La differenziazione dei linfociti T avviene in. Origine e differenziazione dei linfociti b. ~Definizione di antigeni e loro natura chimica
Attivazione delle cellule B
Riso. 3-20. Complesso recettoriale delle cellule B.
Durante l'embriogenesi umana, i primi linfociti B compaiono nel fegato e poi nel midollo osseo. Dopo la nascita, l’immunopoiesi delle cellule B avviene principalmente nel midollo osseo, dove i linfociti B2 subiscono diversi stadi successivi: cellula progenitrice linfoide -> cellula pro-B precoce -> cellula pro-B tardiva grande cellula pre-B -> piccola
cellula pre-B - cellula B immatura cellula B matura.
Si stima che, di conseguenza, 1012 linfociti B e plasmacellule da essi derivate nell'uomo sintetizzano circa 102() molecole di immunoglobuline (anticorpi) in forma libera e membranosa e la maggior parte di esse si trovano nel siero.
Nello sviluppo delle cellule B nel midollo osseo, la formazione di un VSC a tutti gli effetti gioca un ruolo importante. Durante lo sviluppo, la differenziazione e la funzione, il destino di una cellula B è determinato dalla quantità e dalla qualità dei segnali ricevuti attraverso le MSC. Proprio come nel timo, in relazione ai linfociti T nel midollo osseo, dopo lo stadio di precursore linfoide comune, inizia il processo di riarrangiamento dei geni delle immunoglobuline.
| Fasi differenziato "-"-"-^^QUARTIERI Processi | Stelo | Cellula Pro-B | Cella pre-B | Tredicesima cella immatura | Maturo | Cellule B attivate | cellula B | Plasma tic |
||
| Presto | TARDI | grande | piccolo | |||||||
| Riarrangiamento dei geni delle catene pesanti | ||||||||||
| Riarrangiamento dei geni delle catene leggere | Cap-L V^ | |||||||||
| PASI.2/TiT | ||||||||||
| Catena leggera surrogata | ||||||||||
| Immunoglobulina | catena c | 1dM | |dm | |dm, | |dm | 1d6/1dA/1dE | Secretario | |||
| ■sì, |dR | ||||||||||
| CO34 | ||||||||||
| sciare | ||||||||||
| C043 | ||||||||||
| S045P | ||||||||||
| B220 | ||||||||||
| MHC di classe II | |.| 1 | |||||||||
| C019 | ||||||||||
| C020 | * ■" 7- | ' G) | ||||||||
| CP40 | ................... -b™; | . l_________________________ | ||||||||
Le catene leggere e pesanti delle immunoglobuline sono codificate da geni situati su cromosomi diversi (vedi Fig. 3-23). I geni che codificano la catena pesante si trovano sul cromosoma 14 e comprendono un ampio gruppo di geni U (con segmenti V, B e ]) e geni C (che codificano per i domini costanti della molecola dell'immunoglobulina). I geni che codificano per la catena leggera K sono mappati sul cromosoma 2, i geni per la catena leggera X sono mappati sul cromosoma 22. Il riarrangiamento dei geni delle immunoglobuline avviene in modo simile al riarrangiamento dei geni TSC (Fig. 3-22).
Durante lo stadio iniziale delle cellule pro-B, vengono espressi i geni che attivano la ricombinazione (KAS1 e KAS2) e i geni della catena pesante MCV vengono riarrangiati. Questa fase è caratterizzata dalla sintesi delle catene c e dalla loro comparsa iniziale nel citoplasma della cellula (catena c citoplasmatica) e poi sulla sua membrana (membrana | catena x) sotto forma di cellula pre-B recettore, costituito da una catena p completa e da una catena leggera surrogata priva della regione Y. La catena surrogata è costituita da due polipeptidi, designati A5 (C0179b) e U-pre-B (C0179a). Questo tipo di pre-TSC si forma durante lo sviluppo dei linfociti T.
Negli esseri umani è stata identificata una mutazione nel gene CD179b, che porta a un alterato sviluppo delle cellule B e allo sviluppo della sindrome da agammaglobulinemia. In assenza della catena X5, la differenziazione delle cellule pro-B allo stadio di linfociti pre-B è compromessa. Man mano che le cellule B maturano, l'espressione dei geni CD179a e CD179b termina.
| (U)p3C
|
Riso. 3-22. Schema di riarrangiamento dei geni per le catene pesanti e leggere del recettore delle cellule B [CMare! N„ 2006].
Le subunità 1gа (CD79a) e 1g(3 (C079b) svolgono un ruolo importante nello sviluppo e nel funzionamento delle MSC. Entrambe le subunità compaiono sulla superficie cellulare prima dell'espressione della catena β pesante.
1§a e 1§p, oltre al dominio extracellulare e transmembrana, hanno un dominio citoplasmatico con motivo 1TAM conservato. Queste subunità sono collegate tra loro da un legame disolfuro (tra cisteine situate nei domini extracellulari) in eterodimeri. Due di questi eterodimeri effettuano la trasduzione del segnale.
Sono note immunodeficienze, nella cui patogenesi giocano un ruolo importante i difetti nei geni che codificano per queste subunità. Una mutazione nulla di 1ga porta ad un blocco completo nella differenziazione dei linfociti B dallo stadio di cellule pro-B allo stadio di linfociti pre-B. È importante sottolineare che la sequenza dell'espressione e dell'assemblaggio delle BSC determina le diverse fasi dello sviluppo delle cellule B. In assenza di espressione pre-VSC, la transizione delle cellule pro-B alle cellule pre-B è impossibile. Tali cellule vanno incontro ad apoptosi. La comparsa del recettore pre-B sulla membrana cellulare è accompagnata dall'inattivazione dei geni BAC e da un'intensa proliferazione cellulare.
