ACTUALIZACIÓN Funciones de los linfocitos B A. Prieto Martína, J. Barbarroja Escuderoa,b, H. Barcenilla Rodrígueza y D. Díaz Martína a Departamento de Medicina Universidad de Alcalá. Alcalá de Henares. Madrid. España. bServicio de Enfermedades del Sistema Inmune. Hospital Príncipe de Asturias. Universidad de Alcalá. Alcalá de Henares. Madrid. España. Palabras Clave: Resumen - Linfocitos B Los linfocitos B son responsables de la inmunidad humoral. Su función principal es la defensa del huésped contra gérmenes por medio de la secreción de anticuerpos que reconocen las moléculas antigénicas de los patógenos. También tienen otras funciones como la presentación de antígenos a los linfocitos T, la regulación negativa de las respuestas inflamatorias y la regulación de las respuestas frente a autoantígenos. Las células B producen anticuerpos de distintos isotipos que se distribuyen y localizan en distintos compartimentos de nuestro organismo y desencadenan distintas funciones efectoras como la activación del complemento, y diversas respuestas celulares mediadas por receptores para anticuerpos, como la fagocitosis de microorganismos e inmunocomplejos y la exocitosis de mediadores y citotoxinas. - Anticuerpos - Inmunoglobulinas - Isotipos - Receptores Fc - Presentación antigénica - B reg - Célula B memoria Keywords: Abstract - B lymphocytes B lymphocyte functions - Antibodies - Immunoglobulins - Isotypes - Fc receptors - Antigen presentation - B reg - Memory B cell B lymphocytes are responsible for humoral immunity. Their primary function is the defence of the host against germs by means of the secretion of antibodies that recognise the antigenic molecules of the pathogens. B lymphocytes have additional functions such as the presentation of antigens to T lymphocytes, the negative regulation of inflammatory responses and the regulation of responses to autoantigens. B cells produce antibodies to various isotypes that are distributed and located in various parts of our body and trigger various effector functions, such as the activation of the complement, and various cell responses mediated by antibody receptors, such as the phagocytosis of microorganisms and immune complexes and the exocytosis of mediators and cytotoxins. Funciones principales de los linfocitos B La función principal de los linfocitos B es la producción de anticuerpos que serán secretados y nos proporcionarán inmunidad humoral neutralizando los antígenos de los patógenos y dirigiendo contra ellos una serie de mecanismos efectores destinados a destruirlos. Los receptores para dichos antígenos en la membrana de los linfocitos B (receptor de célula B o B cell receptor - BCR -) reconocen estos antígenos y transducen señales al interior de la célula B iniciándose así un programa de diferenciación celular de la célula B. La célula B activada que reconoce antígenos con su BCR se diferencia en un clon de células plasmáticas secretoras de anticuerpos específicos que reconocen a los patógenos y los neutralizan. Pese a que la función principal de los linfocitos B es la producción de anticuerpos, en los últimos años se ha reconocido la gran importancia de otras funciones desempeñadas por estas células. Una de ellas es su papel como células presentadoras de antígeno a los linfocitos T. Las interacciones antígeno especificas entre células T y B requieren que la célula B internalice el antígeno unido a sus receptores BCR, lo procese, lo asocie a moléculas de histocompatibilidad de clase II y lo presente a los linfocitos Th CD4+1. Los estudios de depleción de linfocitos B en modelos animales han demostrado que las células B son esenciales para una óptima activación de 1752 Medicine. 2013;11(28):1752-9 07 ACT 7 (1752-1759).indd 1752 27/02/13 09:05 FUNCIONES DE LOS LINFOCITOS B Antígeno los linfocitos CD4 en las respuestas inmunes a antígenos extraños en Forma dosis bajas y a autoantígenos comsecretada Inmunoglobulina partiendo esta función con las célu2 las dendríticas . An tíg en o La presentación de antígenos por células B es especialmente relevante en el contexto de las enfermedades autoinmunes. Las células B autorreactivas unen selectivamente antígenos propios y los presentan a los linfocitos T autorreactivos aportándoles señales de coestimulación. Esta coestimulación permite la activación y diferenciación en células T efectoras autoCélula plasmática Diferenciación Célula B rreactivas que iniciarán la inflamación en respuesta a autoantígenos. Forma de membrana (BCR) Las terapias dirigidas contra las células B como el tratamiento con Fig. 1. Estructura general de los anticuerpos o inmunoglobulinas, tanto en su forma secretada