לימפוציטים B: מאפיינים, מבנה, פונקציות, סוגים - ביולוגיה - 2025

לימפוציטים מסוג B , או תאי B, שייכים לקבוצה לויקוציטים מעורבת במערכת תגובה חיסונית הלחות. הם מאופיינים בייצור נוגדנים, המזהים ותוקפים מולקולות ספציפיות שעבורם הם מיועדים.

לימפוציטים התגלו בשנות החמישים של המאה הקודמת והמחלה של שני סוגים שונים (T ו- B) הודגמה על ידי דייוויד גליק תוך כדי לימוד מערכת החיסון של העופות. עם זאת, אפיון תאי B התבצע בין אמצע שנות השישים לתחילת שנות השבעים.

תצלום של לימפוציט B אנושי (מקור: NIAID דרך ויקימדיה Commons)

הנוגדנים המיוצרים על ידי לימפוציטים B מתפקדים כגורמים המשפיעים על מערכת החיסון ההומורלית, מכיוון שהם משתתפים בנטרול אנטיגנים או מקלים על חיסולם על ידי תאים אחרים שמשתפים פעולה עם מערכת זו.

ישנן חמש סוגים עיקריים של נוגדנים, שהם חלבוני דם המכונים אימונוגלובולינים. עם זאת הנוגדן השופע ביותר ידוע בשם IgG ומייצג יותר מ- 70% מהאימונוגלובולינים המופרשים בסרום.

מאפיינים ומבנה

לימפוציטים הם תאים קטנים, בקוטר 8 עד 10 מיקרון. יש להם גרעינים גדולים עם DNA שופע בצורת הטרוכרומטין. אין להם אברונים ומיטוכונדריה מיוחדים, ריבוזומים וליזוזומים נמצאים בתוך שטח קטן שנותר בין קרום התא לגרעין.

תאי B, כמו גם לימפוציטים T ותאים המטו-פואטיים אחרים, מקורם במח העצם. כאשר הם בקושי "מחויבים" לשושלת הלימפה, הם אינם מבטאים עדיין קולטני פנים אנטיגניים, ולכן הם אינם יכולים להגיב לאף אנטיגן.

ביטוי של קולטני קרום מתרחש במהלך ההתבגרות, ואז הם מסוגלים להיות מעוררים על ידי אנטיגנים מסוימים, מה שמשרה את הבידול שלהם לאחר מכן.

ברגע שהם בוגרים, תאים אלו משתחררים לזרם הדם, שם הם מייצגים את אוכלוסיית התאים היחידה עם היכולת לסנתז ולהפריש נוגדנים.

עם זאת, זיהוי אנטיגן, כמו גם מרבית האירועים המתרחשים מיד לאחר מכן, אינם מתרחשים במחזור הדם, אלא באברי לימפה "משניים" כמו הטחול, בלוטות הלימפה, נספח, השקדים, הטלאים של פייר.

התפתחות

לימפוציטים מסוג B מקורם במבשר משותף בין תאי T, תאי רוצח טבעיים (NK), וכמה תאים דנדריטים. עם התפתחותם, תאים אלה נודדים למקומות שונים במח העצם והישרדותם תלויה בגורמים מסיסים ספציפיים.

תהליך ההתמיינות או ההתפתחות מתחיל בסידור מחדש של הגנים המקודדים לשרשראות הכבדות והקלות של הנוגדנים שיופקו בהמשך.

מאפיינים

לימפוציטים מסוג B הם בעלי תפקיד מיוחד מאוד בכל הנוגע למערכת ההגנה, מכיוון שתפקידיהם ניכרים כאשר הקולטנים על פני השטח שלהם (נוגדנים) באים במגע עם אנטיגנים ממקורות "פולשניים" או "מסוכנים" המוכרים כמה מוזר.

אינטראקציה בין הקולטן-אנטיגן מעוררת תגובה הפעלה בלימפוציטים B, באופן שתאים אלה מתפשטים ומתבדלים לתאי אפקטור או פלזמה, ומסוגלים להפריש יותר נוגדנים לזרם הדם כמו זה שמוכר על ידי האנטיגן שהוא ירה. התשובה.

