Informatie

B-cel antilichaamproductie


Ik heb net over B-cellen geleerd in lezingen over immunologie en sommige dingen zijn me niet duidelijk.

Dit is wat ik weet:

1) Blijkbaar produceert elke B-cel een specifiek antilichaam, willekeurig bepaald bij de geboorte van die cel.

2) Een B-cel brengt 250000 verschillende antilichamen tot expressie op zijn oppervlak

Mijn vraag:

Zijn beide feiten waar? Zo ja, hoe kunnen ze dan allebei waar zijn als elke B-cel slechts één specifiek antilichaam produceert?


Bewering 1 is waar en stelling 2 is niet waar.

B-cellen brengen, bij afwezigheid van antigene stimulatie, oppervlaktereceptoren tot expressie (B-celreceptoren of BCR's), die eruitzien als normaal uitgescheiden antilichamen (maar deze zijn membraangebonden en niet uitgescheiden). Wat verbazingwekkend is, is dat elke B-cel op een bepaald moment dezelfde B-celreceptor tot expressie brengt - hetzelfde als in, alle receptoren die door één B-cel worden geproduceerd, zijn van hetzelfde type, laten we zeggen antigeen A. Nu produceert een andere B-cel een ander type receptoren, bijvoorbeeld diegene die antigeen B detecteren. Er is niet slechts één BCR op de B-cel, maar veel - net als elke andere cellulaire receptor.

Nu zijn er veel B-cellen in het lichaam. Heel erg zoals antigeen A en antigeen B, er zijn zoveel meer antigenen waar ons lichaam antilichamen tegen kan produceren. (De bron die ik hieronder citeer zegt $ 10^{12} $) Het is een verkeerd idee dat slechts één kleine B-cel dat allemaal doet. Er zijn specifieke B-cellen voor elk specifiek antilichaam.

Elke B-cel produceert niet noodzakelijk a uniek antilichaam, maar ja, specifiek. Het is niet uniek omdat er nog een paar vergelijkbare B-cellen moeten zijn die dezelfde receptor tegen antigeen A produceren. Dus dat is het ook niet alleen maar een enkele B-cel producerende antilichaam tegen 'A'.

Hoe maakt het lichaam zoveel soorten specifieke eiwitten aan?

Omdat het eiwitten zijn, moeten ze worden gecodeerd door genen. B-cellen ondergaan tijdens het rijpen een recombinatie (shuffling) van hun immunoglobuline-genen die leidt tot deze differentiële expressie van receptoren, vandaar de diversiteit.

Voor meer informatie over de genetica van immunoglobulinen en het genereren van diversiteit, raad ik aan - http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26860/


Stelling 1 is waar. Stelling 2 is onjuist.

Mijn verklaring is vanuit het perspectief van de ontwikkeling van immuuncellen:

De antilichaamproducerende B-cellen worden plasma-B-cellen genoemd. Plasma B-cellen zijn gedifferentieerd van een enkele naïeve B-cel (ongedifferentieerde B-cel). De naïeve B-cel heeft alle celstructuur. Naïeve B-cellen kunnen echter ook worden gedifferentieerd tot geheugen B-cellen. Wanneer een enkele B-cel differentiatiesignalen ontvangt van een T-helpercel en differentieert tot een plasma-B-cel, wordt deze groter en begint de proliferatie. Zo krijg je uiteindelijk veel plasma-B-cellen die allemaal afkomstig zijn van dezelfde allereerste plasma-B-cel die van dit type is gedifferentieerd. Dus één type plasma-B-cellen MOET HETZELFDE type receptoren op hun oppervlak presenteren.


Primaire referentie: Cellulaire en moleculaire immunologie, 8e ED.

Verklaring 1 is maar een deel waar. B-cellen produceren b celreceptoren van een specifieke paratoop, die willekeurig worden bepaald tijdens de rijping. Het proces van V(d)j-recombinatie, waarbij productieve herschikkingen in de genen voor de zware keten en de lichte keten, een primaire C producerenHtranscript bestaande uit V-D-J-Cµ-Cδ. Enzymen in de gerijpte B-cel kunnen het transcript van de H-keten differentieel verwerken tot VDJ-Cµ of VDJ-Cδ die IgM- of IgD-isotype BCR's verlenen. Let wel, tijdens recombinatie en herschikking wordt het extra DNA verwijderd dat anders tot andere receptormogelijkheden zou leiden, en worden signalen geactiveerd die voorkomen dat eventuele recombinatie op een ander chromosoom plaatsvindt. Dit handhaaft een enkele antigeenspecificiteit op alle klonen van een bepaalde B-cel!

Het enige verschil tussen een BCR en een antilichaam dat door die B-cel wordt geproduceerd, is de aanwezigheid van een C-terminaal membraanankergebied. Hoe het eiwit wordt verwerkt, wordt bepaald door welke eiwitten het primaire mRNA verwerken.