como en su rituximab (anti-CD20) han mosforma de receptor de membrana. Obsérvese que cada monómero de inmunoglobulina está formado por dos cadenas pesadas (color amarillo y naranja) y dos cadenas ligeras (color rosa y rojo) unidas entre sí. trado su eficacia en enfermedades autoinmunes en las que las principales células efectoras son las célupresentación de autoantígenos por células B memoria autolas T autorreactivas, mostrando la importancia que la prerreactivas pueden desencadenar patologías autoinmunes4. sentación de autoantígenos tiene en la activación de las células T autorreactivas2,3. Otra importante función de los linfocitos B es su papel La producción de anticuerpos como células inmunorreguladoras. Las células B secretan citoquinas e influencian la acción de otras células, regulan la orLos anticuerpos, también denominados inmunoglobulinas, ganización y neogénesis de tejidos linfoides, la reparación de son los BCR. Por medio de los BCR, las células B reconocen tejidos dañados por la inflamación e influyen sobre la inmuun antígeno, y generan señales intracelulares que determinanidad antitumoral, sobre todo de las células T CD4+ a las rán el destino funcional de la célula B. Las señales generadas que presentan antígeno y con las que interaccionan estrechapor el BCR deciden que las células B inmaduras autorreactimente. Desde esta perspectiva las células B son heterogéneas vas inicien procesos de suicidio celular, o bien, que las células y pueden ser clasificadas de acuerdo a las citoquinas que proB maduras se activen e inicien su proliferación y diferenciaducen. Las células B reguladoras (células B reg) son una ción en células plasmáticas y células B memoria. Cuando las subpoblación de células B que contribuyen al mantenimiento células B se transforman en células plasmáticas secretoras de de la tolerancia y que limitan las respuestas inflamatorias por anticuerpos, producen estos en forma de moléculas solubles, medio de la secreción de interleucina 10 (IL-10) que inhibe con capacidad para neutralizar el antígeno que reconocen las citoquinas proinflamatorias y favorece la diferenciación específicamente y de dirigir otras células del sistema inmune de las células T CD4 en células T reguladoras (células T reg) contra el antígeno (fig. 1). que también contribuyen al mantenimiento de la tolerancia y la inhibición de la inflamación3. Finalmente, otra función de las células B es la diferenciaEstructura general y variaciones estructurales ción hacia células B memoria. Estas células B memoria produde los anticuerpos cen anticuerpos de alta afinidad e isotipos cambiados que nos protegen permanentemente al recordar los antígenos que las En la estructura de los anticuerpos deben destacarse tres asestimularon y el tipo de respuesta (de IgG, IgA o IgE) y los pectos. En primer lugar, cada molécula monomérica de antipatrones de producción de citoquinas que fueron eficientes cuerpo está formada por dos cadenas pesadas y otras dos lien la resolución de la infección inicial. geras, unidas covalentemente por puentes disulfuro (fig. 1). Por tanto, las células B desempeñan funciones diversas En segundo lugar, estas cadenas están a su vez formadas, cada además de la producción de anticuerpos como son la presenuna, por una serie de dominios de inmunoglobulina de estación antigénica que desencadena las respuestas antígeno tructura globular. En tercer lugar, estos dominios son de dos específicas de los linfocitos T, la regulación negativa de las tipos. Los dominios variables son característicos de las inmurespuestas inflamatorias necesaria para controlar la intensinoglobulinas producidas por cada linfocito B (idiotipo), y dad y duración de estas y finalmente la memoria inmune son responsables del reconocimiento de antígenos. Los dopermanente. Las alteraciones en estas funciones: producción minios constantes serán los que determinen su isotipo y en el de autoanticuerpos, el defecto en la regulación negativa y la Medicine. 