B LENFOSITLERI: ÖZELLIKLERI, YAPISI, IŞLEVLERI, TÜRLERI - BIYOLOJI - 2025

B lenfositler , veya B hücreleri, humoral bağışıklık tepkisi sistemine dahil lökosit grubuna aittir. Onlar için tasarlandıkları belirli molekülleri tanıyan ve onlara saldıran antikorların üretilmesiyle karakterize edilirler.

Lenfositler 1950'lerde keşfedildi ve iki farklı türün (T ve B) varlığı, kümes hayvanlarının bağışıklık sistemini incelerken David Glick tarafından kanıtlandı. Bununla birlikte, B hücrelerinin karakterizasyonu 1960'ların ortaları ile 1970'lerin başları arasında gerçekleştirildi.

Bir insan B lenfositinin fotoğrafı (Kaynak: Wikimedia Commons aracılığıyla NIAID)

B lenfositleri tarafından üretilen antikorlar, antijenlerin nötralizasyonuna katıldıkları veya söz konusu sistemle işbirliği yapan diğer hücreler tarafından ortadan kaldırılmalarını kolaylaştırdıkları için humoral bağışıklık sisteminin efektörleri olarak işlev görürler.

İmmünoglobulinler olarak bilinen kan proteinleri olan beş ana antikor sınıfı vardır. Bununla birlikte, en bol antikor IgG olarak bilinir ve serumda salgılanan immünoglobulinlerin% 70'inden fazlasını temsil eder.

Özellikleri ve yapısı

Lenfositler, çapı 8 ila 10 mikron olan küçük hücrelerdir. Heterokromatin şeklinde bol DNA içeren büyük çekirdeklere sahiptirler. Özel organelleri yoktur ve mitokondriler, ribozomlar ve lizozomlar, hücre zarı ile çekirdek arasında kalan küçük bir boşluktadır.

B hücrelerinin yanı sıra T lenfositleri ve diğer hematopoietik hücreler kemik iliğinden kaynaklanır. Lenfoid soyuna zar zor “bağlı” olduklarında, henüz antijenik yüzey reseptörlerini ifade etmezler, bu nedenle herhangi bir antijene yanıt veremezler.

Membran reseptörlerinin ekspresyonu, olgunlaşma sırasında meydana gelir ve daha sonra bunlar, daha sonraki farklılaşmalarını indükleyen belirli antijenler tarafından uyarılabilmeleridir.

Olgunlaştıktan sonra, bu hücreler kan dolaşımına salınır ve burada antikorları sentezleme ve salgılama kabiliyetine sahip tek hücre popülasyonunu temsil ederler.

Bununla birlikte, antijen tanıma ve hemen sonrasında meydana gelen olayların çoğu dolaşımda değil, dalak, lenf düğümleri, apendiks, bademcikler gibi "ikincil" lenfoid organlarda ve Peyerin yamaları.

gelişme

B lenfositleri, T hücreleri, doğal öldürücü (NK) hücreler ve bazı dendritik hücreler arasında paylaşılan bir öncüden kaynaklanır. Bu hücreler geliştikçe kemik iliğinde farklı yerlere göç ederler ve hayatta kalmaları belirli çözülebilir faktörlere bağlıdır.

Farklılaşma veya gelişme süreci, daha sonra üretilecek olan antikorların ağır ve hafif zincirlerini kodlayan genlerin yeniden düzenlenmesiyle başlar.

Özellikleri

B lenfositleri, savunma sistemi açısından çok özel bir işleve sahiptir, çünkü işlevleri, yüzeylerindeki reseptörler (antikorlar) tanınan "invaziv" veya "tehlikeli" kaynaklardan antijenlerle temas ettiğinde ortaya çıkar. ne kadar garip.

Membran reseptörü-antijen etkileşimi, B lenfositlerinde bir aktivasyon yanıtını tetikler, öyle ki bu hücreler çoğalır ve efektör veya plazma hücrelerine farklılaşır, ateşlediği antijen tarafından tanınan gibi kan dolaşımına daha fazla antikor salgılayabilir. cevap.