Durante la transizione delle cellule pro-B alle cellule pre-B, l'eterodimero 1§a-1§p è coinvolto nell'attivazione dell'esclusione allelica, dell'espansione clonale e del riarrangiamento dei geni delle catene leggere. Nello stadio pre-cellula B vengono nuovamente espressi i geni KAS1 e KAS2Ch, necessari per il riarrangiamento dei geni delle catene leggere e la formazione finale delle VSC.
Dopo il riarrangiamento dei geni della catena leggera, sulla cellula B viene espresso un VSV completo, contenente una catena leggera (k- o X-), una catena p e un eterodimero 1g-a-1gp. Questo stadio di sviluppo è chiamato linfocita B immaturo. Le cellule 1§M+ B sono le più sensibili allo sviluppo della tolleranza.
Nell'ultima fase dello sviluppo dei linfociti B appare un'ulteriore espressione di IgB. Prima dell'espressione delle IgI, vengono selezionati cloni autoaggressivi di linfociti B che interagiscono con elevata affinità con gli autoantigeni. Questo meccanismo è chiamato eliminazione dei cloni autoaggressivi. I linfociti B maturi con MCV a pieno titolo che riconosce l'antigene lasciano il midollo osseo e migrano verso gli organi periferici del sistema immunitario, dove riconoscono l'antigene correlato ed entrano nella fase di immunogenesi delle cellule B, terminando con la sintesi di anticorpi. Pertanto, i linfociti B (la stragrande maggioranza) non producono anticorpi, ma servono come precursori delle plasmacellule che svolgono questa funzione.
Oltre alle MSC, durante il processo di differenziazione delle cellule B vengono espresse altre molecole necessarie per il pieno riconoscimento dell'antigene e l'interazione con altre cellule (vedi Fig. 3-22).
I linfociti B maturi migrano verso gli organi linfoidi periferici (linfonodi, milza), dove formano follicoli primari. In queste strutture i linfociti B interagiscono con le FDC, che presentano sulla loro superficie per lungo tempo complessi antigene-anticorpo attraverso i recettori Pc, contenenti solitamente anche componenti del complemento. I linfociti B contattano direttamente la FDC e riconoscono l'antigene attraverso uno specifico MCV. L'MCV con una molecola antigenica si sposta all'interno del linfocita B, subisce l'elaborazione e il determinante antigenico incorporato nella molecola HLA di classe II viene trasportato alla membrana cellulare. Un'ulteriore differenziazione delle cellule B richiede l'interazione con le cellule T helper.
Nei centroblasti proliferanti, si verifica un ulteriore processo di formazione della diversità anticorpale a seguito dell'ipermutazione somatica nei geni Y già riarrangiati delle immunoglobuline. L'essenza dell'ipermutazione somatica è la comparsa di mutazioni puntiformi nelle regioni Y dei geni delle immunoglobuline. L'enzima coinvolto nell'ipermutazione è la citidina deaminasi indotta dall'attivazione (AGO; Eng. Ac1:1ua&op-1ps1ises1 suSte Veat1pase) - che sostituisce la base citidina con uracile nella molecola di DNA. Questo enzima è espresso attraverso l'interazione di CD40 e CD40b. Con il deficit di AGO, il cambio di classe delle immunoglobuline è compromesso con lo sviluppo di un'immunodeficienza grave (vedere Tabella 3-3, paragrafo 11.2). I centroblasti migrano quindi nella zona chiara del centro germinale, dove interagiscono con le FDC. Sopravvivono meglio i linfociti B le cui VSC si legano con maggiore affinità all'antigene presentato dalle FDC. Pertanto, si verifica una selezione positiva antigene-dipendente dei linfociti B.
L'interazione delle cellule B con le cellule T helper induce la commutazione dell'isotipo dell'immunoglobulina T-dipendente (Fig. 3-23). Lo scambio degli isotipi anticorpali nelle cellule B naive 1gM+1gE~ avviene a causa della ricombinazione,
Centro germinale
in cui i geni USH sono collegati ad un altro gene CH. La delezione del DNA avviene quindi tra i punti di ricombinazione all'interno di sequenze ripetute note come regioni $mIsk(5) e asportate come DNA circolare. Come risultato di questi riarrangiamenti, la produzione passa da anticorpi 1gM ad anticorpi 1gC, 1gE o 1gA con la stessa specificità.
Quando il gene che codifica per il ligando CD40 è mutato, non si verifica la commutazione degli isotipi di immunoglobuline nei linfociti B e si sviluppa un'immunodeficienza con un aumento del livello di 1§M (sindrome iper-1§M) e l'assenza di altre classi di immunoglobuline. Tali pazienti sono suscettibili alle infezioni da piogeni e richiedono la somministrazione di altre classi di immunoglobuline (vedere paragrafo 11.2). Le citochine sono coinvolte in tutte le fasi della differenziazione dei linfociti B, compreso il cambiamento degli isotipi delle immunoglobuline (Fig. 3-24).