2013;11(28):1752-9 1753 07 ACT 7 (1752-1759).indd 1753 27/02/13 09:05 ENFERMEDADES DEL SISTEMA INMUNE (I) caso de las cadenas pesadas las correspondientes funciones biológicas de dicha inmunoglobulina. Prácticamente toda la variación en los anticuerpos se concentra en la región variable de los mismos. Esta es la región responsable de que los anticuerpos puedan formar uniones químicas con diferentes antígenos y establezcan interacciones con ellos. Asimismo, los anticuerpos muestran variación génica, variación alélica y variación originada por reordenamientos génicos5 La variación de las moléculas de anticuerpos se debe a tres mecanismos. Distintos genes codifican para las cadenas pesadas de los distintos isotipos (variación génica); adicionalmente para cada uno de estos genes pueden existir distintas alternativas alélicas (variación alélica) y finalmente los anticuerpos producidos por cada célula B son distintos, pues en cada clon se ha producido un reordenamiento genético exclusivo de ese clon, fruto de la recombinación de segmentos génicos que codifican para las regiones variables de las cadenas pesada y ligera del anticuerpo (variación originada por recombinación somática). En el caso de las cadenas pesadas, la variación génica se debe a que existen una serie de loci distintos que codifican cadenas pesadas igualmente distintas, y que estas diferencias en las cadenas pesadas determinan la función de los anticuerpos resultantes. Los loci se conocen por las designaciones de α, δ, ε, γ1, γ2, γ3, γ4 y μ que originarán respectivamente las inmunoglobulinas de los isotipos IgA, IgD, IgE, IgG1, IgG2, IgG3, IgG4 e IgM. También para las cadenas ligeras hay loci diferentes, que codifican dos tipos de cadenas, κ y λ, si bien esta variación génica carece de la repercusión funcional que se aprecia en las cadenas pesadas. La variación alélica consiste en que para cada gen de las cadenas de las inmunoglobulinas existen varios alelos alternativos de modo que en la población humana algunos individuos expresarán unos alelos y otros individuos otros. La variación originada por recombinación somática es la responsable de que distintos anticuerpos reconozcan distintos antígenos. Las inmunoglobulinas presentan una variación considerable, pero no categorizable, en el sentido de que el número de clones distintos y de regiones variables distintas es sumamente elevado, del orden de 109 clones distintos. Este amplio repertorio de clones distintos se origina en cada individuo mediante mecanismos genéticos de recombinación aleatoria de segmentos génicos en células somáticas (linfocitos B) que originan genes con secuencias únicas que codifican BCR exclusivos de cada clon. La función de las regiones variables del anticuerpo es unirse al antígeno, mientras que la de las regiones constantes es desencadenar funciones efectoras específicas contra el patógeno portador del antígeno. Entre las regiones variable y constante de la cadena pesada hay una región bisagra, que condiciona cómo una molécula de anticuerpo podrá interaccionar con distintas moléculas de antígeno, pero, según se ha observado, su composición esta también relacionada con el tiempo de permanencia de estos anticuerpos en la circulación sanguínea. Los anticuerpos se unen a antígenos específicos por medio de interacciones químicas débiles de varios tipos: puentes de hidrógeno, fuerzas de Van der Vaals, e interacciones hidrofóbicas. La suma de múltiples interacciones débiles genera una unión con alta afinidad global. Sin embargo, no se generan enlaces covalentes, lo que implica que la unión antígeno-anticuerpo será reversible. Isotipos de inmunoglobulinas Las funciones del anticuerpo son determinadas por la cadena pesada y, por ello, los distintos isotipos de las inmunoglobulinas tienen distintas funciones. La IgM es el primer isotipo expresado por las células B en desarrollo y las células B maduras, siendo por ello el isotipo que domina en la respuesta humoral primaria. La IgM funciona como receptor celular de las células B maduras en su forma monomérica y en su forma secretada y pentamérica circula en sangre donde activa el complemento con eficacia. La unión de IgM a la superficie de Neisseria meningitidis, seguida de la activación del complemento, es suficiente para causar la lisis bacteriana. La IgD fundamentalmente se encuentra en su forma de membrana de los linfocitos B maduros y en muy bajas concentraciones circulante en sangre (fig. 2). Los restantes isotipos IgG, IgA e IgE son secretados y expresados en la membrana de las células B memoria. La IgG es el isotipo más abundante en sangre y en el compartimento extravascular. Los cuatro genes para la cadena pesada γ se corresponden con las cuatro subclases de IgG: IgG1, IgG2, IgG3 e IgG4. Las cuatro subclases de IgG reciben su numeración por el orden de sus concentraciones sanguíneas siendo la IgG1 la más abundante y la IgG4 la más escasa. La IgG1, la IgG2 y la IgG4 tienen unas vidas medias en suero superiores a las de los otros isotipos. Las células B que responden a un antígeno en los folículos linfoides reciben cooperación de los linfocitos Th y cambian su isotipo de IgM a IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgA1, IgA2 o IgE. Estas células B foliculares Cadena pesada con cuatro dominios inmunoglobulina Cadena pesada con cinco dominios inmunoglobulina IgA IgE IgD IgM IgG Fig. 2. Características estructurales diferenciales de los distintos isotipos de inmunoglobulinas. 