MATURAZIONE

nel corso della loro maturazione i linf B attraversano ua serie di stadi maturativi, caratterizzati da specifici marcatori di superficie

nel MIDOLLO OSSEO

1️⃣ STEM CELL

4️⃣ immature B cell

5️⃣ MATURE B CELL

cell receptor ❌

è un progenitore midollare orientato verso la linea B

• NON produce Ig
• esprime molecole di superficie tipiche dei linf B:
  
  • CD10
  • CD19
• tale cell NON esprime alcun recettore sulla propria membrana
  
  

VDJ rearrangement

1. in una pro-B cell si verifica il primo riarrangiamento
   = DJ rearrangement
   → reso possibile dall'espressione dei geni RAG-1 e RAG-2
   (evento esclusivo di una cell che sta differenziando in linf B ‼️)
2. in seguito avviene il secondo riarrangiamento

preBCR

= catena µ + catena sost a

1. in essa sono avvenuti:
   
   • VDJ delle catene pesanti
2. nel citoplasma di tale cell si trova solo la catena µ (pesante)
3. la quale si associa ad una catena a sostitutiva
4. catena µ + catena sost a
   → preBCR

zoom in
pre = precursore

funzioni

analogamente al preTCR
le funzioni del preBCR sono:

• esclusione allellica
  = inibisce la ricombinazione del gene µ
• induce la ricombinazione del gene per la catena leggera
• promuove la proliferazione dei linfociti B
• a fine sintesi della cat leggera
  esprime un segnale che induce di autospegnimento

struttura

il preBCR è formato da:

• 1 catena pesante µ
  .
• 1 catena leggera sostitutiva a invariante

1° checkpoint

1. l'espressione del pre-BCR
   = costituisce il primo checkpoint della maturazione dei linf B
2. BTK
   = tirosin chinasi di bruton
   → la quale promuove il passaggio dallo
   stadio pre-B → immature B cell

1. lascia il midollo
2. per andare a colonizzare aree B degli organi linfoidi secondari
   
   

esprime 2 differenti molecole di BCR:

• IgM
• IgD

BCR

How can B cells express IgM and IgD simultaneously?

SPLICING ALTERNATIVO

un linf B è in grado di esprimere IgM o IgD grazie ad un meccanismo di splicing alternativo che avviene nell'mRNA codificante per la catena pesante dell'Ig

esistono 2 siti di poliadenilazione
nel mRNA primario che codifica per la catena pesante delle Ig:

• pA1
  → si trova a valle dei geni Cµ
• pA2
  → si trova a valle dei geni C𝛿

• SE lo splicing avviene sul sito pA1
  
  1. il clivaggio porta alla perdita della reg codificante per la porz cost della catena 𝛿
  2. per cui il gene Cµ si sovrappone alle reg V(D)J
  3. e il trascritto produrrà una catena pesante µ ‼️
  4. esposizione sulla membrana di una IgM

• SE lo splicing avviene sul sito pA2
  
  1. il clivaggio porta alla perdita della reg codificante per la porz cost della catena µ
  2. per cui il gene C𝛿 si sovrappone alle reg V(D)J
  3. e il trascritto produrrà una catena pesante 𝛿 ‼️
  4. esposizione sulla membrana di una IgD

how can B cells express secreted Ig and membrane Ig?

SPLICING ALTERNATIVO

la transizione dalle Ig di membrana alle Ig secrete è il risultato di un meccanismo di splicing alternativo che avviene sull'mRNA codificante per la catena pesante

esistono 2 siti di poliadenilazione
nel mRNA primario che codifica per la catena pesante delle Ig:

• PS
  → si trova a valle dei geni Cµ
• PM
  → si trova a valle dei geni che codificano per:
  
  • porz transmembrana
  • porz intracitoplasmatiche

• SE lo splicing avviene su PS
  
  1. il clivaggio su PS determina la perdita delle regioni codificanti per porz transmembrana e intracitoplasmatica
  2. per cui la Ig prodotta NON sarà in grado di ancorarsi alla membrana
  3. e sarà pertanto secreta

• SE lo splicing avviene su PM
  
  1. il clivaggio su PM determina la perdita delle regioni codificanti per la seq di secrezione
  2. per cui la Ig prodotta sarà in grado di ancorarsi alla membrana
  3. e sarà pertanto una Ig di membrana

ATTIVAZIONE ‼️

l'attivazione di un linfocita B comporta:

1. la sua proliferazione
2. differenziazione in:
   
   • plasmacellule
     → produzione di anticorpi specifici diretti contro l'antigene che ha scatenato l'attivazione
   • cell della memoria