Lo stadio finale della differenziazione dei linfociti B è la plasmacellula. I recettori delle immunoglobuline, gli HLA di classe II e altre molecole caratteristiche dei linfociti B non sono espressi sulla membrana plasmacellulare. I plasmociti sintetizzano e secernono attivamente
Cellule plasmatiche
| . 1d02a |
| IFN-u |
| 1dA |
Origine e differenziazione dei linfociti B
Differenziazione e maturazione delle cellule B si verificano prima nel midollo osseo e poi negli organi periferici del sistema immunitario, dove si depositano allo stadio precursore. I discendenti dei linfociti B sono le cellule della memoria immunologica e le plasmacellule. Le principali caratteristiche morfologiche di quest'ultimo sono l'esteso citoplasma, il reticolo endoplasmatico sviluppato e l'apparato del Golgi con un gran numero di ribosomi. Una plasmacellula che sintetizza attivamente non vive a lungo, non più di 2-3 giorni.
L'attività funzionale dei linfociti B è controllata da antigeni solubili e immunocitochine dell'helper T2, dei macrofagi e di altre cellule, ad esempio IL-4, 5, 6.
Le fasi principali della differenziazione dei linfociti B:
PPSC del midollo osseo (cellule staminali pluripotenti)
· LSC – cellula staminale linfoide (funzione generale della linfopoiesi)
Precursore dei linfociti B
Linfociti B0
Linfociti B1
Linfociti B2
Fasi della differenziazione antigene-indipendente (in cui avviene il riarrangiamento dei geni delle immunoglobuline e la loro espressione) nel midollo osseo: PPSC - LSC - linfociti pre e B - B0.
Stadi della differenziazione antigene-dipendente (in cui si verificano l'attivazione, la proliferazione e la differenziazione in plasmacellule) nelle zone timo-indipendenti degli organi immunitari periferici: linfociti B1 – linfociti B2.
L'antenato dei linfociti B, come altre cellule del sangue, è il PPSC del midollo osseo. Attraverso lo stadio di LSC - il precursore comune di tutti i linfociti T e B - avviene la formazione dei precursori dei linfociti B (pB), che poi si trasformano in linfociti B0 immaturi. Questa differenziazione avviene nel midollo osseo.
I linfociti B0 migrano quindi attraverso il flusso sanguigno e poi popolano le zone timo-indipendenti della periferia degli organi linfoidi. Lì avviene un'ulteriore maturazione e differenziazione dei linfociti B. Sulla loro superficie sono presenti solo recettori per il riconoscimento dell'antigene appartenenti alla classe IgM.
I linfociti B1 sono una traccia, uno stadio più maturo di differenziazione dei linfociti B periferici. La loro superficie contiene anche IgM recettoriali, ma la sua densità per unità sulla parte superiore delle cellule è maggiore rispetto allo stadio B0. Sulla loro superficie è presente un marcatore di membrana CD5, che non è tipico dei linfociti B2.
I linfociti B2 sono una vasta popolazione costituita da cellule immunocompetenti mature. L'immunoglobulina D (differenziazione) appare sulla superficie di B2-l, segno della loro maturità. Inoltre, sopra di essi si trovano i recettori per il riconoscimento dell'antigene appartenenti a tutte le classi di immunolobuline. Si differenziano non solo in plasmacellule che sintetizzano le immunoglobuline, ma da esse si formano anche i linfociti B della memoria. La loro superficie contiene IgM, IgG, IgE, IgA.
Pertanto, quando qualsiasi antigene (Tzavis o Tnezavis) entra nel corpo, le IgM vengono sintetizzate prima contro questo antigene nel processo della risposta immunitaria umorale, e poi vengono sintetizzate tutte le altre classi di immunoglobuline - IgG, IgE, IgA, che garantiscono una protezione efficace di tutti gli organi e i tessuti del corpo.
Principali recettori:
Sulla superficie dei linfociti B sono presenti tracce di recettori:
· Recettori per il riconoscimento dell'antigene delle immunoglobuline;
· Recettore per eritrociti di topo;
Recettore C3b (al terzo componente del sistema del complemento)
· Recettori Fc (per frammenti Fc di immunoglobuline);
· Recettori per i mitogeni B;
· Recettore del virus Einstein-Barr (l'agente eziologico della mononucleosi infettiva).
3. Metodi di valutazione del sistema T.
A. Valutazione quantitativa.
Determinazione del numero di linfociti T. Metodo di formazione della rosetta elettronica (E-ROK).
Il principio del metodo: nella prima fase, i linfociti vengono isolati dal sangue mediante centrifugazione in gradiente di densità. Nella seconda fase, utilizzando la reazione a rosetta con eritrociti di pecora, viene determinata la percentuale di linfociti T rispetto al numero totale. La reazione di formazione della rosetta si basa sulla presenza sulla superficie dei linfociti T di recettori capaci di fissare i globuli rossi di pecora. Pertanto, quando gli eritrociti di pecora vengono aggiunti ad una sospensione di linfociti, questi ultimi vengono adsorbiti dai linfociti T. Le strutture risultanti sono chiamate rosette. Una cellula che forma una rosetta è considerata una cellula circondata da tre o più globuli rossi. Il numero totale di linfociti e il numero di rosette vengono contati al microscopio.
L'intero percorso di sviluppo dei linfociti B da una cellula staminale emopoietica pluripotente alla formazione di plasmacellule che sintetizzano anticorpi e cellule B di memoria comprende antigene-indipendente E stadio di differenziazione antigene-dipendente . La differenziazione antigene-indipendente dei linfociti B avviene nel midollo osseo; si basa sul riarrangiamento dei geni delle immunoglobuline, che porta alla formazione di cloni di linfociti B che esprimono immunoglobuline recettoriali di varie specificità sulla loro superficie. Durante il processo di differenziazione antigene-dipendente negli organi linfoidi periferici, i linfociti B vengono attivati a seguito del riconoscimento degli antigeni corrispondenti mediante recettori di riconoscimento dell'antigene immunoglobulinico (ARR); la loro proliferazione e differenziazione in plasmacellule che sintetizzano anticorpi e cellule B della memoria. In questa fase avviene anche il riarrangiamento dei geni delle immunoglobuline, che porta alla sintesi di diversi isotipi di immunoglobuline.
