuesto por las moléculas HLA a los receptores de los linfocitos T (TCR-CD3).

Es importante destacar que las partes del antígeno reconocidas por los la inmunoglobulina de membrana de los linfocitos B, pueden ser distinta a las que reconcomen los receptores de los linfocitos T. Así por ejemplo, los linfocitos  B pueden interaccionar con hidratos de carbono del antígeno, mientras que los linfocitos T, lo harían con péptidos de dicho antígeno (Figura, epítopos).

Diagrama de la evolución de la respuesta inmune primaria y secundaria

Diferenciación de linfocitos B

Los linfocitos B una vez activados se diferencian células plasmáticas, que son las verdaderamente productoras de Acs solubles, y que se caracterizan porque pueden permanecer años produciendo anticuerpos desde los lugares donde normalmente se asientan, que es la pulpa roja del bazo, ganglios linfáticos y la propia médula ósea (Figura, diferenciación B)

Durante el proceso madurativo de la respuesta inmune B, se produce un cambio de isotipo de las cadenas pesadas de las Igs, de tal forma que los linfocitos que originariamente expresan en su membrana mIgM o mIgD, pasan a sintetizar IgG, IgA ó IgE.

En este proceso intervienen citocinas, IL‐4, IL‐5 e IFN‐γ, producidas por linfocitos T. Por otra parte tras la activación de los linfocitos B, también se producen células memoria B, que se caracterizan por permanecer largo tiempo, muchos años,  en el organismo y cuando se activan  producen IgG o IgA o bien IgE que son inmunoglobulinas  de la respuesta inmune secundaria. (Figura, tipos de respuesta).

Es de destacar que estas Igs que se producen como consecuencia de la activación de las células memoria, siguen expresando el mismo tipo de regiones variables. Esto hace que sigan reconociendo los mismos antígenos aunque sean de distinto isotipo que las células originarias pero con un aumento muy significativo de la afinidad de estos anticuerpos con sus antígenos, debido sobre todo, a las  mutaciones espontaneas de los genes que las codifican.

 

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