I6. Ontogenia Linfocitos B
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LINFOCITOS B: ONTOGENIA Y ACTIVACION Médula ósea B1 B1a B2 B1b MEDULA OSEA SANGRE Repertorio abierto de LB maduros. Inducción de Tolerancia central Inducción adicional de Tolerancia. LB no entran folículos linfoides LB entran al folículo linfoide LB tienen una vida media de 3 días Apoptosis Células B vírgenes maduras y circulantes de larga vida (3-8 semanas) Estímulo Agco Células plasmáticas Secretoras de acps MO e intestino Células B de memoria maduras y circulantes de vida más larga. Expresan IgG, IgA o IgE de alta afinidad Uno de los objetivos fundamentales de la ontogenia: Formación de receptor antigénico funcional en linfocitos B BCR Reconocimiento del antígeno Anticuerpo de membrana Cadenas Subrogadas Igα, Igβ Señalización intracelular Porción transmembranal Progenitor Linfoide Stem Cell común Hematopoyética Pre-Pro B Estadios de desarrollo de la célula B Pro B Pre B Célula B inmadura IgM IgD Célula B madura Desarrollo de células B en la médula ósea Regulación de la expresión de BCR Cada célula B adquiere solo una específicidad Selección negativa de células B autoreactivas Aporta células B maduras a la periferia Proporciona un microambiente para la secreción de acps por células plasmáticas La médula ósea proporciona el microambiente para la maduración, diferenciación y selección durante el desarrollo de las células B. Eventos genéticos y expresión de acps durante el desarrollo de LB Médula ósea Rearreglos génicos de cadena pesada parciales Rearreglos génicos de cadena pesada completos Pre-Pro B Célula plasmática Intestino Célula B OL 2° activada Pro B Rearreglos génicos de cadena liviana Expresión de pre-BCR Pre B Célula B madura Célula B inmadura Expresión de mIgM + mIgD Expresión de mIgM Reconocimiento De antígeno Maturing B cells Bone marrow stromal cell Citocinas y contacto celular durante la diferenciación de la célula B VLA-4 (Integrina) Pro B temprana Stem cell VCAM-1 C-Kit Stem cell factor (Sup Igs) Mol adhesión celular Célula estromal Citocinas y contacto celular durante la diferenciación de la célula B Receptor IL-7 IL-7 Factor de crecimiento VLA-4 (Integrina) Pro B temprana Pro B tardía Pre B VCAM-1 (Sup Igs) Mol adhesión celular Célula estromal Receptor pre-BCR Igα Igβ Pre B CHµ λ5 VpreB Céllula estromal Cadena pesada VHDHJH Se expresa temporalmente cuando los rearreglos VHDHJH CHµ son productivos La cadena liviana subrogada VpreB/λ5 es necesasria para su expresión. Los ligandos para el pre-BCR se expresan en la célula estromal (galectina-1, heparan sulfato, otros). Como ocurren los rearreglos de CH de Ig V J D Constantes Cµ Cδ Línea germinal Cγ3 DH - JH Cγ1 Cα1 VH - DHJH Cγ2 Cγ4 VHDHJH Cε Cα2 VHDHJH - Cµ CHµ µ Rearreglos D-->J en ambos alelos VH DH JH Cµ Rearreglos V-->DJ en un solo alelo VHDJH Cµ DNA RNAm Si AAAAAAA Rearreglo productivo: Codifica un polipéptido? No hay rearreglos en el segundo alelo Rearreglo productivo Si Asociación CHµ - VpreB/l5 Expresión de pre-BCR No Segundo alelo rearregla V-->DJ No Muerte por apoptosis Expresión del pre-BCR y su interacción con las células estromales IL-7R (L-7Rα αy IL-2 γc) Señalización intracelular; 1. Expansión clonal 2. Exclusión alélica 3. Rearreglos de genes de cadena liviana La interacción con pre-BCR dispara