פעולה של לימפוציטים בתגובות חיסוניות (מקור: SPQR10 דרך Wikimedia Commons)

נוגדנים, במקרה של התגובה החיסונית ההומורלית, ממלאים את תפקידם של גורמים משפיעים, וניתן לחסל את האנטיגנים ש"מתויגים "או" נוטרלו "על ידיהם בדרכים שונות:

- נוגדנים יכולים להיקשר למולקולות אנטיגן שונות ויוצרים אגרגטים המוכרים על ידי תאים פגוציטים.

- ניתן לזהות אנטיגנים הקיימים על קרום המיקרואורגניזם הפולש על ידי נוגדנים, שמפעילים את מה שמכונה "מערכת השלמה". מערכת זו משיגה תמוגה של המיקרואורגניזם הפולש.

- במקרה של אנטיגנים שהם רעלים או חלקיקים ויראליים, הנוגדנים המופרשים ספציפיים כנגד מולקולות אלה יכולים להיקשר אליהם, לציפוי שלהם ולמנוע את האינטראקציה שלהם עם רכיבים תאיים אחרים של המארח.

בשני העשורים האחרונים היו עדות לחקירות רבות הקשורות למערכת החיסון ואיפשרו להבהיר פונקציות נוספות של תאי B. פונקציות אלה כוללות הצגת אנטיגנים, ייצור ציטוקינים ויכולת "מדכאת" שנקבעה על ידי הפרשת אינטרלוקין IL-10.

סוגים

ניתן לחלק את תאי B לשתי קבוצות פונקציונליות: תאי B מפלקטורים או תאי B בפלסמה, ותאי B זיכרון.

תאי אפקטור B

תאי פלזמה או לימפוציטים מסוג effector B הם התאים המייצרים נוגדנים המסתובבים בפלסמת הדם. הם מסוגלים לייצר ולשחרר נוגדנים לזרם הדם, אך יש להם מספר נמוך של קולטנים אנטיגניים אלה הקשורים לממברנות הפלזמה שלהם.

תאים אלה מייצרים מספר רב של מולקולות נוגדנים בפרקי זמן קצרים יחסית. נמצא כי לימפוציט B מעורר יכול לייצר מאות אלפי נוגדנים בשנייה.

תאי זיכרון B

לימפוציטים לזיכרון הם בעלי מחצית חיים ארוכה יותר מתאי אפקטור ומכיוון שהם שיבוטים של תא B שהופעל על ידי נוכחות של אנטיגן, הם מבטאים את אותם קולטנים או נוגדנים כמו התא שהוליד אותם.

הַפעָלָה

הפעלת לימפוציטים מסוג B מתרחשת לאחר קשירת מולקולת אנטיגן לאימונוגלובולינים (נוגדנים) הקשורים לקרום תאי B.

אינטראקציה נגד נוגדן יכולה לעורר שתי תגובות: (1) הנוגדן (קולטן הממברנה) יכול לפלוט אותות ביוכימיים פנימיים המפעילים את תהליך הפעלת הלימפוציטים או (2) ניתן להפנים את האנטיגן.

ההפנמה של האנטיגן בשלפוחיות האנדוסומליות מובילה לעיבוד האנזימטי שלו (אם מדובר באנטיגן חלבוני), שם "הציג" הפפטידים המתקבלים על פני תא B מתוך כוונה להכיר על ידי לימפוציט T עוזר.

לימפוציטים מסוג Helper T מבצעים את הפונקציות של הפרשת ציטוקינים מסיסים שמווסתים את הביטוי והפרשת הנוגדנים לזרם הדם.

הַבשָׁלָה

שלא כמו שקורה אצל ציפורים, לימפוציטים B של יונקים מתבגרים בתוך מח העצם, מה שאומר שכאשר הם עוזבים את המקום הזה הם מבטאים קולטני קרום ספציפיים לקשירה של אנטיגנים או נוגדנים הממברניים.

במהלך תהליך זה, תאים אחרים אחראים על הפרשת גורמים מסוימים המשיגים את הבידול וההתבגרות של לימפוציטים B, כמו אינטרפרון גמא (IFN-γ).

הנוגדנים הממברניים שנמצאים על פני השטח של תאי B הם שקובעים את הספציפיות האנטיגנית של כל אחד מהם. כאשר אלה מתבגרים במח העצם, מוגדר הספציפיות על ידי סידור מחדש אקראי של קטעי הגן המקודד את מולקולת הנוגדן.