B-cellen behouden echter in hun DNA C-regio's voor andere zware ketens. In aanwezigheid van bepaalde co-stimulerende signalen kunnen ze overschakelen naar een ander isotype dat de paratoop van de B-cel behoudt. Ik leg dit hier uitgebreid uit.

Ik wil hier benadrukken dat alleen de paratoop of antigeenbindingsplaats behouden blijft en dat B-cellen een aantal verschillende isotypen van BCR of uitgescheiden antilichaam kunnen produceren (hoewel klassewisseling over het algemeen onomkeerbaar is).

Verklaring 2 volgt dat vanwege de bovenstaande verklaring een B-cel geen 250.000 . kan uitdrukken verschillend BCR's. In plaats daarvan drukken ze één paratoop uit over verschillende isotypen. Hoewel ik de gegevens niet voor me heb, kunnen 250.000 heel goed verwijzen naar oppervlaktedichtheid van BCR's op een bepaalde B-cel.


Moleculaire biologie van B-cellen

Moleculaire biologie van B-cellen is een uitgebreide verwijzing naar hoe B-cellen worden gegenereerd, geselecteerd, geactiveerd en betrokken bij de productie van antilichamen. Al deze ontwikkelings- en stimulerende processen worden beschreven in moleculaire en genetische termen om een ​​duidelijk begrip te geven van complexe fenotypen. De moleculaire basis van veel ziekten als gevolg van B-celafwijkingen wordt ook besproken. Deze definitieve referentie is gericht op immunologen, moleculair biologen en genetici op onderzoeksniveau.

Moleculaire biologie van B-cellen is een uitgebreide verwijzing naar hoe B-cellen worden gegenereerd, geselecteerd, geactiveerd en betrokken bij de productie van antilichamen. Al deze ontwikkelings- en stimulerende processen worden beschreven in moleculaire en genetische termen om een ​​duidelijk begrip te geven van complexe fenotypen. De moleculaire basis van veel ziekten als gevolg van B-celafwijkingen wordt ook besproken. Deze definitieve referentie is gericht op immunologen, moleculair biologen en genetici op onderzoeksniveau.


B-cellen en antilichamen

B-cellen zijn een specifiek type witte bloedcel die een lymfocyt wordt genoemd. Andere soorten lymfocyten zijn onder meer T-cellen en natuurlijke killercellen. B-cellen ontwikkelen zich uit stamcellen in het beenmerg. Ze blijven in het beenmerg totdat ze volwassen zijn. Zodra ze volledig zijn ontwikkeld, worden B-cellen vrijgegeven in het bloed waar ze naar lymfatische organen reizen.

Rijpe B-cellen kunnen geactiveerd worden en antilichamen produceren. Antilichamen zijn gespecialiseerde eiwitten die door de bloedbaan reizen en worden aangetroffen in lichaamsvloeistoffen. Antilichamen herkennen specifieke antigenen door bepaalde gebieden op het oppervlak van het antigeen te identificeren die bekend staan ​​als antigene determinanten. Zodra de specifieke antigene determinant wordt herkend, zal het antilichaam aan de determinant binden. Deze binding van het antilichaam aan het antigeen identificeert het antigeen als een doelwit dat door andere immuuncellen, zoals cytotoxische T-cellen, moet worden vernietigd.


Antilichaamproductie in bacteriën

Onder verschillende bacteriële gastheren, E coli is het werkpaard geweest voor de productie van antilichaamfragmenten, zoals Fab- en scFv-antilichaam. Een E coli systeem biedt de voordelen van snelheid, met veel snellere celgroei en het vermogen om snel nieuwe productiecellijnen te maken in vergelijking met zoogdiercelsystemen. Trouwens, productieprocessen met behulp van: E coli vormen niet de zorg van onvoorziene middelen die bestaat voor zoogdiercelsystemen, waardoor de noodzaak voor virale verwijderingsstappen en de validatie die voor die stappen vereist is, wordt verlicht.

Het ontbreken van glycosylering in E coli geproduceerde antilichamen elimineert klinische complicaties die verband houden met effectorfuncties. De meeste therapeutische toepassingen vereisen deze activiteiten niet, aangezien het blokkeren van een soort eiwit-eiwitinteractie de primaire en enige functie is van veel antilichamen.


B-cel antilichaamproductie - Biologie

Andrea Cerutti (ICREA-hoogleraar)

In de onderzoeksgroep B-celbiologie maken we gebruik van verschillende cellulaire, histologische en moleculaire technieken om basisvragen te beantwoorden met betrekking tot de regulatie van B-celactivering en antilichaamproductie. B-cellen zijn een type lymfocyt waarvan de belangrijkste functie het bestrijden van infecties is door het produceren van antilichamen. Onze onderzoeksgroep is vooral geïnteresseerd in de klassewisseling van de zware keten van immunoglobuline (Ig). Door IgM te vervangen door IgG, IgA of IgE, biedt klassewisseling antilichamen met nieuwe effectorfuncties zonder hun antigeenspecificiteit te veranderen. Ons algemene doel is om de mechanismen te ontleden waarmee verschillende subsets van systemische of mucosale B-cellen klassewisselingen en antilichaamproductie reguleren als reactie op signalen van microbiële producten en het aangeboren immuunsysteem.