la proliferación celular Pre B Estadío de LB Configuración Genes IgH Stem cell Pro-B temprana Línea germinal DH - JH Pro-B tardía VH - DHJH Pre-B VHDHJH - CH Pre B Proliferación Pre B Pre B Pre B Pre B Pre B Pre B Comienzan rearreglos de cadena liviana Pre B Muchas células pre-B con pre-BCR idéntico Interacción del pre-BCR Inhibe rearreglos posteriores de genes de cadena pesada Asegura una única especificidad por cada LB EXCLUSION ALÉLICA La expresión de un gen en un cromosoma, inhibe la expresión del alelo en el segundo cromosoma Genes de cadena liviana CL VL - JL VL - JL VLJL - Cκ VL - JL VL - JL VLJL - Cλ CLκ κ CLλ λ Rearreglos de CH y CL LB inmaduro Segmentos génicos para genes de Igs Cadenas Segmento Cadenas Livianas Pesadas H κ λ Variable (V) 40 30 65 Diversidad (D) 0 0 27 Unión (J) 5 4 6 Adquisición de la especificidad para el antígeno, crea la necesidad de chequear el reconocimiento de antígenos propios Pre B Célula pre-B Célula B inmadura Incapaz de reconocer ags !!Puede ser autoreactiva!! IgMm puede reconocer ags Si es autoreactiva 1. Remoción física del clon (apoptosis) 2. Parálisis de la función 3. Alteración de la especificidad Deleción Anergia Edición del BCR Mecanismos Muerte por Apoptosis Reconocimiento de ags Multivalentes “Cross-linking” Deleción clonal Reconocimiento de ags Monoo multivalentes No inducen “Cross-linking” Maduración de LB IgM+ IgD+ no funcional Anergia clonal Edición del BCR Un rearreglo que codifica para un receptor que reconoce un ag propio con suficiente afinidad, puede ser reemplazado V V V V D J C Receptor reconoce ag propio Arresto en el desarrollo Reactivación de recombinasas RAG-1 y RAG-2 V V Apoptosis or anergia Nuevo rearreglo VDJC V D J C Receptor editado se chequea Reconocimiento de ag propio No Maduración Si Apoptosis IgD IgM Linfocito B maduro Por qué una célula B madura virgen puede expresar tanto IgM como IgD de forma simultánea Cµ Cδ Cγ3 Cγ1 Ausencia de secuencia de señal de Recombinación (RSS) Secuencias de reconocimiento para productos del gen de activación de recombinación (RAG) Cα1 Cγ2 Cγ4 Cε Cα2 Splicing alternativo del RNAm de IgM e IgD VD J VDJ Cµ1 Cµ2 Cµ Cµ3 Cδ Cγ3 Cδ1 Cµ4 Cγ1 Cδ2 DNA Cδ3 pA2 pA1 Se pueden generar dos tipos de RNAm de forma simultánea por el uso diferencial de sitios de poliadenilación y splicing del RNA VD J Cµ1 Cµ2 Cµ3 Cµ4 AAA Cδ1 V D J Cµ Cδ2 Cδ3 RNA clivado y poliadenylado en pA1 IgM mRNA RNA clivado y Poliadenilado en pA2 VDJ Cµ1 Cµ2 Cµ3 Cµ4 Cδ1 Cδ2 Cδ3 AAA pA1 V D J Cδ IgD mRNA Se generan IgM e IgD con la misma especificidad en una sola célula B. Variaciones fenotípicas durante la maduración del LB Variaciones fenotípicas durante la maduración del LB Cuales son las señales externas que activan los LB maduros? Fab anti-mIg Unión de fregmentos Fab a mIg, no se genra señal intracelular. mIg (Fab)2 anti-mIg Anti-(Fab)2 “Cross-linking” de diferentes mIg permiten que el BCR genere una señal intracelular débil. Fuerte “cross linking” de (Fab)2 unidos a mIg usando un anti-(Fab)2, aumenta la señal intracelular. Coloración en anillo Patching Ig distribuida al rededor De la superficie Ig en agrupamientos Como resultado decross-linking intermedio Capping Ig polarizada en la superficie celular por cross-linking fuerte Desarrollo de células B en la periferia Señalización en células