1754 Medicine. 2013;11(28):1752-9 07 ACT 7 (1752-1759).indd 1754 27/02/13 09:05 FUNCIONES DE LOS LINFOCITOS B productoras de isotipos cambiados (IgG, IgA e IgE) sufren procesos de hipermutación somática y de selección por el antígeno. Esto origina un aumento de la afinidad de los anticuerpos de isotipo cambiado, de modo que, en las respuestas secundarias, la afinidad media de las inmunoglobulinas antígeno específicas es mayor que la que hubo en la respuesta primaria. La IgG además de activar el complemento para lisar bacterias como Neisseria meningitidis, es importante en la opsonización, fagocitosis y posterior lisis lisosomal de las bacterias encapsuladas, como Streptococcus pneumoniae, que son resistentes al efecto lítico del complemento6. La IgA es el isotipo que predomina claramente en las secreciones mucosas así como en la leche y el calostro. También hay IgA en suero, donde la forma predominante es la IgA monomérica, mientras que en las secreciones predomina la IgA dimérica asociada con una cadena de unión J y una molécula de componente secretor. El componente secretor es un resto del receptor polimérico de inmunoglobulina que es expresado por las células del epitelio de las mucosas, las cuales recogen inmunoglobulinas de sus superficies basolaterales y las secretan en su superficie apical. Los dos genes para la cadena pesada α se corresponden con dos subclases de IgA: IgA1 e IgA2. La IgA1 es la que predomina en suero mientras que la IgA2 es la predominante en las secreciones mucosas. La IgA secretada inhibe la adherencia microbiana a los receptores celulares por medio de la neutralización de las adhesinas. La IgA sanguínea unida a antígeno se une a receptores celulares FcαRI y estimula la fagocitosis por monocitos/ macrófagos y neutrófilos y la exocitosis de los eosinófilos. La IgE es importante en las respuestas inmunes a los parásitos y a los alérgenos. Su concentración en suero es muy baja de donde es secuestrada por receptores celulares de alta afinidad (1010) expresados sobre todo en mastocitos y basófilos, aunque también en monocitos, células dendríticas, células de Langerhans y eosinófilos (en estos a nivel intracelular). La unión de antígeno a las moléculas de IgE asociadas a sus receptores celulares de alta afinidad activa a los mastocitos y basófilos, y de esta manera, secretan mediadores inflamatorios como la histamina o la triptasa. Estos mediadores son responsables de los síntomas asociados con el asma, la rinitis alérgica y la anafilaxia. Existe un segundo receptor de IgE de baja afinidad (107), conocido como FcεRII (CD23), que es expresado en monocitos/macrófagos, linfocitos B, células natural killer (NK), células dendríticas foliculares, células de Langerhans, eosinófilos, células epiteliales activadas y plaquetas. Este receptor puede contribuir a la captura de antí- geno y su presentación a células T y también a su retención en la superficie de las células dendríticas foliculares. Las propiedades de los distintos isotipos de inmunoglobulinas se resumen en la tabla 1. Algunos isotipos de inmunoglobulinas pueden sintetizarse con piezas adicionales no globulares “de cola”, que sirven para ensamblarlas entre sí y conferirles otras propiedades. En el caso de la IgA, la unión de dos moléculas entre sí por una cadena J, permite que los dímeros se unan al receptor de poliIg de las células epiteliales y sean transportados a través del epitelio, mientras que en el caso de la IgM la formación de moléculas pentaméricas tiene como resultado moléculas con 10 lugares de unión de antígeno, que mostrarán por tanto una avidez por el mismo mucho mayor que las de los lugares de unión individuales. Secuencias adicionales no globulares en el extremo carboxiterminal del último dominio de la cadena pesada se asocian a cadena J y participan en polimerización y transporte de la IgA(fig. 3). Los distintos isotipos muestran patrones de distribución específica, ya que, el tipo de cadena pesada también determina la distribución de los anticuerpos. Así, se encontrarán determinados isotipos de inmunoglobulinas en determinados compartimientos del organismo y unidos a determinados receptores celulares. Las células B productoras de anticuerpos pueden presentar en su superficie cualquiera de los isotipos. Las células B maduras expresan simultáneamente IgD e IgM mientras que las células B memoria expresan isotipos cambiados como IgA, IgE o IgG. En el plasma sanguíneo abundan las inmunoglobulinas IgG, IgA e IgM (pentamérica). La IgE aparece