Giuliana Magri (onderzoeker)

Sonia Tejedor Vaquero (Technicus)

Roser Tachó Piñot (Technicus)

• Barbet G, Sander LE, Geswell M, Leonardi I, Cerutti A, Iliev I, Blander JM. Sensing van microbiële levensvatbaarheid door middel van bacterieel RNA vergroot T-folliculaire helpercel- en antilichaamresponsen. Immuniteit 2018 48(3): 584-598. ALS 19.734. D1.

• Shan M, Carrillo J, Yeste A, Gutzeit C, Segura D, Walland AC, Pybus M, Grasset EK, Yeiser JR, Matthews DB, van de Veen W, et al. Afgescheiden IgD versterkt humorale T-helper 2-celreacties door basofielen te binden via Galectin-9 en CD44. Immuniteit 2018 49 (4): 709-724.e8. ALS 19.734. D1.

• Farinello D, Wozinska M, Lenti E, Genovese L, Bianchessi S, Migliori E, Sacchetti N, di Lillo A, Bertilaccio MTS, de Lalla C, et al. Een retinoïnezuurafhankelijke stroma-leukemie-overspraak bevordert de progressie van chronische lymfatische leukemie. Nat Commun 2018 9(1): 1787. IF 12,353. D1.

• García-Carmona Y, Ting AT, Radigan L, Athuluri Divakar SK, Chávez J, Meffre E, Cerutti A, Cunningham-Rundles C. TACI-isovormen reguleren ligandbinding en receptorfunctie. Front Immunol 2018 9:2125. IF 5.511. Q1.

• Pizzagalli DU, Farsakoglu Y, Palomino-Segura M, Palladino E, Sintes J, Marangoni F, Mempel TR, Koh WH, Murooka TT, Thelen F, Stein JV, Pozzi G, Thelen M, Krause R, González SF. Leukocyten-trackingdatabase, een verzameling immuuncelsporen van intravitale 2-fotonmicroscopievideo's. Sci-gegevens 2018 5: 180129. IF 5.305. Q1.

Lopende onderzoeksprojecten

• Estudio de la respuesta humoral en la mucosa respiratoria: papel de la IgD

- Financieringsinstelling: Ministerio de Economía y Competitividad (SAF2014-52483-R)

- Hoofdonderzoeker: Cerutti, Andrea

• Aangeboren signaleringsnetwerken bij de productie van B-celantilichamen: nieuwe doelen voor de ontwikkeling van vaccins (ERC GRANT)

- Financieringsinstelling: Europese Gemeenschap (294561)

- Hoofdonderzoeker: Cerutti, Andrea

• Officieel erkend als een geconsolideerde onderzoeksgroep door de Generalitat de Catalunya: B-celbiologiegroep (2017-2020)


Workflow van enkelvoudige B-cel antilichaamdetectie

1) Isolatie van enkele B-cellen

Isolatie van enkele B-cellen kan ofwel op een willekeurige manier ofwel op een antigeen-selectieve manier uit perifeer bloed of uit lymfoïde weefsels worden uitgevoerd. Voor willekeurige B-celisolatie kunnen micromanipulatie, lasercapture-microdissectie en fluorescentie-geactiveerde celsortering (FACS) worden toegepast. Als alternatief kan de selectie van antigeenspecifieke B-cellen worden uitgevoerd met behulp van met antigeen beklede magnetische korrels, met fluorochroom gelabelde antigenen via FACS met meerdere parameters, de hemolytische plaque-assay en een fluorescerende foci-methode.

Met FACS-technologie kunnen cellen worden gesorteerd en duidelijk onderscheiden op basis van de expressiepatronen van specifieke celoppervlaktemarkers. Voor efficiënt herstel van specifieke mAb's moet de immuunrespons van de donor bij deze methode worden beoordeeld, bijvoorbeeld door de frequentie van antilichaam-afscheidende cellen (ASC's) in perifeer bloed te bepalen met behulp van een enzymgekoppelde immunospottechniek (ELISPOT) vóór isolatie van een enkele cel .

Bovendien kunnen vóór het klonen van enkele B-cellen high-throughput-methoden zoals microgravure worden gebruikt om te leiden tot de efficiënte identificatie en gewenste specificiteit van B-cellen. Deze technieken vereenvoudigen de screening van verschillende antigenen om de selectie van verschillende klonen met verschillende specificiteiten mogelijk te maken.