B Señalización en células B Co-receptor del BCR Interacción del co-receptor incrementa la señal de 1000 a 10000 veces. Señalización intracelular del LB • MAP kinasas Se encuentran en organismos multicelulares y su activación permite la fosforilación de factores de transcripción de la familia AP-1 como Fos y Jun. • Incremento de calcio intracelular vía IP3 IP3, producido por PLC-γ, une los canales de calcio en el RE y libera el Ca++ al citosol. El incremento intracelular de Ca++ activa la fosfatasa calcineurina, la cual activa el factor de transcripción NFAT. • Activación of miembros de la familia de Protein kinase C vía DAG DAG asociado a la membrana plasmática recluta miembros de la familia de proteina kinasa C. The PKC, proteínas serin/treonina kinasas, activan the transcription factor NFκ κB Los factores de transcripción activados AP-1, NFAT and NFκB inducen proliferación, diferenciación y mecanismos efectores por la célula B. La activación de la célula B vírgen se lleva a cabo en el órgano linfoide secundario Ag en tejido Vaso sanguíneo Las células linfoides ingresan al OL por las vénulas endoteliales altas HEV Vaso linfático aferente Seno subcapsular Macrófagos Folículo linfoide primario LB No activación Folículo linfoide secundario LB Activación pasada o reciente Corteza: Folículos Zonas de LB HEV HEV Paracorteza Zona de LT Centro germinal Las células linfoides ingresan al OL por las vénulas endoteliales altas HEV Vaso linfático aferente Centro germinal • Proliferación de LB específicos de antígeno. • Cambio de isotipo • Maduración de la afinidad por hipermutación somática. • Selección del repertorio de alta afinidad y regulación de LB autoreactivos. • Generación de células B de memoria • Diferenciación de células plasmáticas secretoras de acps de alta afinidad. FDC Bead formation on dendrites Asociación de antigeno con FDC Antígeno entra al centro germinal en forma de complejo inmune con C3b y anticuerpos El complejo inmune se une a R C´ y FcIgR en la FDC FCIgR RC´ FDC Las dendítas de las FDC se cubren con una capa delgada de complejos inmunes FDC no procesan antígenos Eventos dependientes de citocinas de LT ag ag Activación Cambio de isotipo Generación de LB memoria Maduran afinidad Diferencian Selección del repertorio Citocinas secretadas por LT Cambio de isotipo: Recombinación somática Cµ Cδ Cγ3 Cγ1 Cα1 Cδ Cδ Cγ2 Cγ4 Cε Cα2 Sγγ3 Cγ3 Cµ Sγγ1 Cµ Cγ1 VDJ Cγ3 VDJ Cα1 VDJ Cγ3 VDJ Cα1 Cambio de IgM a IgG3 Cambio de IgM a IgA1 En los genes constantes se encuentran las regiones S que son necesarias para switch de isotipo (cambio de isotipo) Maduración de la afinidad: Hipermutación somática “La generación de LB capaces de producir anticuerpos de alta afinidad ocurre a través de la acumulación de mutaciones en las regiones variables de genes Igs; y la selección de LB cuyos BCRs tienen mutaciones acumuladas que incrementan la afinidad por al Ag” Selección del repertorio de alta afinidad Célula B y célula plasmática Linfocitos B de memoria Célula B efectora Precursor X Célula B memoria LB de memoria generados en la respuesta secundaria pueden permanecer en estado proliferativo por largos periodos de tiempo y sobrevivir de una manera dependiente o independiente de antígeno Linfocitos B1 y B2 Que son los antígenos timo dependientes y timo independientes?