unida a receptores de alta afinidad en la superficie celular de, por ejemplo, los mastocitos dérmicos y eosinófilos activados tisulares. La IgG es la que predomina en el líquido intersticial. La IgA dimérica se secreta a los líquidos de cavidades corporales. Distribución y funciones de los isotipos Hay tres aspectos esenciales respecto a las funciones de los anticuerpos. El primero es que todos los anticuerpos inician su función o funciones tras su unión al antígeno que reconocen específicamente. El segundo es que esta unión produce alteraciones conformacionales en las regiones constantes de las cadenas pesadas, que adoptan una nueva estructura tridimensional que activa distintas funciones efectoras contra el patógeno portador del antígeno reconocido. Por tanto, tras TABLA 1 Propiedades de los isotipos de inmunoglobulinas Propiedades PM de la forma secretada (kDa) Dominios Ig en la cadena pesada Valencia funcional IgM 950 IgD 175 IgG1 150 IgG2 150 IgG3 150 IgG4 IgA1 IgA2 IgE 150 160m 300d 160m 350d 190 5 4 4 4 4 4 4 4 5 2-10 2 2 2 2 2 02-abr 02-abr 2 Otras cadenas J – – – – – J cs J cs – Porcentaje en suero 10 0,2 45-53 11-15 3-6 1-4 11-14 01-abr <0,004 5-10 02-8 21-24 21-24 7-8 21-24 5-7 4-6 1-5 0 0 ++ ++ +/– ++ 0 0 0 Semivida en suero (días) Reactividad con proteína A PM: peso molecular; m: monómero; d: dímero; J: cadena J; cs: componente secretor. Medicine. 2013;11(28):1752-9 1755 07 ACT 7 (1752-1759).indd 1755 27/02/13 09:05 ENFERMEDADES DEL SISTEMA INMUNE (I) La opsonización de partículas antigénicas se realiza por los isotiIgM pentamérica pos IgG1 e IgG3. Esta función hace en disposición de estrella que las partículas antigénicas sean reconocidas por las células fagocíticas, facilitando así su fagocitosis. Las células fagocíticas presentan reIgA dimérica ceptores para la región constante de la IgG que intervienen en la fagociCadena J tosis de los complejos antígeno anticuerpo (inmunocomplejos). Varios Cadena J receptores celulares de IgG son expresados por las células fagocíticas. Pieza secretora El FcγRI es de alta afinidad y puede unirse a IgG monomérica. Los receptores FcγRII y FcγRIII son de baja afinidad y por ello sólo interaccionan con inmunoglobulinas que se han agregado al unirse a antígeFig. 3. Formas multiméricas de las inmunoglobulinas. nos multivalentes. Los isotipos IgG1 e IgG3 inducen citotoxicidad celular dependiente la unión antígeno-anticuerpo, las funciones que se desarrode anticuerpo (ADCC). En la ADCC las células NK lisan a las llarán dependen de la región constante de la cadena pesada. células portadoras de los antígenos reconocidos por esos anEn tercer lugar algunas funciones son comunes a todos los ticuerpos. El tratamiento con anti-CD20 induce citotoxidad tipos de anticuerpo, como por ejemplo la de reconocer un de los neutrófilos contra las células B CD20+ mediadas el antígeno, unirse a él y neutralizarlo, pero hay una serie de receptor por FcγRI (CD89)7. Una forma especial de citotoxicidad dependiente de anfunciones que son más específicas e incluso exclusivas de alticuerpo también puede ser desencadenada por los isotipos gunas cadenas pesadas (tabla 2). IgA e IgE, pero ésta es, en este caso, llevada a cabo por otras Aunque la función de neutralización de antígeno la reacélulas, los eosinófilos, que están especializados para atacar lizan prácticamente todos los anticuerpos que se encuentran agentes patógenos, cuyo tamaño hace imposible la fagocitoen forma soluble en suero, la IgD y la IgE no están presentes sis, como por ejemplo determinados parásitos. En estos camás que en concentraciones muy bajas y, por tanto, no desasos, la única forma de eliminar la fuente de antígeno es rorrollan esta función de neutralización. Las bajas concentradearla de un gran número de células efectoras y que éstas ciones de estos isotipos se deben, en el caso de la IgD, a que exociten sobre ella sus mediadores. prácticamente no se secreta, sino que se produce casi excluLos anticuerpos del isotipo IgE tienen su máxima imporsivamente como receptor de membrana de las células B matancia en los procesos de sensibilización e inducción de resduras. Por el contrario la IgE sí se secreta pero es secuestrapuestas mastocitarias, y este fenómeno es, a su vez, de imporda de la circulación por células con receptores de alta afinidad tancia primordial en la alergia y en las respuestas protectoras para la cadena pesada ε. frente a parásitos. Los mastocitos, o células cebadas, son céLa IgM, de distribución intravascular, tiene su papel más lulas con un citoplasma de gran tamaño y cargado de gránudestacado en la activación del complemento, actividad que los y un gran número