2) Sequentie en klonen van antilichaam tegen enkele B-cellen

Eencellige cDNA-synthese wordt gewoonlijk uitgevoerd in de plaat met 96 putjes. Ig-gentranscripten van volledige lengte worden geamplificeerd door geneste of semi-geneste RT-PCR. Doorgaans worden voorwaartse primermengsels gebruikt die complementair zijn aan de overeenkomstige IgH- en IgL V-genleidersequenties en een enkele omgekeerde primer die specifiek is voor de sequentie van het constante gebied. Indien nodig, bijvoorbeeld, wanneer isotype-onafhankelijke celsortering wordt uitgevoerd, kunnen gemengde reverse primers worden gebruikt voor de amplificatie van IgH-ketens met verschillende constante regio's. In de tweede ronde worden geneste primer of primermengsels gebruikt om de gevoeligheid en specificiteit te verhogen. Tijdens deze stap kunnen restrictieplaatsen voor daaropvolgende kloneringsstappen in de amplicons worden opgenomen. Lineaire expressiecassettes kunnen direct in zoogdiercellen worden getransfecteerd voor in vitro expressie van monoklonale antilichamen.

3) Screening van antilichamen

Om het reactiviteitsprofiel en de biofysische kenmerken van antilichamen of fragmenten te bepalen, moeten de eiwitten in verschillende assays tot expressie worden gebracht, gezuiverd en getest. In de op cellen gebaseerde microarraysystemen kan deze reactiviteitsscreening geschikt worden uitgevoerd vóór klonering van het Ig-gen. Om de corresponderende antilichamen in meer detail te analyseren, zijn moleculaire Ig-genkloneringsstappen echter onontbeerlijk, aangezien er grote hoeveelheden eiwit nodig zijn. De meest voorkomende keuzes voor expressiesystemen zijn bacteriële systemen (bijv. Escherichia coli) of voorbijgaande en/of stabiele zoogdiercelsystemen (bijv. HEK 293, CHO-cellen). In E coli.worden de gekloonde Ig-genen typisch tot expressie gebracht als antigeenbindende fragmenten (Fabs), terwijl expressie in zoogdiercellen in volledig IgG-formaat kan zijn.


B-cel antilichaamproductie - Biologie

Het klonen en sequeneren van antilichaam tegen enkele B-cellen is populair geworden voor het ontdekken van antilichamen, vooral voor degenen die moeilijk te verkrijgen zijn. Na antigeenspecifieke sortering van enkele B-cellen kunnen de enkele B-cellen direct worden gebruikt voor antilichaamsequencing of gedurende 2 weken worden gekweekt vóór antilichaamsequencing. Single B-cel sequencing door Sanger DNA sequencing of next generation sequencing (NGS) is met succes toegepast op single B-cel antilichaamtechnologieën.

100000 cellen per hybridoma-kloon zijn voldoende voor het klonen en sequentiëren van de variabele gebieden van het monoklonale antilichaam (zowel VH als VL) en de volledige lengte. Welkom om ons uit te dagen met een kleiner aantal klonale B-cellen of niet-levensvatbare cellen voor hybridoma-redding.

- Betrouwbare resultaten. Met een geoptimaliseerde workflow en PCR-primers hebben we de afgelopen 10 jaar met succes >3000-antilichamen van verschillende soorten gekloond en gesequenced. Syd Labs is een betrouwbare CRO-leverancier van antilichaamsequencing geworden voor biotech- en biofarmaceutische bedrijven, overheidsinstanties, waaronder FDA en NIH, en universiteiten. Monsters van hybridomacellijnen of klonale B-cellen van klanten hoeven slechts aan 2 vereisten te voldoen: functionele antilichamen worden door de cellen uitgescheiden, er blijft voldoende RNA over.
- Tijd besparen. Men kan leren hoe antilichaamgenen te klonen en te sequencen door het bestuderen van protocollen voor het klonen van hybridoma-antilichamen en antilichaamsequencing die we uit openbare literatuur hebben verzameld. Over het algemeen is het moeilijker om antilichaamgenen van knaagdieren te klonen dan andere soorten onder de isotypen, het is het gemakkelijkst om IgG-genen te klonen, vooral IgG1. Een paar bedrijven verkopen dergelijke kits en PCR-primers. Het kost echter tijd om een ​​zeer efficiënte en ervaren professional te worden voor zoveel laboratoriumvaardigheden en bioinformatica-analyse die bij dergelijke projecten betrokken zijn. Daarnaast zijn er enkele monsters van onschatbare waarde maar moeilijk te bewerken. Sommige dienstverleners spenderen maanden maar konden het probleem niet oplossen, ze verspilden alleen maar monsters en tijd van klanten.
- Geld besparen. Omdat we monsters van meerdere klanten in dezelfde tijd verwerken, zijn onze kosten lager dan die van klanten. Onze goedkope reagentia voor moleculaire biologie besparen de kosten van de klant verder.

Snelle doorlooptijd: 8-10 weken in totaal. Ons antilichaamhumaniseringsproces omvat een aanzienlijke computationele analyse en is dus vrij efficiënt en vereist veel minder proeftijd.