כאשר לתאי B בוגרים לחלוטין יש לכל אחד מהם רק שני גנים פונקציונליים המקודדים לשרשראות הכבדות והקלות של נוגדן ספציפי.

מכאן ואילך, לכל הנוגדנים המיוצרים על ידי תא בוגר וצאצאיו יש את אותה הספציפיות האנטיגנית, כלומר הם מחויבים לשושלת אנטיגנית (הם מייצרים אותו נוגדן).

בהתחשב בעובדה שהארגון מחדש הגנטי שעובר לימפוציטים B עם התבגרותם הוא אקראי, מעריכים כי כל תא שמקורו בתהליך זה מבטא נוגדן ייחודי, ובכך מייצר יותר מעשרה מיליון תאים המבטאים נוגדנים לאנטיגנים שונים.

בתהליך ההתבגרות, לימפוציטים B המזהים רכיבים חוץ תאיים או ממברניים של האורגניזם המייצר אותם מבוטלים באופן סלקטיבי, ומבטיחים כי אוכלוסיות "נוגדן אוטומטי" אינן מתפשטות.

נוגדנים

נוגדנים מייצגים את אחד משלושת שכבות המולקולות המסוגלות לזהות אנטיגנים, והשניים האחרים הם מולקולות הקולטן לתאי T (TCR) וחלבוני ההיסטוק תאימות העיקריים (MHC). ).

בניגוד ל- TCR ו- MHC, לנוגדנים יש ספציפיות אנטיגנית גבוהה יותר, הזיקה שלהם לאנטיגנים גבוהה בהרבה והם נחקרו טוב יותר (בזכות הטיהור הקל שלהם).

ייצוג סכמטי פשוט של נוגדן (אימונוגלובולין) (מקור: DO11.10 באמצעות Wikimedia Commons)

נוגדנים יכולים להיות על פני השטח של תאי B או על הממברנה של הרקמה האנדופלסמית. לרוב הם נמצאים בפלסמת הדם, אך הם יכולים להיות גם בנוזל הבין-תחומי של רקמות מסוימות.

- מבנה

ישנן מולקולות נוגדנים מסוגים שונים, עם זאת, כולן גליקופרוטאינים המורכבות משתי שרשראות פוליפפטיד כבדות ושתי קלות המהוות זוגות זהים ואשר קשורות זו לזו דרך גשרי דיסולפיד.

בין השרשראות הקלות והכבדות נוצר מעין "שסע" התואם לאתר הכריכה של הנוגדן עם האנטיגן. כל שרשרת קלה של אימונוגלובולין שוקלת כ -24 kDa וכל שרשרת כבדה בין 55 או 70 kDa. השרשראות הקלות נקשרות כל אחת לשרשרת כבדה והשרשראות הכבדות נקשרות זו לזו.

מבחינה מבנית ניתן לחלק נוגדן לשני "חלקים": האחד אחראי לזיהוי אנטיגן (אזור מסוף N) והשני לתפקודים ביולוגיים (אזור מסוף C). הראשון ידוע כאזור משתנה ואילו השני קבוע.

חלק מהמחברים מתארים מולקולות נוגדנים כגלוקופרוטאינים בצורת Y, הודות למבנה פער המגע הנוגדן שנוצר בין שתי השרשראות.

- סוגי נוגדנים

השרשראות הקלות של נוגדנים מכונות "קאפה" ו- "lambda" (κ ו- λ), אך ישנן 5 סוגים שונים של שרשראות כבדות, המעניקות זהות לכל איזוטיפ של הנוגדן.

הוגדרו חמש איזוטיפים של אימונוגלובולינים, המאופיינים בנוכחות השרשראות הכבדות γ, μ, α, δ ו- ε. אלה, בהתאמה, IgG, IgM, IgA, IgD ו- IgE. גם IgG וגם IgA יכולים, בתורם, להיות מחולקים לתתי-סוגים אחרים הנקראים IgA1, IgA2, IgG1, IgG2a, IgG2b ו- IgG3.