🟢
PRIMO SEGNALE

🟢 🟢
SECONDO SEGNALE

RISPOSTA UMORALE ⬅️ ATTIVAZIONE

l'attivazione dei linf B risulta nell'attivazione di una risposta umorale

RISPOSTA UMORALE

risp UMORALE = ANTICORPALE ❓❓

la risposta umorale è un termine più ampio che comprende la circolazione di vari componenti solubili nel sangue e nei fluidi corporei, mentre la risposta anticorpale è un aspetto specifico di questa risposta umorale che si concentra sulla produzione e sull'azione degli anticorpi

RISPOSTE ANTICORPALI

le risposte aticorpali si classificano in base a diversi criteri:

in base alla
NATURA dell'ANTIGENE
si dividono in:

T-INDIPENDENTI ❌

in base alla
TIPOLOGIA di LINF B stimolato
si dividono in:

SE viene stimolato il
clone del linf B

• veloci
• produzione di una magg quantità di Ig
  → i quali hanno già subito
  
  • maturazione dell'affinità
  • scambio isotipico
• Ig magg specifici
  
  • IgG
  • IgA
  • IgE

POPOLAZIONI
di LINFOCITI B

derivano da:
HSC nel midollo

si distinguono in 2 gruppi
in base a:

• localizzazione anatomica
• repertorio anticorpale

veloci e mediate da IgM (che però hanno bassa affinità per l'antigene)

1️⃣ CATTURA dell'ANTIGENE

= segnale di specificità
per far sì che il linf B venga attivato deve venire in contatto con l'antigene

l'antigene viene in contatto con il linfocita tramite diverse vie:

• vasi linfatici afferenti
  
  1. l'antigene solubile viaggia nel vaso linfatico afferente
• macrofagi del seno sottocapsulare
  → i quali catturano gli antigeni più grandi che arrivano tramite il vaso linfatico
• cell dendritiche
  → presenti nella midollare

T-DIPENDENTI ✅

2️⃣ RICONOSCIMENTO dell'ANTIGENE

è il ruolo del BCR

• BCR lega l'antigene
  → tale legame fornisce i segnali necessari all'attivazione del linf B
  
  

TUTTAVIA
tale legame NON è sufficiente per attivare pienamente il linfocita B
ad esempio interviene:

• CD21
  = co-recettore di BCR
  → la cui funzione è quella di potenziare i segnali generati dal BCR
  → lega C3b che a sua volta ha legato il patogeno

i linfociti Th promuovono:

• switch isotipico
  = il linf B attivato NON produce più IgM
• maturazione dell'affiintà
  del recettore per l'antigene
• produzione di plasmacell
  a lunga sopravvivenza
• produz di linf B della memoria

• LINFOCITI B naive
  → si trovano nelle follicoli del linfonodo,
  perchè esprimono:
  
  • CXCR5
    → recettore che lega molecole prodotte nei follicoli:
    
    • CXCL13

• LINFOCITI T CD4 naive
  → si trovano nelle aree T del linfonodo
  perchè esprimono
  
  • CCR7
    → recettore che lega le chemiochine, prod in quest'area ovvero:
    
    • CCL19 → lega CCR7
    • CCL21 → lega CCR7

1️⃣ ATTIVAZIONE

1. linf B invece riconosce l'epitopo conformazionale espresso dalla proteina nativa (che ha scatenato la risposta)
2. al termine del processo gli anticorpi prodotti saranno altamente specifici per quella proteina
3. linf B esprime CD40
   (il quale è costitutivamente espresso)

in seguito ad ATTIVAZIONE 📍

1. down-regolano l'espressione di CXCR5
2. up-regolano l'espressione di CCR7
3. i linf B si dirigono verso le aree T

2️⃣ PRESENTAZIONE ANTIGENE dei linf B ai T

3. linf T riconosce l'epitopo lineare dell'antigene T-dipendente
4. il quale è espresso insieme a MHC II sulla membrana del linf B
5. linf T esprime CD40L
   (NON è costitutivamente espresso)

3️⃣ INTERAZIONE CD40 / CD40L

• linf T
  → espongono CD40L ai
• linf B
  → i quali esprimono CD40
  

6. interazione CD40L/CD40
7. = alterazione della strutt trimerica di CD40
8. modifica che recluta proteine citosoliche come TRAF
9. TRAF si lega alla porz citoplasmatica di CD40
10. = trasduzione di segnali che:
    
    • stimolano la proliferazione e differenziamento dei linf B
    • aumentano produzione di Ig
      → a carico di plasmacellule

in seguito ad ATTIVAZIONE 📍

1. down-regolano l'espressione di CCR7
2. up-regolano l'espressione di CXCR5
3. i linf T si dirigono verso i follicoli

12. linf B attivati esprimono:
    