de receptores para la región Fc de la comparte con los anticuerpos opsonizantes IgG1 e IgG3, y estas dos propiedades (activación del sistema del compleIgE (hasta 100.000 moléculas por célula). Cuando las molémento y opsonización) cooperan para facilitar que las partículas de inmunoglobulina E unidas a los receptores Fc de su culas antigénicas reconocidas por esos isotipos sean fagocitasuperficie reconocen un antígeno, los mastocitos reciben una das por macrófagos, células dendríticas, etc. señal de reconocimiento y liberan de modo explosivo el conTABLA 2 Funciones de los distintos isotipos de inmunoglobulinas IgM IgD IgG1 IgG2 IgG3 IgG4 IgA1 IgA2 Neutralización Función + – + + + + + + IgE – Opsonización – – +++ + ++ + + + – – Citotoxicidad por células NK – – ++ – ++ – – – Degranulación por mastocitos – – – – – – – – + ++++ – +++ + ++++ +v.a.– – – – – ++ + ++ – – – Activación complemento Transferencia transplacentaria ++ v.a.: vía alternativa. 1756 Medicine. 2013;11(28):1752-9 07 ACT 7 (1752-1759).indd 1756 27/02/13 09:05 FUNCIONES DE LOS LINFOCITOS B tenido proinflamatorio de sus gránulos con lo que desencadenan reacciones inflamatorias inmediatas. Se están utilizando terapias con anticuerpos anti IgE (omalizumab) para tratar patologías que son mediadas por IgE como el asma alérgica 8. Ciertos isotipos, como la IgA, pueden ser transportados a través de las barreras mucosas y pueden ser secretados, por ejemplo a la luz del tubo digestivo o de las vías respiratorias, donde pueden neutralizar y detener a los agentes patógenos antes de que éstos penetren esas barreras mucosas. También reviste importancia la transferencia pasiva de inmunidad a través de la placenta, que corre a cargo de la IgG. El receptor neonatal para FcγR, denominado FcγRn transporta la IgG a través de la placenta y protege a la IgG de la degradación proteolítica prolongando su permanencia en el suero. FcRn es estructuralmente tan similar a las moléculas de histocompatibilidad de clase I que al igual que estas también se asocia con la microglobulina β2. También se transfiere inmunidad al lactante a través de la leche materna, en este caso a cargo de la IgA: durante la lactancia se secreta IgA al calostro y a la leche, proceso evidentemente importante para la protección inmune del neonato y del lactante. Funciones de las células B como presentadoras de antígeno El BCR además de ser un receptor transductor de señales es un receptor que sirve para endocitar los antígenos reconocidos. Una vez en el interior del linfocito B, los antígenos son procesados y, los péptidos resultantes de su proteólisis, son transferidos a moléculas de histocompatibilidad de clase II para ser presentados a los linfocitos T CD4+. Estos linfocitos T cooperadores intentarán reconocer antígenos entre los presentados por la célula B. En caso de lograr reconocer el antígeno por medio de su TCR clonoespecífico se activarán y promoverán la activación y coestimulación de la célula B que les ha presentado el antígeno9. La endocitosis del BCR es estimulada por su ocupación por el antígeno y en ella intervienen secuencias con tirosina de los dominios citoplásmicos de Igα e Igβ10. En la endocitosis del BCR interviene la clatrina y los rafts lipídicos11. El complejo Igαβ es necesario para dirigir las vesículas de endocitosis que contienen los complejos BCR-antígeno a fusionarse con las vesículas endosómicas. Estas vesículas endosómicas que contienen los péptidos antigénicos serán fusionadas con vesículas que contienen las moléculas de histocompatibilidad de clase II que se cargarán con los péptidos antigénicos. Si el ADN que codifica para las tirosinas de los dominios ITAM de Igα e Igβ es mutado para que las tirosinas sean sustituidas por otros aminoácidos, se observa una disminución marcada de la endocitosis constitutiva del BCR. Estos defectos de tirosinas fosforilables hacen que la endocitosis inducida por el reconocimiento antigénico se ralentice. De este modo, los BCR unidos a su ligando antigénico pueden, alternativamente, continuar transduciendo señal o ser endocitados. Este proceso parece estar regulado por el estado de la tirosina en posición 204 de la Igα, que no forma parte del dominio ITAM, pero cuando es fosforilada se une a BLNK/slp65 (B-cell linker protein). Esta unión bloquea la internalización del BCR por lo que este continuará transduciendo señal de estimulación al interior de la célula B. La señalización del BCR induce una serie de procesos que son importantes para la presentación de antígenos a los linfocitos Th CD4+. Por un lado, induce una migración de las células B foliculares desde los folículos a la zona de unión