אימונוגלובולין G

זהו הנוגדן השופע ביותר מכולם (יותר מ- 70% מכלל הסכומים), ולכן יש מחברים שמתייחסים לזה כנוגדן היחיד שנמצא בסרום הדם.

ל- IgG יש שרשראות כבדות המזוהות על ידי האות "γ" שמשקלן בין 146 ל 165 kDa במשקל מולקולרי. הם מופרשים כמונומרים ונמצאים בריכוז של 0.5 עד 10 מ"ג / מ"ל.

אורך החיים של תאים אלה נע בין 7-23 יום ויש להם פונקציות בנטרול חיידקים ווירוסים, בנוסף הם מתווכים ציטוטוקסיות תלויה בנוגדנים.

Immunoglobulin M

IgM נמצא כפנטמר, כלומר הוא נמצא כמתחם המורכב מחמש מנות חלבון זהות, כל אחת עם שתי שרשראות קלות ושתי שרשראות כבדות.

כאמור, השרשרת הכבדה של נוגדנים אלה נקראת μ; יש לו משקל מולקולרי של 970 kDa ונמצא בסרום בריכוז משוער של 1.5 מ"ג / מ"ל, עם מחצית חיים של בין 5 לעשרה ימים.

הוא משתתף בנטרול רעלים ממקור חיידקי וב"פונטיזציה "של מיקרואורגניזמים אלה.

אימונוגלובולין א

IgAs הם נוגדנים מונומרים ולפעמים דימרמיים. השרשראות הכבדות שלהם מיועדות על ידי האות היוונית "α" ומשקל מולקולרי של 160 kDa. זמן מחצית החיים שלהם אינו עולה על 6 ימים והם נמצאים בסרום בריכוז של 0.5-0.3 מ"ג / מ"ל.

בדומה ל- IgM, ל- IgA יש את היכולת לנטרל אנטיגנים חיידקיים. יש להם גם פעילות אנטי-ויראלית ונמצא שהם נמצאים כמונומרים בנוזלי גוף וכדימרים על משטחי האפיתל.

אימונוגלובולין ד

IgDs נמצאים גם כמונומרים. השרשראות הכבדות שלהם הן בעלות משקל מולקולרי של בערך 184 kDa והן מזוהות באות היוונית "δ". הריכוז שלהם בסרום הוא נמוך מאוד (פחות מ 0.1 מ"ג / מ"ל) ויש להם מחצית חיים של 3 ימים.

ניתן למצוא אימונוגלובולינים אלה על פני השטח של תאי B בוגרים ושולחים אותות פנימה דרך "זנב ציטוזולי".

אימונוגלובולין E

השרשראות הכבדות של IgE מזוהות כשרשראות "ε" ומשקלן 188 kDa. חלבונים אלה הם גם מונומרים, הם בעלי אורך מחצית חיים של פחות משלושה ימים, והריכוז שלהם בסרום כמעט זניח (פחות מ- 0.0001).

ל- IgEs יש פונקציות בקשירת תאי מאסט ובסופיל, הם גם מתווכים לתגובות אלרגיות ותגובות נגד תולעים טפיליות.

הפניות

1. הופמן, וו., לאקיס, FG, וחלסני, ג '(2015). תאי B, נוגדנים ועוד. כתב העת הקליני של החברה האמריקאית לנפרולוגיה, 11, 1-18.
2. Lebien, TW ו- Tedder, TF (2009). לימפוציטים B: כיצד הם מתפתחים ומתפקדים. דם, 112 (5), 1570–1580.
3. Mauri, C., and Bosma, A. (2012). פונקציה תקינה חיסונית של תאי B. Annu. הכמרית אימונול. , 30, 221–241.
4. Melchers, F., and Andersson, J. (1984). הפעלת תאים: שלושה שלבים והשונות שלהם. תא, 37, 715-720.
5. טרלינטון, ד (2018). תאי B עדיין קדמיים ומרכזים באימונולוגיה. חוות דעת על טבע אימונולוגיה, 1-2.
6. Walsh, ER, & Bolland, S. (2014). תאי B: פיתוח, בידול וויסות על ידי קולטרי II של Fcγ בתגובה החיסונית ההומורית. באנטיביוטה פ.ק: קישור חסינות מסתגלת ומולדת (עמ '115–129).