Een database met menselijke antilichamen en een gepatenteerde methode worden gebruikt voor analyse en ontwerp van gehumaniseerde antilichamen.

Negen gehumaniseerde antilichamen (elke combinatie van 3 ontworpen zware ketens en 3 ontworpen lichte ketens) worden geconstrueerd en geproduceerd voor bevestiging van antigeenbinding en affiniteitsmeting.

Snelle doorlooptijd (BS079A, B en C):

* 1-2 weken voor codonoptimalisatie en synthese van variabele regio's van antilichamen.
* 1-2 weken voor moleculaire constructie van recombinante scFv-Fc-antilichamen met behulp van E.coli.
* 1-2 weken voor het tot expressie brengen en zuiveren van recombinante scFv-Fc-antilichamen met HEK 293-cellen.

Proteïne A wordt gebruikt voor de zuivering van recombinante antilichamen. Vraag ernaar als er meerdere zuiveringsmethoden nodig zijn.

* BS079D: 0,03 liter tijdelijke productie, geschatte opbrengst 0,5 - 12 mg, gemiddeld 1,5 mg, 2 weken
* BS079E: tijdelijke productie van 0,1 liter, geschatte opbrengst 3 - 110 mg, gemiddeld 14 mg, 2 weken
* BS079F: tijdelijke productie van 0,5 liter, geschatte opbrengst 12 - 300 mg, gemiddeld 75 mg, 2 weken
* BS079G: tijdelijke productie van 2 liter, geschatte opbrengst 50 - 2000 mg, gemiddeld 250 mg, 3 weken
* BS079H: 10 liter tijdelijke productie, geschatte opbrengst 120 - 5000 mg, gemiddeld 1100 mg, 3 weken.

Snelle doorlooptijd (BS046A, B en C):

* 1-2 weken voor codonoptimalisatie en synthese van variabele regio's van antilichamen.
* 1-2 weken voor moleculaire constructie van recombinante IgG-antilichamen met behulp van E coli.
* 1-2 weken voor het tot expressie brengen en zuiveren van recombinante IgG-antilichamen met HEK 293-cellen.

Proteïne A wordt gebruikt voor de zuivering van recombinante antilichamen. Vraag ernaar als er meerdere zuiveringsmethoden nodig zijn.

* BS046D: 0,03 liter tijdelijke productie, geschatte opbrengst 0,5 - 10 mg, gemiddeld 2 mg, 2 weken
* BS046E: 0,1 liter tijdelijke productie, geschatte opbrengst 2 - 50 mg, gemiddeld 10 mg, 2 weken
* BS046F: tijdelijke productie van 0,5 liter, geschatte opbrengst 10 - 250 mg, gemiddeld 50 mg, 2 weken
* BS046G: tijdelijke productie van 2 liter, geschatte opbrengst 40 - 2000 mg, gemiddeld 200 mg, 3 weken
* BS046H: 10 liter tijdelijke productie, geschatte opbrengst 200 - 5000 mg, gemiddeld 1000 mg, 3 weken.

Syd Labs screent scFv-faagbibliotheken met behulp van verschillende formaten voor toepassingen, waaronder de novo-antilichaamdetectie en affiniteitsrijping van bestaande antilichamen.

Syd Labs genereert scFv-faagbibliotheken van geïmmuniseerde of naïeve donoren van verschillende soorten. Bovendien kunnen verschillende mutagenesestrategieën worden gebruikt om scFv-faagbibliotheken te ontwerpen voor affiniteitsrijping van een bepaald antilichaam of andere optimalisatiedoeleinden. Onze scFv-faagbibliotheek wordt gegenereerd met een doel van maximaal 1010 klonen en de kwaliteit wordt gecontroleerd door willekeurig 96 klonen te sequencen.

Snelle doorlooptijd: 3-6 maanden met ons eigen optimalisatie-algoritme.

Antilichaamaffiniteit kan worden verbeterd met ongeveer 10 keer na elke ronde van rijping van antilichaamaffiniteit.


B-celtypes

Er zijn vier hoofdtypen B-cellen: overgangscellen, naïeve cellen, plasmacellen en geheugencellen.

Transitional B-cellen

Een transitionele B-cel is de schakel tussen onrijpe B-lymfocyten in het beenmerg en rijpe B-cellen in lymfoïde organen. Deze cellen zijn gedifferentieerd tot B-lymfocyten van gewone myeloïde voorlopercellen in het beenmerg, maar ze zijn nog niet volgroeid.

Het rijpingsproces vindt plaats in de lymfoïde organen. Tussen productie in het beenmerg en rijping (geen activering) in de lymfoïde organen, wordt een B-cel een overgangs-B-cel genoemd.

Zeer weinig onrijpe B-cellen leven lang genoeg om volwassen te worden. Er wordt gedacht (maar nog niet bewezen) dat te veel overgangs-B-cellen auto-immuunziekten zoals lupus erythematosus en reumatoïde artritis kunnen veroorzaken.

