Układ odpornościowy i odporność świń: Specyficzna odporność humoralna (2/2)

Specyficzna humoralna odpowiedź immunologiczna jest zapoczątkowana, gdy wrażliwy limfocyt B rozpoznaje specyficzny antygen w obwodowych narządach limfatycznych lub tkankach. (zobacz: rozpoznawanie patogenu).

Każdy limfocyt B posiada receptor dla antygenów (BCR: B Cell Receptor), powierzchniową immunoglobulinę (IgM lub IgD), która to łączy się ze specyficzną domeną antygenową zwaną determinantą antygenową lub epitopem.

Specyficzność miejsca wiązania antygenu zależy od genów kodujących domeny zmienne (VH oraz VL); u ssaków, wielka liczba genów, a w konsekwencji różne BCR mogą być generowane poprzez rekombinację genów oraz/lub konwersję genów, czyniąc zwierzę zdolnym do rozpoznawania prawie wszystkich obcych antygenów.

Po rozpoznaniu , każdy specyficzny limfocyt B ulega aktywacji, proliferacji klonalnej i różnicowaniu do komórek plazmatycznych (lub Komórek Wydzielających Przeciwciała- Antibodies Secreting Cell, ASC) zdolnych do syntezowania i sekrecji immunoglobulin (przeciwciał)- specyficznych dla danego epitopu

Specyficzna humoralna odpowiedź immunologiczna jest regulowana przez limfocyty T pomocnicze.

Początkowo limfocyty B wytwarzają przeciwciała klasy IgM w formie monomeru z identyczną specyficznością antygenową.

W związku z typem zaangażowanych przeciwciał, antygeny można pogrupować na zależne od limfocytów T oraz niezależne od limfocytów T- w zależności od tego, czy limfocyt T jest potrzebny do zapoczątkowania odpowiedzi immunologicznej.

W przypadku części antygenów, tzw. antygenów niezależnych od limfocytów T (przykładowo bakteryjny liposacharyd, flagelina, polisacharyd pneumokoków itp.) dochodzi do wydzielania jedynie przeciwciała IgM ze skromnym powinowactwem i bez powstawania komórek B pamięci.

Prawie wszystkie zewnątrzpochodne antygeny są zależnymi od limfocytów T. Do całkowitej aktywacji limfocytów B wymagają dodatkowego sygnału (cytokiny) wydzielanej przez specyficzny limfocyt T pomocniczy rozpoznający antygen (współpraca pomiędzy limfocytami T i B).

W tym ostatnim przypadku limfocyt B zachowuje się jak komórka prezentująca antygeny dla limfocytów T pomocniczych. Poznawanie kognitywne pozwala na zmienność izotypów (zmiana klas przeciwciał) z IgM na immunoglobuliny innych klas, IgA, IgE lub IgG, w zależności od wydzielanej cytokiny Th zaangażowanej w stymulację limfocytów B (odpowiednio IL-4 or IFNγ). Kolejnym kluczowym sygnałem do zmiany przeciwciał jest zaangażowanie receptora CD40 na limfocytach B przez CD154 (CD40L).

Poprzez tą “pomoc”, proliferujące limfocyty B podlegają somatycznej hipermutacji przez powierzchniową immunoglobulinę, a następnie są “obdarowywane” przez specyficzny izotyp. Następnie limfocyty B podlegają dalszej selekcji względem odpowiedniego powinowactwa antygenu, poprzez wejście w kontakt z pęcherzykowymi komórkami dendrytycznymi prezentującymi antygen. Jedynie limfocyty B posiadające wysokie powinowactwo do antygenu, zdolność do przetworzenia i jego prezentacji podlegają selekcji pozytywnej. Zatem, przeżywają, ulegają proliferacji i różnicowaniu do komórek plazmatycznych jedynie te limfocyty B mające zdolność do syntezy i wydzielania przeciwciał jednej klasy, wraz z jednakową specyficznością i wysokim powinowactwem. Wpływa to korzystnie na poprawę zdolności do wiązania antygenu a w konsekwencji na neutralizację i niszczenie patogenów.

Po zakończeniu pierwotnej odpowiedzi immunologicznej niektóre limfocyty B i komórki plazmatyczne, które miały kontakt z antygenem pozostaną jako długo żyjące komórki pamięci. Pozostają w gotowości do aktywacji przy kolejnym kontakcie z tym samym antygenem (wtórna odpowiedź immunologiczna), wydzielając immunoglobulinę tej samej klasy z wyższym mianem i zwiększonym powinowactwie.

Podsumowując, w pierwotnej odpowiedzi immunologicznej, początkowo jest wydzielana pojedyncza klasa IgM w formie monomeru i z identyczną specyficznością antygenową. Następnie, po paru dniach, w konsekwencji zmiany klas, ma miejsce sekrecja innej klasy przeciwciał np. IgG. Wtórna humoralna odpowiedź immunologiczna zapoczątkowana przez ponowny kontakt z antygenem będzie charakteryzowana głównie poprzez produkcję IgG, lecz z wyższym mianem i powinowactwem. (Rysunek 1).

Przeciwciała mogą działać przeciwko patogenom różnymi mechanizmami obronnymi:

1. Hamowanie infekcyjnych właściwości patogenu poprzez bezpośrednie wiązanie się z nimi (neutralizacja, uniemożliwianie adhezji, wykluczenie immunologiczne)
2. Aktywacja alternatywnej (opsonizacja) lub klasycznej ścieżki dopełniacza prowadzącej do lizy patogenu.
3. Opłaszczanie patogenu (lub zakażonych komórek) przez przeciwciała umożliwia komórkom pomocniczym rozpoznanie fragmentu (Fc) i zabicie patogenu przez opsonizację i fagocytozę lub zabicie zakażonej komórki, dzięki ADCC (zależna od przeciwciał cytotoksyczność komórkowa)
4. Regulacja odpowiedzi immunologicznych poprzez oddziaływanie na receptory Fc (FcR).

Receptory Fc są obecne na wielu komórkach efektorowych wrodzonego układu odpornościowego, takich jak komórki tuczne, neutrofile, monocyty, makrofagi i komórki dendrytyczne. W szczególności FcγRs (receptor Fc dla przeciwciał IgG). Po związaniu z kompleksami immunologicznymi aktywuje komórki wrodzonego układu odpornościowego i ich odpowiedź (fagocytoza, wybuch oksydacyjny, cytotoksyczność uwalnianie wazoaktywnych peptydów i chemoatraktanów.FcR na komórkach dendrytycznych promują wychwytywanie, przetwarzanie i prezentacje antygenu limfocytom T cytotoksycznym oraz pomocniczym.

Odwrotnie, hamujący receptor Fc dla przeciwciał IgG, obecny na limfocytach B, bierze udział w regulacji aktywacji i rozwoju limfocytów B oraz przeżyciu komórek plazmatycznych.