La formazione dei linfociti B inizia nell'embriogenesi e continua per tutta la vita. Durante il periodo embrionale, i linfociti B si formano nel sacco vitellino, nel fegato fetale e nel midollo osseo embrionale. Dopo la nascita, l’unica fonte di linfociti B nei mammiferi e nell’uomo è il midollo osseo.
Principali fasi della differenziazione dei linfociti B
Un diagramma che riflette le fasi principali della differenziazione dei linfociti B è presentato in Fig. 19.
Figura 19. Principali fasi della differenziazione dei linfociti B
· HSC – cellule staminali emopoietiche del midollo osseo;
· LSC – cellula staminale linfoide (comune precursore della linfopoiesi);
· pB – precursore dei linfociti B;
· B 0 – linfociti;
· B 1 – linfociti (linfociti B naive);
· B 2 – linfociti;
L'antenato dei linfociti B, come altre cellule del sangue, è la cellula staminale emopoietica pluripotente del midollo osseo (HSC). Attraverso lo stadio di cellula staminale linfoide (LSC) - il precursore comune di tutti i linfociti (T e B-) - avviene la formazione di precursori dei linfociti B (pB), che poi si trasformano in linfociti B0 immaturi. Questa differenziazione avviene nel midollo osseo senza interazione con gli antigeni.
I precursori dei linfociti B si formano da cellule staminali linfoidi sotto l'influenza del microambiente delle cellule stromali del midollo osseo. Le cellule stromali supportano lo sviluppo delle cellule pB attraverso interazioni dirette cellula-cellula attraverso varie molecole di adesione cellulare (VLA-4, VCAM-1, ecc.), nonché attraverso molecole della superficie delle cellule stromali come SCF (fattore delle cellule staminali). Le cellule stromali del midollo osseo secernono anche una serie di citochine: IL-3,4,6 e IL-7, che supporta lo sviluppo delle cellule pB nelle prime fasi del loro sviluppo.
I linfociti B 0 migrano quindi attraverso il flusso sanguigno e popolano le zone indipendenti dal timo degli organi linfoidi periferici. Lì, l'ulteriore maturazione e differenziazione dei linfociti B avviene negli stadi B 1 e B 2 e acquisiscono la capacità di sintetizzare tutte le classi di immunoglobuline in risposta agli antigeni che entrano nel corpo.
Linfociti B0è una popolazione di linfociti B immunologicamente immaturi. Sulla loro superficie sono presenti solo recettori per il riconoscimento dell'antigene appartenenti alla classe IgM. Tuttavia, la densità di questi recettori per unità di superficie cellulare è molto bassa, quindi non possono garantire un'interazione efficace con l'antigene e non sintetizzano le IgM nel sangue periferico. Lo stadio B 0 corrisponde al momento della formazione dei cloni dei linfociti B. Un clone di linfociti B è un gruppo di linfociti B che presentano sulla loro superficie recettori immunoglobulinici con la stessa specificità. Allo stadio B 0 passano i linfociti B del midollo osseo selezione negativa, a seguito della quale i cloni di linfociti B autoreattivi muoiono per apoptosi o subiscono modifica del recettore, che priva i loro recettori immunoglobulinici della capacità di interagire con i propri antigeni. Questi processi sono alla base della formazione della tolleranza delle cellule B centrali.
Vengono anche chiamati linfociti B0 immaturi che lasciano il midollo osseo e vanno alla periferia linfociti B transitori. Al contatto con gli antigeni nella periferia, i linfociti B transitori funzionalmente immaturi entrano in uno stato di anergia o muoiono per apoptosi.
I linfociti B1 lo sono linfociti B naïve che non hanno ancora incontrato l'antigene, hanno un'aspettativa di vita piuttosto breve (da 5-6 giorni a 3-4 mesi). Se i linfociti B 1 naive non incontrano un antigene corrispondente alla loro specificità, muoiono, poiché non saranno in grado di diventare linfociti B 2 residenti situati nei follicoli linfoidi.
Sulla superficie dei linfociti B 1 vengono espressi simultaneamente IgM E IG D la stessa specificità antigenica, ma IG D- i recettori sui linfociti B 1 sono rappresentati in misura molto minore. Sebbene l'IgD sia un caratteristico marcatore di superficie dei linfociti B naive maturi, la sua funzione non è stata ancora chiarita, ma è stato dimostrato che la presenza di IgD è necessaria per lo sviluppo dei linfociti B e la loro risposta alla maggior parte degli antigeni. La densità delle IgM recettoriali per unità di superficie delle cellule B 1 è significativamente più alta rispetto allo stadio B 0.
Quando incontrano un antigene corrispondente alla loro specificità, i linfociti B 1 naive lo riconoscono con l'aiuto del VCR, si attivano e iniziano a proliferare, seguito dalla differenziazione in plasmacellule che sintetizzano anticorpi. Tuttavia, i linfociti B 1 possono reagire direttamente prevalentemente con antigeni timo-indipendenti con la sintesi di IgM. Linfociti B1 innescati dall'antigene- questo è già completo cellule B mature, ma non sono ancora progredite allo stadio B 2 e non sono diventate linfociti B follicolari residenti.