Naïeve B-cellen

Naïeve B-cellen bevinden zich in de secundaire lymfoïde organen. Ze zijn volwassen maar nog niet geactiveerd. Naïeve B-lymfocyten kunnen differentiëren tot plasma- of geheugen-B-cellen.

Een andere rol combineert naïeve B-cellen met naïeve T-cellen om te voorkomen dat de laatste zich vermenigvuldigen. Deze actie heeft geleid tot een nieuwe subcategorie van B-cellen: Breg-cellen (regulerende B-cellen). We beginnen ze nog maar net te leren kennen. Zoals hun volledige naam suggereert, beperken Bregs de humorale immunologische respons door T-celresponsen te verminderen.

Plasma cellen

Plasmacellen of effector B-cellen zijn de gekloonde dochtercellen van geactiveerde naïeve B-cellen. Plasmacellen produceren antilichamen, maar dit is een vrij langzame reactie op antigeendetectie.

Er zijn twee processen nodig om plasmacellen te produceren. Ten eerste moet een naïeve B-cel een antigeen presenteren aan een helper-T-cel. De nu geactiveerde T-cel moet in ruil daarvoor de B-cel inschakelen. Dit dubbele authenticatieproces verandert een naïeve B-cel in een geactiveerde B-cel. Alleen een geactiveerde naïeve B-cel kan delen om plasmacellen of geheugencellen te produceren.

We hebben niet altijd T-helpercellen nodig om een ​​gegeneraliseerde humorale respons te initiëren. B-cellen kunnen zichzelf activeren via een proces dat T-cel-onafhankelijke antigeenstimulatie wordt genoemd. Ze delen zich om dochtercelklonen te vormen die alleen IgM-antilichamen kunnen afscheiden.

Plasmacellen scheiden antilichamen af ​​die zich hechten aan het type antigeen dat eerst werd verwerkt door de naïeve B-cel. T-cel-onafhankelijke activering produceert alleen IgM-immunoglobulinen. Een plasmacel kan niet meer dan één type antilichaam afscheiden. Plasmacellen bewegen door het lichaam volgens de verdeling van cytokinen en scheiden antilichamen af ​​​​dichter bij de bron van de aanval.

Geheugencellen

Een laag percentage plasmacellen differentieert tot geheugencellen. Geheugen B-cellen hebben een veel langere levensduur (jaren) dan plasmacellen (dagen tot maanden). We weten nog niet waardoor een B-cel in een van beide vormen differentieert.

Geheugencellen verspreiden zich door het lichaam. Net als de plasmacel hebben ze een specifieke affiniteit voor één type antigeen. Hun langere levensduur betekent dat, wanneer plasmacellen hun taak hebben volbracht en een antigeen is verslagen, een tweede aanval op een later tijdstip een veel snellere reactie zal veroorzaken.

Een tweede blootstelling aan hetzelfde antigeen zorgt ervoor dat geheugen B-lymfocyten zich delen om plasmacellen te vormen. Dit gebeurt in een snel tempo en wordt de secundaire immuunrespons genoemd.

B1- en B2-cellen

De B-lymfocyten die in dit artikel worden besproken, zijn B2-cellen die zijn afgeleid van pluripotente hematopoëtische stamcellen in het beenmerg.

Recent onderzoek heeft een andere, veel kleinere groep immuuncellen gevonden: B1-cellen. Deze ontwikkelen zich in de dooierzak van een embryo. Net als B2-cellen produceren ze antilichamen.

B1-cellen leven echter veel langer dan B2-cellen en kunnen regenereren. Ze zijn ook polyspecifiek, wat betekent dat ze aan verschillende antigenen kunnen binden. Volwassenen lijken geen B1-cellen te produceren, maar het regeneratieve vermogen van B1 betekent dat deze cellen worden aangetroffen bij volwassenen. B1-populaties blijven gewoonlijk stabiel vanaf de geboorte.


Een samenvatting van B-cellen

Het immuunsysteem als geheel kan grofweg worden onderverdeeld in twee hoofdtakken: de aangeboren immuunrespons en de adaptieve immuunrespons. De aangeboren immuunrespons wordt uitgevoerd door een systeem dat altijd in het hele lichaam aanwezig is, terwijl de adaptieve immuunrespons alleen optreedt als reactie op een infectie en altijd specifiek is voor een bepaald infectieus agens. B-cellen maken deel uit van het adaptieve immuunsysteem.

B-cellen zijn een van de twee soorten lymfocyten, de andere soort zijn T-cellen. Zoals de meeste immuuncellen hebben B-cellen een heel specifieke functie: de productie van antilichamen, die een grote rol spelen bij de immuniteit. Voordat een B-cel antilichamen kan produceren, moet deze echter eerst worden geactiveerd.

Hoe wordt een B-cel geactiveerd?