İmmün yanıtlarda lenfositlerin etkisi (Kaynak: Wikimedia Commons aracılığıyla SPQR10)

Humoral immün yanıt durumunda antikorlar, efektör rolünü oynar ve onlar tarafından "etiketlenen" veya "nötralize edilen" antijenler, farklı yollarla elimine edilebilir:

- Antikorlar, çeşitli antijen moleküllerine bağlanarak fagositik hücreler tarafından tanınan agregalar oluşturabilir.

- İstilacı bir mikroorganizmanın zarı üzerinde bulunan antijenler, sözde "tamamlayıcı sistemi" etkinleştiren antikorlar tarafından tanınabilir. Bu sistem, istilacı mikroorganizmanın parçalanmasını sağlar.

- Toksinler veya viral partiküller olan antijenler söz konusu olduğunda, bu moleküllere karşı spesifik olarak salgılanan antikorlar onlara bağlanabilir, onları kaplayabilir ve konağın diğer hücresel bileşenleri ile etkileşimlerini önleyebilir.

Son yirmi yılda bağışıklık sistemi ile ilgili çok sayıda araştırmaya tanık olmuş ve B hücrelerinin ek işlevlerini açıklamayı mümkün kılmıştır.Bu işlevler arasında antijenlerin sunulması, sitokinlerin üretimi ve salgılanmasıyla belirlenen "baskılayıcı" kapasite yer almaktadır. interlökin IL-10.

Türleri

B hücreleri iki fonksiyonel gruba ayrılabilir: efektör B hücreleri veya plazma B hücreleri ve hafıza B hücreleri.

Efektör B hücreleri

Plazma hücreleri veya efektör B lenfositleri, kan plazmasında dolaşan antikor üreten hücrelerdir. Kan dolaşımına antikor üretme ve salma kabiliyetine sahiptirler, ancak plazma membranlarıyla ilişkili bu antijenik reseptörlerin düşük bir sayısına sahiptirler.

Bu hücreler, nispeten kısa sürelerde çok sayıda antikor molekülü üretir. Bir efektör B lenfositinin saniyede yüz binlerce antikor üretebildiği bulunmuştur.

Bellek B hücreleri

Hafıza lenfositleri, efektör hücrelerden daha uzun bir yarı ömre sahiptir ve bir antijenin varlığıyla aktive edilen bir B hücresinin klonları olduklarından, onlara yol açan hücreyle aynı reseptörleri veya antikorları eksprese ederler.

etkinleştirme

B lenfositlerinin aktivasyonu, bir antijen molekülünün B hücrelerinin zarına bağlı immünoglobulinlere (antikorlar) bağlanmasından sonra gerçekleşir.

Antijen-antikor etkileşimi iki yanıtı tetikleyebilir: (1) antikor (membran reseptörü), lenfosit aktivasyon sürecini tetikleyen dahili biyokimyasal sinyaller yayabilir veya (2) antijen içselleştirilebilir.

Antijenin endozomal veziküllerde içselleştirilmesi, enzimatik işlenmesine (bir protein antijeni ise) yol açar, burada ortaya çıkan peptitler, yardımcı bir T lenfositi tarafından tanınmak amacıyla B hücresinin yüzeyinde "sunulur".

Yardımcı T lenfositleri, antikorların ekspresyonunu ve kan dolaşımına salgılanmasını düzenleyen çözünür sitokinleri salgılama işlevlerini yerine getirir.

olgunlaşma

Kuşlarda olanın aksine, memeli B lenfositleri kemik iliği içinde olgunlaşır, bu da, buradan ayrıldıklarında, membran antijenlerinin veya antikorlarının bağlanması için spesifik membran reseptörlerini eksprese ettikleri anlamına gelir.

Bu süreç sırasında, interferon gama (IFN-γ) gibi B lenfositlerinin farklılaşmasını ve olgunlaşmasını sağlayan belirli faktörlerin salgılanmasından diğer hücreler sorumludur.

B hücrelerinin yüzeyinde bulunan membran antikorları, her birinin antijenik özgüllüğünü belirleyenlerdir. Bunlar kemik iliğinde olgunlaştığında, özgüllük, antikor molekülünü kodlayan genin bölümlerinin rastgele yeniden düzenlenmesiyle tanımlanır.