con las zonas T, y por otro, se induce también una migración de las células B de la zona marginal para promover sus interacciones con las células Th. La señalización del BCR induce adhesión a la célula T cooperadora y la expresión de la molécula coestimuladora CD86 y aumenta la expresión de las moléculas de histocompatibilidad de clase II, permitiendo así el reconocimiento antigénico por parte de las células T CD4+. El TCR reconoce péptidos procedentes del antígeno, que tras ser internalizado por el BCR, es procesado y transferido a las moléculas de clase II. Finalmente, la señalización del BCR provoca la acidificación de los endosomas. Esto es importante para el procesado antigénico y la carga de péptidos antigénicos en las moléculas de histocompatibilidad de clase II. Funciones reguladoras de las células B La idea de que las células B podían ejercer un papel inmunorregulador negativo y disminuir la gravedad de las enfermedades autoinmunes mediadas por linfocitos T surgió al observar que los ratones deficientes en células B son incapaces de recuperarse de la encefalitis alérgica experimental12. Posteriormente se descubrió que eran las células B productoras de IL-10 las que tenían esta capacidad de inhibir las reacciones inflamatorias en modelos experimentales de encefalitis, artritis y enfermedad inflamatoria intestinal13-15. Esta población B reguladora abre posibilidades a la intervención terapéutica, pues se ha demostrado que la estimulación de células B con antiCD40 induce su diferenciación en células B productoras de IL-10. La transferencia de estas células a ratones que sufren artritis suprime la respuesta artritogénica de tipo Th1 y disminuye la severidad de la inflamación sinovial16. Recientemente se ha descrito que las células B reguladoras inducen la diferenciación de los linfocitos T hacia una función Treg e inhiben a las células Th1/Th17 durante la inflamación aguda17,18 (fig. 4) En la encefalitis alérgica experimental se inmuniza a los animales con antígenos del tejido nervioso simulando un escape de moléculas que normalmente están restringidas al sistema nervioso. Cuando estas moléculas llegan a los órganos linfoides secundarios estimulan y activan la respuesta de las células B. Sólo entonces se generará una respuesta autoinmune. Las células B reguladoras actuarían a este nivel reconociendo autoantígeno e inhibiendo respuestas de células T y B autorreactivas que podrían resultar en una lesión autoinmune. En este modelo experimental, se ha demostrado que para la recuperación de estos animales son necesarias células B productoras de IL-10. Esta aparente paradoja de reconocimiento de un autoantígeno e inhibición de la respuesta al mismo puede explicarse gracias a las célula B reg autorreactivas. Si una célula B reguladora reconoce, internaliza y preMedicine. 2013;11(28):1752-9 1757 07 ACT 7 (1752-1759).indd 1757 27/02/13 09:05 ENFERMEDADES DEL SISTEMA INMUNE (I) TABLA 3 Marcadores fenotípicos de las células B reg humanas Marcador Th1 IFNγ CD1d IL-17 Th17 Breg TNFα Monocito iTreg IL-10 Fig. 4. Efectos de las células B reguladoras sobre otras poblaciones celulares del sistema inmune. Inhibición de células Th1, Th17 y monocitos y promoción de la diferenciación a iTreg (células T reguladoras inducibles). senta péptidos de MOG y produce una citoquina supresora, como la IL-10, estará suprimiendo las células T autorreactivas que interaccionen con ella, y estará por tanto inhibiendo la respuesta de células T frente a esos péptidos y frente a la proteína que los contiene. Las células B reguladoras expresan receptores toll-like (toll-like receptor, TLR) que reconocen patrones moleculares asociados a patógenos y permiten detectar a los patógenos (pathogen associated molecular patterns, PAMP)19. Curiosamente la administración de agonistas para los TLR4 o TLR9 estimulan la producción de citocinas en células B reguladoras que suprimen eficazmente patologías autoinmunes como la diabetes, la encefalitis alérgica experimental y la artritis en ratón20. La transferencia de células B activadas con LPS protege al ratón NOD del desarrollo de la diabetes autoinmune. Los dinucleótidos de citosina para-tioguania que son ligandos del TLR9 estimulan la producción de IL-10 por las células B reg. Las células B reg pueden caracterizarse fenotípicamente mediante la combinación de varios marcadores. Las células B reg son CD19+, expresan el antígeno CD5 (también expresado por las células B1), y expresan niveles elevados de CD1d, CD24 y CD38 (tabla 3). Este fenotipo es indistinguible del de las células B inmaduras21. Las células B reg suprimen la diferenciación de células Th17. Suprimen