Om ervoor te zorgen dat een B-cel antilichamen gaat produceren, moet er een zeer specifieke reeks gebeurtenissen plaatsvinden. Eerst moet een infectieus agens, zoals een bacterie, het lichaam binnendringen. Vervolgens moet een deel van de machinerie van het infectieuze agens, zoals een eiwit, zichtbaar zijn op het oppervlak van het infectieuze agens. Dit is waar de belangrijkste moleculen van het histocompatibiliteitscomplex (MHC) binnenkomen.

MHC-klasse moleculen zijn er in twee primaire vormen, MHC1 en MHC2, die worden aangetroffen op het celoppervlak van alle kernhoudende cellen in het menselijk lichaam.

In het geval van virussen hechten deze zich aan de MHC1-receptor van een cel. Sommige virussen remmen de productie van MHC1, wat het menselijk lichaam ertoe heeft gebracht elke cel te vernietigen die geen MHC1 op het oppervlak vertoont.

Op dit punt kan het eiwit dat op het oppervlak van het infectieuze agens wordt gedetecteerd, een antigeen worden genoemd. Als het infectieuze agens wordt gedood door de aangeboren immuunrespons, kan het eiwit op een aantal manieren worden teruggewonnen, bijvoorbeeld macrofagen kunnen de antigenen grijpen na het consumeren van een infectieus agens en ze presenteren op hun oppervlak MHC2-receptoren.

Sommige antigenen komen vrij rondzwevend nadat infectieuze agentia zijn vernietigd. Dendritische cellen kunnen deze vrij zwevende antigenen 'proeven' en eraan vastklampen, klaar om ze te presenteren. Dendritische cellen kunnen ook infectieuze agentia fagocyteren (opslokken) en ze bijzonder langzaam vernietigen, zodat ze antigenen kunnen verzamelen zonder ze te vernietigen[1]. Bij virussen wordt het eiwit dat vastzit aan de MHC1-receptor van de geïnfecteerde cel automatisch gepresenteerd. Cellen die antigenen op hun oppervlak presenteren, staan ​​​​bekend als 'Antigen Presenting Cells'.

Vervolgens moet het antigeen op de MHC van de antigeenpresenterende cel worden gedetecteerd door een T-cel met behulp van de TCR-receptor van de T-cel, terwijl de CD28-receptor van de T-cel een B7-receptor op het oppervlak van de antigeenpresenterende cel moet detecteren, die laat de T-cel zich realiseren dat de antigeenpresenterende cel inheems is in het lichaam.

Op deze manier kan ofwel een geheugen-T-cel (die informatie opslaat die essentieel is voor de immuniteit) of een naïeve T-cel (die wordt gebruikt voor nieuwe bedreigingen) worden geactiveerd. Omdat alle T-cellen specifiek zijn voor een enkel oppervlakte-eiwit, kunnen slechts enkele T-cellen worden geactiveerd door elk antigeen. Deze geactiveerde cellen zijn 'klonaal geselecteerd'.

De geselecteerde T-cellen worden actieve T-helpercellen voordat ze massaal beginnen te repliceren in een proces dat klonale expansie wordt genoemd. Tegelijkertijd wordt een B-cel op dezelfde manier geactiveerd door een antigeen op zijn oppervlak te detecteren door gebruik te maken van een specifiek, vooraf bereid antilichaam. Dit heeft echter geen effect totdat een T-helpercel tegen de B-cel strijkt en zich bindt aan zijn MHC, samen met de gebruikelijke CD28 '8211 B7-binding om de B-cel als 'zelf' te herkennen. Op dit punt geeft de T-helpercel cytokinen af ​​- – chemische boodschappers (specifiek IL4) – die worden gedetecteerd door de B-cel, waardoor deze wordt geactiveerd.

Zodra een naïeve B-cel is geactiveerd, begint deze ook klonaal uit te breiden, zich meerdere keren te verdelen en de resulterende 'dochtercellen' te specialiseren (differentiëren) in plasmacellen of B-geheugencellen. De B-geheugencellen worden bewaard om de immuniteit te behouden, terwijl de plasmacellen antilichamen beginnen te produceren, die ze afgeven aan de omliggende weefsels en het bloed.

Wat zijn antistoffen?

Antilichamen, ook wel bekend als immunoglobulinen, zijn in water oplosbare eiwitten die het menselijk lichaam gebruikt om grote, externe bedreigingen te bestrijden, zoals parasieten en bacteriën, die zich niet in onze eigen cellen kunnen verbergen.

Er zijn vijf hoofdtypen antistoffen:

IgE: Afweer tegen wormen (en oorzaak van de bijwerking van allergieën)

IgA: Algemeen, aangetroffen in slijm, speeksel, moedermelk, bloed en tranen

IgG: Antibacterieel en anti-virus, gevonden in alle weefsels van het lichaam. Dit zijn enkele van de weinige antilichamen die de placenta van een moeder kunnen passeren zonder schade aan het nageslacht te veroorzaken. Er zijn meerdere soorten van dit soort.