B hücreleri tamamen olgunlaştığında, her biri belirli bir antikorun ağır ve hafif zincirlerini kodlayan yalnızca iki işlevsel gene sahiptir.

Bundan böyle, olgun bir hücre ve onun yavruları tarafından üretilen tüm antikorlar aynı antijenik özgüllüğe sahiptir, yani bir antijenik soyu (aynı antikoru üretirler) bağlıdırlar.

B lenfositlerinin olgunlaştıkça maruz kaldığı genetik yeniden düzenlemenin rastgele olduğu göz önüne alındığında, bu işlemden kaynaklanan her hücrenin benzersiz bir antikoru ifade ettiği ve böylece farklı antijenlere karşı antikorları ifade eden 10 milyondan fazla hücre ürettiği tahmin edilmektedir.

Olgunlaşma sürecinde, onları üreten organizmanın hücre dışı veya zar bileşenlerini tanıyan B lenfositleri seçici olarak elimine edilerek "oto-antikor" popülasyonlarının yayılmaması sağlanır.

Antikorlar

Antikorlar, antijenleri tanıyabilen üç molekül sınıfından birini temsil eder, diğer ikisi T hücresi reseptör molekülleri (TCR'ler) ve ana histo-uyumluluk kompleksi (MHC) proteinleridir. ).

TCR'ler ve MHC'lerden farklı olarak, antikorların antijenik özgüllüğü daha yüksektir, antijenlere olan ilgileri çok daha yüksektir ve daha iyi çalışılmışlardır (kolay saflaştırılmaları sayesinde).

Bir antikorun (immünoglobulin) basit şematik gösterimi (Kaynak: DO11.10, Wikimedia Commons aracılığıyla)

Antikorlar, B hücrelerinin yüzeyinde veya endoplazmik retikulumun zarında olabilir. Genellikle kan plazmasında bulunurlar, ancak bazı dokuların interstisyel sıvısında da bulunabilirler.

- Yapı

Farklı sınıflardan antikor molekülleri vardır, ancak bunların hepsi özdeş çiftleri oluşturan ve disülfür köprüleriyle birbirine bağlanan iki ağır ve iki hafif polipeptit zincirinden oluşan glikoproteinlerdir.

Hafif ve ağır zincirler arasında, antikorun antijenle bağlanma bölgesine karşılık gelen bir tür "yarık" oluşur. Bir immünoglobulinin her hafif zinciri yaklaşık 24 kDa ağırlığındadır ve her ağır zincir 55 veya 70 kDa arasındadır. Hafif zincirlerin her biri bir ağır zincire bağlanır ve ağır zincirler de birbirine bağlanır.

Yapısal olarak konuşursak, bir antikor iki "bölüme" ayrılabilir: biri antijen tanımadan (N-terminal bölgesi) ve diğeri biyolojik fonksiyonlardan (C-terminal bölgesi) sorumludur. Birincisi değişken bölge olarak bilinir, ikincisi ise sabittir.

Bazı yazarlar, iki zincir arasında oluşan antijen temas boşluğunun yapısı sayesinde, antikor moleküllerini "Y" şeklinde glikoproteinler olarak tanımlamaktadır.

- Antikor türleri

Hafif antikor zincirleri, "kappa" ve "lambda" (κ ve λ) olarak adlandırılır, ancak her antikor izotipine özdeşlik kazandıran 5 farklı tipte ağır zincir vardır.

Ağır zincirler γ, μ, α, δ ve ε varlığı ile karakterize edilen beş immünoglobulin izotipi tanımlanmıştır. Bunlar sırasıyla IgG, IgM, IgA, IgD ve IgE'dir. Hem IgG hem de IgA, sırasıyla IgA1, IgA2, IgG1, IgG2a, IgG2b ve IgG3 olarak adlandırılan diğer alt tiplere ayrılabilir.

İmmünoglobulin G

Bu, hepsinin içinde en bol bulunan antikordur (toplamın% 70'inden fazlası), bu nedenle bazı yazarlar bunu kan serumunda bulunan tek antikor olarak adlandırmaktadır.