Linfociti B2(chiamato anche linfociti B follicolari , O Linfociti B-2 ) sono formati da linfociti B 2 innescati e si trovano principalmente nei follicoli dei linfonodi e di altri organi linfoidi, dove entrano in contatto con l'antigene presentato sulla superficie dell'APC. Successivamente proliferano per formare centri germinali del follicolo e si differenziano in plasmacellule che sintetizzano anticorpi. I linfociti B 2 sono una vasta popolazione costituita da cellule immunocompetenti mature. Sulla superficie dei linfociti B 2, l'immunoglobulina D (differenziazione) è espressa in alte concentrazioni e contiene anche recettori per il riconoscimento dell'antigene appartenenti a tutte le classi di immunoglobuline. I linfociti B 2 sono in grado di rispondere a qualsiasi antigene (sia timo-indipendente che timo-dipendente) e sintetizzare immunoglobuline di tutte le classi, che costituiscono la base della risposta immunitaria adattativa umorale secondaria. Per la loro attivazione necessitano dell'aiuto dei T-helper, la cui interazione avviene nei follicoli linfoidi sia attraverso il contatto diretto di queste cellule sia con l'ausilio delle citochine sintetizzate dai T-helper (IL-2, IFN-γ, IL- 4, IL-5, ecc.).
I segnali provenienti dalle cellule T helper inducono la commutazione degli isotipi di immunoglobuline nei linfociti follicolari B2, che garantisce la produzione di anticorpi con proprietà ottimali necessarie per combattere questo antigene. Man mano che si sviluppa una risposta immunitaria, l’affinità media degli anticorpi prodotti aumenta (un processo chiamato maturazione dell’affinità). Ciò si verifica perché nel processo di proliferazione del clone di linfociti B che risponde all'antigene, in queste cellule si verificano ipermutazioni somatiche e quindi la selezione delle varianti che legano l'antigene più efficacemente (quei linfociti B i cui BCR hanno la massima affinità per un dato antigene). epitopo delle cellule B).
I linfociti B 2 si differenziano non solo in plasmacellule che sintetizzano le immunoglobuline, ma da loro si formano e Cellule B della memoria , memorizzando informazioni sull'antigene. Le cellule B della memoria sono piccoli linfociti B di lunga durata formati da cellule B mature a seguito della stimolazione dell'antigene con la partecipazione dei linfociti T. Quando questo antigene viene reintrodotto nell'organismo, i linfociti B della memoria accelerano il riconoscimento dell'antigene, la proliferazione del corrispondente clone di linfociti B e la rapida sintesi di un gran numero di anticorpi specifici contro di esso.
I linfociti B della memoria, in assenza di antigene, possono anche trasformarsi in plasmacellule e sintetizzare anticorpi di una certa specificità, garantendo l'immunità. Pertanto, per i virus del vaiolo, della poliomielite e del morbillo, questo processo dura quasi una vita, per la tossina tetanica - solo circa 5 anni, per il bacillo della dissenteria - circa 1 mese. Il problema di potenziare l'immunogenicità e aumentare la durata della memoria immunologica è molto importante per la creazione di vaccini efficaci.
Allo stadio B 2 come risultato della differenziazione antigene-dipendente all'interno di ciascun clone di linfociti B che reagiscono alternativamente ad un dato antigene, come risultato della commutazione dei geni che codificano per la sintesi di catene pesanti di molecole di immunoglobuline, si formano quattro gruppi principali di linfociti B 2: Bm, Bg, Be, Ba, che effettuano la sintesi e la secrezione rispettivamente di IgM, IgG, IgE e IgA. Questo processo è schematicamente rappresentato in Fig. 20.
Figura 20. Differenziazione dei linfociti B2
Il primo gruppo nel processo di differenziazione è formato da un gruppo di linfociti B 2, sulla cui superficie sono presenti IgD e IgM; queste cellule sintetizzeranno le IgM per l'esportazione. Quindi, in seguito allo scambio di geni durante il processo di differenziazione, si forma un gruppo di linfociti B 2, contenenti IgD e IgG sulla superficie, che sintetizzano IgG contro un dato antigene; il terzo gruppo è formato dai linfociti B 2, che presentano sulla loro superficie IgD e IgE e sintetizzano le IgE; e, infine, il quarto - linfociti B 2 contenenti IgD e IgA sulla superficie, si differenziano in plasmacellule che sintetizzano IgA. L'IgD, contenuto sulla superficie dei linfociti B 2, ha solo una forma legata alla membrana e normalmente non viene praticamente sintetizzato per l'esportazione, quindi è contenuto in tracce nel plasma sanguigno. Il meccanismo d'azione di questa immunoglobulina non è stato ancora ben studiato, ma è stato dimostrato sperimentalmente che la sua rimozione dalla superficie dei linfociti B porta alla loro perdita della capacità di reagire agli antigeni timo-dipendenti.
Così, Quando un qualsiasi antigene (timo-indipendente o timo-dipendente) entra nel corpo, le IgM vengono sintetizzate per prime contro questo antigene nel processo della risposta immunitaria umorale, UN poi arriva la sintesi di tutte le altre classi di immunoglobuline: IgG, IgE e IgA, che fornisce una protezione efficace di tutti gli organi e tessuti del corpo.
Nel processo di differenziazione dei linfociti T, ci sono due fasi principali (come ricorderete, le stesse due fasi si distinguono nel processo di differenziazione dei linfociti B):
1. Differenziazione antigene-indipendente: avviene costantemente nel timo.
2. Differenziazione antigene-dipendente: si verifica negli organi periferici del sistema immunitario solo quando un linfocita T entra in contatto con un antigene.