IgM: gevonden in bloed en lymfe, eerst gemaakt als reactie op infectie, betrokken bij het activeringsproces van B-cellen

IgD: betrokken bij het activeringsproces van B-cellen

Wat zijn de toepassingen van antilichamen?

Antilichamen kunnen schadelijke ziekteverwekkers (infectieuze agentia) direct verzwakken of doden, maar er zijn andere toepassingen voor.

Ze kunnen worden gebruikt om ziekteverwekkers samen te klonteren in een proces dat bekend staat als agglutinatie, waardoor het voor macrofagen en andere immuuncellen gemakkelijker wordt om ze te richten. Dit vermogen om ziekteverwekkers samen te klonteren heeft ook een waardevol wetenschappelijk en diagnostisch nut. Als een cel is geïnfecteerd door een virus of een specifieke receptor op het oppervlak heeft, kan een antilichaam dat specifiek is voor dat virus of die receptor, worden gebruikt om deze cellen aan elkaar te binden.

Normaal gesproken, als je een groep cellen gesuspendeerd in water neemt en ze een tijdje laat staan, zinken ze naar de bodem van hun container en laten ze een 'punt' achter. Als ze door voldoende antilichamen aan elkaar zijn gebonden, zullen ze in plaats daarvan een 'matrix' in het water vormen, die in wezen in het water blijft drijven voor de waarneming van het menselijk oog. Met deze methode kan een wetenschapper de concentratie van virussen in elk monster schatten door te detecteren hoeveel antilichaam er nodig is om de vorming van een 'dot' te voorkomen.

Antilichamen zijn een belangrijke methode waarmee het lichaam de immuniteit tegen specifieke ziekten behoudt. Immuniteit tegen bacteriën is voornamelijk afhankelijk van antilichamen en is te zien aan de primaire en secundaire immuunrespons. De primaire immuunrespons is de immuunrespons op de eerste infectie van een specifiek pathogeen, terwijl de secundaire immuunrespons de immuunrespons is op een tweede infectie door dezelfde pathogeen.

Tijdens de secundaire immuunrespons neemt de concentratie van antilichamen in de bloedbaan na een infectie veel sneller toe dan bij de primaire immuunrespons. Dit komt door de aanwezigheid van T- en B-geheugencellen die de ziekteverwekker onthouden en sneller de immuunrespons activeren. Dit is van grote betekenis voor het immuunsysteem en hoe het reageert op bedreigingen.

De plasmacellen weten wat voor soort antilichaam ze moeten maken door blootstelling aan bepaalde chemische boodschappers[2]. Interleukinen (IL's), interferonen (IFN), transformerende groeifactor (TGF) en deze factoren doen het volgende:

IL4 signaleert de aanmaak van IgE en IgG1

IL4, 2 en 5 signaleren de aanmaak van IgM

IFN-gamma signaleert de aanmaak van IgG2a en IgG3

TGFbeta signaleert de aanmaak van IgA en IgG2b

IL4 en IL10 signaleren de aanmaak van IgD, hoewel IgD spontaan kan worden gemaakt

Samengevat zijn B-cellen (de voorlopers van plasmacellen) de bron van antilichamen in het lichaam. Deze antilichamen hebben immunologische, wetenschappelijke, commerciële en industriële toepassingen en vormen een belangrijk onderdeel van ons vermogen om immuniteit te dragen. Ze maken deel uit van het adaptieve immuunsysteem en kunnen alleen extracellulaire bedreigingen beïnvloeden, die zich buiten onze cellen bevinden.

Er zijn veel soorten antilichamen, elk met verschillende doelen, die worden aangemaakt als reactie op chemische signalen. Ten slotte zijn T-cellen nodig om B-cellen te activeren, die twee belangrijke delen van de immuunrespons met elkaar verbinden.


Richard James

Voor vragen of inlichtingen, 206. 884. 3290

Adres

James Lab
1900 9th Avenue
Seattle, WA 98101

Seattle Children's voldoet aan de toepasselijke federale en andere burgerrechtenwetten en discrimineert, sluit mensen niet uit of behandelt ze niet anders op basis van ras, huidskleur, religie (geloof), geslacht, genderidentiteit of -expressie, seksuele geaardheid, nationale afkomst (afkomst), leeftijd , handicap of enige andere status die wordt beschermd door de toepasselijke federale, staats- of lokale wetgeving. Financiële bijstand voor medisch noodzakelijke diensten is gebaseerd op het gezinsinkomen en de middelen van het ziekenhuis en wordt verleend aan kinderen onder de 21 jaar die hun hoofdverblijfplaats hebben in Washington, Alaska, Montana of Idaho.

Door op 'Alle cookies accepteren' te klikken, gaat u akkoord met het opslaan van cookies op uw apparaat om de sitenavigatie te verbeteren, het sitegebruik te analyseren en te helpen bij marketinginspanningen. For more information, see Website Privacy.