IgG'ler, moleküler ağırlık olarak 146 ve 165 kDa arasında ağırlığa sahip "γ" harfiyle tanımlanan ağır zincirlere sahiptir. Monomerler olarak salgılanırlar ve 0.5 ila 10 mg / mL'lik bir konsantrasyonda bulunurlar.

Bu hücrelerin yarılanma ömürleri 7 ile 23 gün arasında değişmekte olup, bakteri ve virüslerin nötralizasyonunda işlev görmekte, ayrıca antikora bağımlı sitotoksisiteye aracılık etmektedirler.

İmmünoglobulin M

IgM bir pentamer olarak bulunur, yani her biri iki hafif zincir ve iki ağır zincir içeren beş özdeş protein bölümünden oluşan bir kompleks olarak bulunur.

Bahsedildiği gibi, bu antikorların ağır zincirine μ denir; 970 kDa'lık bir moleküler ağırlığa sahiptir ve serumda yaklaşık 1.5 mg / mL konsantrasyonda, yarı ömrü 5 ila 10 gün arasında bulunur.

Bakteriyel kaynaklı toksinlerin nötralizasyonuna ve bu mikroorganizmaların "opsonizasyonuna" katılır.

İmmünoglobulin A

IgA'lar monomerik ve bazen dimerik antikorlardır. Ağır zincirleri Yunanca "α" harfi ile belirtilir ve 160 kDa'lık bir moleküler ağırlığa sahiptir. Yarı ömürleri 6 günden fazla değildir ve serumda 0.5-0.3 mg / mL konsantrasyonda bulunurlar.

IgM gibi, IgA da bakteriyel antijenleri nötralize etme yeteneğine sahiptir. Ayrıca antiviral aktiviteye sahiptirler ve vücut sıvılarında monomerler olarak ve epitel yüzeylerinde dimer olarak bulundukları bulunmuştur.

İmmünoglobulin D

IgD'ler ayrıca monomerler olarak bulunur. Ağır zincirleri yaklaşık 184 kDa'lık bir moleküler ağırlığa sahiptir ve Yunanca "identified" harfiyle tanımlanır. Serumdaki konsantrasyonları çok düşüktür (0.1 mg / mL'den az) ve yarı ömürleri 3 gündür.

Bu immünoglobulinler, olgun B hücrelerinin yüzeyinde bulunabilir ve sitosolik bir "kuyruk" yoluyla içe doğru sinyaller gönderir.

İmmünoglobulin E

IgE'nin ağır zincirleri, "p" zincirleri olarak tanımlanır ve 188 kDa ağırlığındadır. Bu proteinler de monomerlerdir, 3 günden daha kısa bir yarı ömre sahiptirler ve serumdaki konsantrasyonları neredeyse ihmal edilebilir düzeydedir (0.0001'den az).

IgE'lerin mast hücresi ve bazofil bağlanmasında işlevleri vardır, ayrıca parazitik kurtlara karşı alerjik tepkilere ve tepkilere aracılık ederler.

Referanslar

1. Hoffman, W., Lakkis, FG ve Chalasani, G. (2015). B Hücreleri, Antikorlar ve Daha Fazlası. Amerikan Nefroloji Derneği Klinik Dergisi, 11, 1–18.
2. Lebien, TW ve Tedder, TF (2009). B Lenfositler: Nasıl Gelişir ve İşler. Blood, 112 (5), 1570–1580.
3. Mauri, C. ve Bosma, A. (2012). B Hücrelerinin Bağışıklık Düzenleyici İşlevi. Annu. Rev. Immunol. , 30, 221–241.
4. Melchers, F. ve Andersson, J. (1984). B Hücre Aktivasyonu: Üç Adım ve Varyasyonları. Cell, 37, 715-720.
5. Tarlinton, D. (2018). B hücreleri immünolojide hala önde ve merkezdedir. Nature Reviews Immunology, 1–2.
6. Walsh, ER ve Bolland, S. (2014). B Hücreleri: Humoral Bağışıklık Tepkisinde Fcy Reseptörü IIB ile Geliştirme, Farklılaşma ve Düzenleme. Antibody Fc: Linking Adaptive and Natural Immunity'de (sayfa 115–129).