DIFFERENZIAMENTO ANTIGENE-INDIPENDENTE DEI LINFOCITI T
La cellula madre dei linfociti T, come tutte le cellule del sangue, è una cellula staminale emopoietica pluripotente. Il suo contrassegno è CD 34. Per informazioni di base sul CD, vedere la fine della raccomandazione educativa e metodologica.
I primi precursori dei linfociti T migrano dal midollo osseo al timo, dove la differenziazione antigene-indipendente delle cellule T avviene sotto l'influenza delle "cellule tata", delle cellule epiteliali timiche e degli ormoni timici (α- e β-timosina , timulina/fattore timico sierico/, timopoietina, fattore umorale timico). I primi marcatori dei timociti sono CD7, CD2. Nel timo, i linfociti T si differenziano in cellule immunocompetenti e acquisiscono l'importante capacità di riconoscere l'antigene. Sulla loro membrana esterna appare (esprime) un recettore speciale: il recettore delle cellule T (TCR, TcR, recettore delle cellule T) per l'antigene. Inoltre, per ciascun antigene (epitopo) nel corpo esiste un linfocita separato o i suoi linfociti discendenti figli clonati, che hanno un TcR specifico per l'antigene. I timociti, contemporaneamente al TcR, acquisiscono durante la differenziazione il CD3, che è strettamente associato al recettore delle cellule T. Il CD3 è necessario per la trasduzione del segnale dal TCR al citoplasma. Sulla superficie dei timociti compaiono anche molecole CD8 e CD4. Queste sono cellule doppie positive, cioè il loro fenotipo (TCR+, CD3+, CD4+, CD8+) e loro
Il sito di legame dell'antigene del Dipartimento di Immunologia Clinica con Allergologia sono i timociti giovani.
Nella loro struttura, le molecole TcR (TCR) assomigliano alle immunoglobuline (frammento Fab) e sono costituite da catene alfa e beta (TcR αβ sono la stragrande maggioranza) o catene gamma e delta (TcR γδ). Le forme αβ e γδ di TcR hanno una struttura molto simile. Ciascuna catena TCR è composta da due regioni (domini): la variabile esterna (V) e la seconda costante (C). Singoli geni che codificano l'intera regione variabile (V) α e
Non sono presenti catene β del TcR. Frammenti di domini variabili sono codificati da tre gruppi di geni designati V, D, J. Nel genoma cellulare, i geni che codificano i segmenti V, J e D della regione variabile sono presentati sotto forma di numerose varianti. Si formano le varie combinazioni dei segmenti V, J e D della regione V
attraverso un processo di alterazione genetica chiamato riarrangiamento, forniscono diversità alle molecole TCR.
Pertanto, un numero limitato di geni (circa 400) può codificare recettori per un numero quasi infinito di antigeni (molti milioni). Inoltre, varie combinazioni di geni dei segmenti V, D, J sono solo uno dei modi per ottenere la diversità dei recettori antigenici dei linfociti T.
La funzione principale dei linfociti T maturi è il riconoscimento di peptidi antigenici estranei in combinazione con autoantigeni del complesso maggiore di istocompatibilità (MHC) sulla superficie delle cellule presentanti l'antigene o sulla superficie di qualsiasi cellula bersaglio del corpo. Per svolgere questa funzione, i linfociti T devono essere in grado di riconoscere gli autoantigeni MHC. Allo stesso tempo, le cellule T non dovrebbero riconoscere gli autoantigeni del corpo associati agli antigeni dell'MHC.
A questo proposito, nel timo, i giovani timociti subiscono una selezione (“selezione”), il cui TcR corrisponde alle condizioni di cui sopra.
L'essenza della selezione positiva e negativa è la seguente (vedi figura sul frontespizio):
Selezione positiva. I linfociti T, il cui TCR ha la capacità di riconoscere l'HLA (molecole MHC) delle cellule stromali del timo, sopravvivono e, in caso contrario, muoiono per apoptosi. Selezione positiva: supporto per la sopravvivenza selettiva. Pertanto, solo i linfociti sono in grado di sopravvivere
riconosci il tuo HLA! E questa capacità è successivamente importante nel funzionamento delle cellule T.
Inoltre, i linfociti autoreattivi (linfociti che hanno TCR verso i determinanti antigenici dei propri tessuti) muoiono nel timo per apoptosi. È importante che, a contatto con le cellule epitelioidi del timo, i linfociti T che reagiscono ai “propri” vengano distrutti innescando l’apoptosi (programmazione
morte cellulare quando attivato attraverso il recettore CD95 – Fas). Questa è una selezione negativa. Di conseguenza, i cloni cellulari autoreattivi scompaiono e sorge la tolleranza (non reattività) al “proprio”. Nel timo circa il 95-97% dei linfociti muore a seguito del processo di selezione.
Successivamente, una delle molecole CD4 o CD8 viene persa e le cellule maturano. Le cellule che trattengono CD4 sono cellule T helper (Th) e il loro TCR riconosce l'HLA di classe II, mentre le cellule che trattengono CD8 sono linfociti T citotossici e il loro TCR ha la capacità di riconoscere l'HLA di classe I. Dal timo
Su un linfocita T esiste solo una variante del recettore e solo per un antigene.
Il TcR è fortemente associato al CD3.Dipartimento di Immunologia Clinica con Allergologia, migrano verso gli organi linfoidi periferici, dove popolano prevalentemente le zone T-dipendenti. In particolare, nei linfonodi - paracorticali. I linfociti maturi ricircolano.