las respuestas inflamatorias de monocitos y favorecen la diferenciación de células T reg FoxP3+22. Las células B como fuente renovable de anticuerpos que proporcionan memoria humoral La memoria inmunológica representa un mecanismo muy eficiente para asegurar la protección rápida frente a infeccio- Nivel de expresión Función Alto Presenta glicolípidos a linfocitos T CD5 Positivo Ligando de CD72 CD10 Variable Metaloproteasa CD19 Positivo Activación de la célula B CD24 Alto Coestimulación de linfocito T CD27 Variable Coestimulación de linfocito T CD38 Variable Marcador de activación CD138 Variable Marcador de células plasmáticas IgM Alto Primer isotipo producido por las células B IL-10 Positivo Citoquina antiinflamatoria nes prevalentes. La memoria de la respuesta inmune de tipo humoral se apoya en dos poblaciones celulares: las células plasmáticas responsables de la producción de anticuerpos (memoria efectora) y las células B memoria que actúan como precursoras (memoria central) de la generación rápida en caso necesario de más células plasmáticas. Las células B memoria fueron definidas funcionalmente como células que podían responder rápidamente produciendo anticuerpos de alta afinidad al ser estimuladas con antígenos. Sin embargo las células B memoria son más heterogéneas de lo que se pensó originalmente23. Pese a las descripciones iniciales del CD27 como marcador universal de las células memoria varios grupos han descrito poblaciones de células memoria que no expresan el antígeno CD27. Adicionalmente las células B memoria realizan funciones efectoras y reguladoras (presentación antigénica, producción de citoquinas y quimioquinas y regulación de linfocitos T y células dendríticas). Como consecuencia de las respuestas foliculares, se producen células B de memoria que suelen producir inmuno­ globulinas de isotipos cambiados con alta afinidad química por los antígenos que reconocen. Casi la mitad de las células CD27+ en humanos son de isotipos cambiados mientras el resto expresan IgM. Estas células B memoria son de larga vida y, aunque no necesitan el antígeno para sobrevivir, recirculan por los órganos linfoides secundarios, donde, en caso de reaparecer el antígeno que reconocen, se reactivarán con bajas dosis de antígeno. Hay que destacar que la afinidad química de los receptores por el antígeno es superior en varios órdenes de magnitud a la de los receptores de las células B novatas. Las células B memoria representan un 40-60% de todas las células B que circulan en la sangre periférica. Las células B memoria reactivadas por el antígeno obtendrán cooperación de linfocitos T y se transformarán en células plasmáticas secretoras de anticuerpos de alta afinidad. Las células plasmáticas de larga vida también contribuyen a mantener la producción de anticuerpos que nos protegen frente a patógenos a los que ya hemos estado expuestos con anterioridad. Se consideraba que las células B memoria sólo se originaban en las respuestas dependientes de células T, pero sin embargo se han descrito situaciones en las que se producen células B memoria para antígenos que producen respuestas independientes de células T como los haptenos acoplados a lipopolisacárido. También han sido descritos ejemplos de cé- 1758 Medicine. 2013;11(28):1752-9 07 ACT 7 (1752-1759).indd 1758 27/02/13 09:05 FUNCIONES DE LOS LINFOCITOS B lula B memoria para antígenos compuestos por carbohidratos que estimulan respuestas independientes de células T. Incluso han sido descritas células B memoria dentro de la subpoblación de células B1b. Estos resultados demuestran que diferentes clases de antígenos pueden generar diversos tipos de células memoria24. Conflicto de intereses Los autores declaran no tener ningún conflicto de intereses Bibliografía • Importante •• Muy importante ✔ Metaanálisis ✔ Artículo de revisión Ensayo clínico controlado ✔ ✔ Guía de práctica clínica ✔ Epidemiología 1. Lanzavechia A. Antigen-specific interaction between T and B cells. Nature. 1985;314:537-9. 2. Bouaziz JD, Yanaba K, Venturi GM, Wang Y, Tisch RM, Poe JC, et al. Therapeutic B cell depletion impairs adaptive and autoreactive CD4+ cell activation in mice. Proc Natl Acad Sci USA. 2007;104:20882-7. 3. Cohen SB, Emery P, Greenwald MW, Dougados M, Furie RA, Genovese MC, et al; REFLEX Trial Group. Rituximab for rheumatoid arthritis refractory to anti-tumor necrosis factor therapy: Results of a multicenter, randomized, double-blind, placebo-controlled, phase III trial evaluating primary efficacy and safety at twenty-four weeks. Arthritis Rheum. 2006;54:2793-806. 4. Calero I, Nieto JA, Sanz I. 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