Pertanto, la differenziazione INDIPENDENTE DALL'ANTIGENE dei linfociti T comprende la proliferazione, l'acquisizione di marcatori specifici da parte dei linfociti T e la formazione di sottopopolazioni differenziate e mature in grado di svolgere funzioni caratteristiche di una particolare sottopopolazione
(induzione della risposta immunitaria, sua regolazione, citotossicità). Nel processo di differenziazione antigene-indipendente si formano linfociti geneticamente determinati per interagire con un antigene specifico e una risposta immunitaria a questo antigene.
DIFFERENZIAMENTO ANTIGENE-DIPENDENTE DEI LINFOCITI T
La differenziazione antigene-dipendente avviene negli organi periferici del sistema immunitario se il linfocita T interagisce con l'antigene. Inizia con il momento del riconoscimento dell'antigene e termina con la formazione di un clone di linfociti in grado di esercitare un effetto specifico sia nei confronti dell'antigene che verso altre cellule immunocompetenti che interagiscono con l'antigene. Inoltre, gli aiutanti e i linfociti citotossici riconoscono l'antigene in modo diverso. COSÌ,
Gli AIUTANTI (cellule CD4) riconoscono l'ANTIGENE in combinazione con HLA CLASSE II, KILLERS
(cellule CD8) - antigene in complesso con HLA CLASSE 1. Il riconoscimento dell’antigene da parte delle cellule T helper è un processo centrale sia nella risposta immunitaria umorale che nel potenziamento della forma cellulare della risposta immunitaria.
MARCATORI Specifici per TUTTA LA POPOLAZIONE DI LINFOCITI T sono gli antigeni CD 3 presenti sulla membrana esterna di queste cellule (in precedenza veniva utilizzato il marcatore CD 2, un recettore per gli eritrociti di pecora, il che non è del tutto corretto. Per i parametri di Antigeni CD, vedere l'Appendice.)
Marcatore dei linfociti T - una struttura caratteristica solo dei linfociti T (tutti
sottopopolazioni di linfociti T) – CD3.
SUPOPOPULAZIONI LINFOCITARIE:
I linfociti. Circa la metà dei linfociti T circolanti portano sulla loro superficie l'antigene CD4. Questi linfociti T funzionano come AIUTANTI, cioè aiutanti (dall'inglese To help - aiutare), "coinvolgendo" la popolazione di linfociti B nel processo di produzione di anticorpi e effettori T nell'implementazione dell'immunità cellulare. Le cellule T-helper mediano la loro funzione mediante fattori umorali: le citochine, che vengono sintetizzate da questi linfociti in risposta a uno stimolo antigenico.
L'insufficienza della funzione helper dei linfociti T, osservata nella sindrome da immunodeficienza acquisita (AIDS; uno dei bersagli più importanti dell'HIV sono i linfociti T helper), porta alla "non reattività" del corpo alla stimolazione antigenica, che alla fine contribuisce alla la persistenza di microrganismi nel corpo umano, lo sviluppo di neoplasie maligne e provoca la morte.
Cellule T helper (Th) – stimolano la proliferazione e la differenziazione dei linfociti T e B rilasciando citochine. A seconda di quali citochine producono (a seconda del profilo citochinico), si distinguono:
Th1 (cellule T-helper del primo tipo), secernono IL-2 e γ-interferone e, infine, forniscono reazioni immunitarie delle cellule T - stimolano la risposta immunitaria contro batteri intracellulari, antivirali, antitumorali, immunità ai trapianti.
Th2 (cellule T-helper del secondo tipo), secernono IL-4, IL-5, IL-6, IL-10, IL-13 e stimolano la sintesi di anticorpi, promuovono lo sviluppo di una risposta immunitaria umorale contro i batteri extracellulari , le loro tossine, così come la formazione di anticorpi IgE
Esiste antagonismo tra Th1 e Th2: quando aumenta l'attività dell'uno, la funzione dell'altro viene inibita. Di conseguenza, le cellule T (Th1Ø T killer) o le cellule B (Th2 Ø linfociti B Ø
Tutti i linfociti T CD3+
CD4+ - sulle cellule T-helper
CD8+ - su T-citotossico
I recettori compaiono sui linfociti T attivati per
IL-2, antigeni HLA-DR, recettore della transferrina (CD71).
Nelle persone sane si formano i linfociti T (CD3+).
60-80% di tutti i linfociti del sangue.
Data aggiunta: 2014-12-12 | Visualizzazioni: 4308 | Violazione del copyright
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Durante la differenziazione, i linfociti acquisiscono un apparato recettoriale che determina la loro capacità di interagire con altre cellule dell'organismo e di rispondere alle influenze antigeniche, per formare cloni di cellule discendenti che realizzano l'effetto finale della reazione immunologica (formazione di AT o linfociti citolitici).
Fasi di maturazione e differenziazione dei linfociti T.
Formazione di un repertorio di recettori antigenici di varie specificità. Questi P sono in grado di riconoscere gli Ag incontrati dal macroorganismo (le cellule con P per autoAG vengono rimosse). Nel timo, le cellule T sono addestrate a riconoscere le loro molecole del principale complemento di istocompatibilità MHC, individuale per ciascuna. Il timo è costituito da 2 lobi, follicoli dalla corteccia e dal midollo. Le cellule T formate nel fegato fetale entrano nella corteccia attraverso le venule, dove i precursori della linfa T proliferano, si differenziano e migrano nel midollo, dove si specializzano e lasciano il timo. Durante il differenziale - cambio dei marcatori.
Differenza del cluster (CD) sulla superficie dell'ICC: può essere utilizzato per determinare in quale stadio di differenziazione si è verificato il difetto. Un ruolo importante è svolto dalle cellule epiteliali del timo: cellule nutrici nello strato esterno della corteccia (supportano la proliferazione di cellule immature grazie al rilascio della citochina IL-7), cellule corticali formano una rete = TEC (supporto per selezione positiva dei timociti), le cellule midollari sono unite in grappoli = TEM (responsabile della tolleranza all'autoAG). Durante la pubertà il timo si atrofizza.
4 fasi dell'evoluzione del timo:
ñ = 1-10 anni - fase iniziale (le cellule hanno cluster CD44 e CD25) formazione dei recettori Tcl = doppio negativo DNCD4 (né CD4 né CD8), poi le cellule diventano CD44-, ma rimane CD25 (non sono presenti né CD4 né CD8) … . Catena αβ del TCR → si forma CD3
ñ = 10-20 anni intermedi - le cellule perdono CD 25, appare CD1, compaiono CD4 e CD8 doppi positivi (espressione di R e CD3 sulla membrana cellulare)
ñ = maturità 25-40 anni - Il CD1 viene perso e le cellule si dividono in singoli CD4 positivi (cellule Helper) e CD8 (linfociti citotossici). Riespressione di CD44+ (le cellule dagli organi centrali vanno a quelli periferici). Si formano 2 tipi di recettori cellulari: TCR αβ = 95%, TCR Δγ = 1%
Fasi di maturazione e differenziazione linfociti B. Da SC a 8-9 settimane di sviluppo V/U nel fegato fetale. Dopo la nascita nel CM, dove maturano a stretto contatto con le cellule reticolari dello stroma. IL-7 è responsabile della differenza. Una volta raggiunta la maturità, una parte viene fagocitata, l'altra parte entra nel flusso sanguigno
Formazione di precursori BCL (BCR) = preBCL classe 1 → preBCL grande classe 2 → preBCL piccolo classe 2 → BCL immaturo (Ig D e M di superficie) → BCL maturo va agli organi linfoidi periferici. Allo stadio AG-dipendente diff Ig M - diff sulle cellule della memoria e sulle cellule produttrici di AT L'antenato di tutte le cellule del sistema immunitario è la cellula staminale ematopoietica (HSC). Le HSC sono localizzate nel periodo embrionale nel sacco vitellino, nel fegato e nella milza. Nell'ultimo periodo dell'embriogenesi compaiono nel midollo osseo e continuano a proliferare nella vita postnatale. Dal BMSC, nel midollo osseo si forma una cellula progenitrice della linfopoiesi (cellula progenitrice linfoide multipotente), che genera due tipi di cellule: cellule pre-T (cellule T precursori) e cellule pre-B (cellule B precursori).
Indipendente dall'antigene la proliferazione e la differenziazione sono geneticamente programmate per produrre cellule capaci di dare un tipo specifico di risposta immunitaria quando incontrano uno specifico antigene grazie alla comparsa di speciali “recettori” sul plasmalemma dei linfociti. Si verifica negli organi centrali del sistema immunitario (timo, midollo osseo o borsa di Fabricius negli uccelli) sotto l'influenza di fattori specifici prodotti dalle cellule che formano il microambiente (stroma reticolare o cellule reticoloepiteliali nel timo).
Dipendente dall'antigene La proliferazione e la differenziazione dei linfociti T e B si verificano quando incontrano antigeni negli organi linfoidi periferici e si formano cellule effettrici e cellule della memoria (che conservano informazioni sull'antigene attivo). I linfociti T risultanti costituiscono il pool longevo, linfociti circolanti e linfociti B - di breve durata cellule.
Recettori dei linfociti T e B per il riconoscimento dell'antigene (TCR e BCR). Struttura e funzioni. Corecettori fondamentali.
I linfociti interagiscono con Ag attraverso recettori situato sulla superficie cellulare. I recettori sono molecole glicoproteiche costituite da catene polipeptidiche collegate da legami disolfuro.
Recettori dei linfociti T sono due catene polipeptidiche costituite da domini variabili e costanti, sezioni delle quali attraversano la membrana superficiale del linfocita e sono immerse nel citoplasma. CON TCR Sono associati anche i corecettori CD-4 (nei linfociti T helper, necessari per il riconoscimento dell'HLA-2) e CD-8 (nei CTL, necessari per il riconoscimento dell'HLA-1). 2 opzioni sono costituite da subunità αβ 95% e γΔ nella milza, LU, ecc. - eteropolimeri. Collegato tramite doppi legami disolfuro al complesso CD3, che consiste di polipeptidi gamma, delta, epsilon, sigma = catene invarianti TCR (la loro sequenza AK è la stessa per tutti).BCR– ha componenti aggiuntivi = 4 catene (2Ig α e 2Ig β). Sono combinati con le BCR per migliorare il contributo dell’AG al PC. TCR e BCR vengono sintetizzati durante la linfopoiesi, cioè in assenza di antigene. Ogni linfocita esprime solo una variante del recettore legante l'antigene, cioè questo linfocita è dedicato a un solo antigene specifico.
Antigeni del complesso maggiore di istocompatibilità - MHC negli esseri umani sono chiamati - HLA(ce ne sono 2 tipi). sono in grado di provocare una forte reazione di rigetto durante il trapianto di tessuto all'interno della stessa specie. Entrambe le classi di queste molecole – HLA-1 e HLA-2 – sono coinvolte nella presentazione dell'antigene ai linfociti.
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