    • ICOS-L
13. interazione ICOS/ICOS-L
    → produzione di linf ThF
    .
14. linf B attivati dai linf T
    tramite CD40L vanno incontro a switch isotipico

11. linf T attivati esprimono:
    
    • BCL-6
    • ICOS

15. THF entrano nel centro germinativo, grazie all'espressione di CXCR5, per guidare le reaz dei linf B
16. tali linf ThF producono chemiochine che inducono lo switch isotipico

6️⃣ REAZIONE del CENTRO GERMINATIVO

è il luogo in cui i linf B e TFH interagiscono per sviluppare una risposta anticorpale T-dipendente
tra questi ci sono:

• maturazione dell'affinità
• scambio isotipico
  
  

4 - 7 giorni dopo

17. si formano i centri germinativi negli organi linfoidi secondari

CENTRO GERMINATIVO

è costituito da 2 zone:

• zona scura
  = centroblasti
  → densamente popolata di linf B in rapida proliferazione
  .
• zona chiara
  = centrociti
  → in cui vengono selezionati i linf B a maggiore affinità
  → ospita linf ThF

zoom in
SWITCH ISOTIPICO

1. scambio della porz cost della catena pesante
2. mantenimento della regione variabile
   = mantenimento della specificità per l'antigene
   
   

dal punto di vista molecolare

lo scambio isotipico è in meccanismo di ricombinazione che riguarda il gene per la porz C

15. al termine dello switch isotipico avviene una mitosi asimmetrica
16. la quale genera:
    
    • plasmacellula a lunga vita
      → la quale permane nel midollo osseo
      (consentata dall'espressione del recettore CXCR4)
    • linf B della memoria
      → i quali permangono nel follicolo

derivano da:
HSC nel fegato fetale

presentano CD5

• origine
  → si sviluppano dalle HSC del fegato fetale
• localizzazione
  → nella cavità peritoneale dell'adulto

ZONA MARGINALE

FOLLICOLARI

• localizzazione
  → si trovano:
  
  • zona marginale della MILZA

esprimono sulla membrana
IgD e IgM
→ le quali presentano la stessa specificità per l'antigene

ANTIGENI RICONOSCIUTI

produzione di IgM le quali riconoscono a bassa affinità antigeni:

• lipopolisaccaridici
• glicopolisaccaridici
• polisaccaridici

• localizzazione
  → si trovano:
  
  • centri germinativi della milza
  • centri germinativi del linfonodo
  • nei follicoli

ANTICORPI PRODOTTI

producono anticorpi polireattivi in quanto riconoscono:

• polisaccaridi batteri
• molecole self
  
  

inoltre producono:

• auto-anticorpi
  → responsabili dell'eliminazione di accumulo di proteine misfolded

gli antigeni T-INDipendenti sono POLIVALENTI
tra questi distinguiamo:

• polisaccaridi
• glicolipidi
• acidi nucleici
  
  

perchè tale risp è così denominata❓

1. questi antigeni fondamentalmente sono incapaci di attivare i linf T
2. ecco perchè la risposta è detta T-indip

1. la polivalenza consiste nel contenere tanti epitopi identici ripetuti sulla stessa molecola (o ad esempio sulla superf cellulare)
2. questa proprietà dunque garantisce che un antigene di questo tipo sia legato contemp da tanti BCR con stessa specificità
3. e induca quindi l'aggregazione di TANTI linf B
4. questo si traduce in una loro attivazione

in tale risposta sono coinvolti:

• linf B zona marginale
• linf B-1

REPERTORIO LINFOCITARIO

definizione

è il numero di antigeni riconosciuti da un individuo

i linfociti di un individuo sono in grado di riconoscere:

• 10^9 diversi determinanti antigenici

questa proprietà del sist immune è data dalla variabilità dei siti di legame deei recettori per l'antigene

sono IgM o IgD di membrana
associate al dimero Iga/Igß

1. essa è il risultato di mutazioni somatiche che avvengono a carico dei geni che codificano per le Ig
2. dato che
   l'interazione CD40/CD40L è necessaria per lo sviuppo di una maturaz del'affinità
3. si deduce che essa si verifica SOLO in risposta ad antigeni T-dipendenti

1. è causata da mutazioni per il gene codificante per BTK
2. ciò comporta un arresto della maturazione dei B a livello dello stadio pre-B
3. questo porta ad una totale assenza di Ig-A nel sangue

ASSENZA di interazione CD40L/CD40 ❌

RISPOSTA T-DIPENDENTE

1️⃣ ATTIVAZIONE B

1️⃣ ATTIVAZIONE T

1. cattura dell'antigene

1. l'antigene viene trasportato nella sua conformazione nativa nel follicolo linfonodale
2. tramite diverse vie:
   
   • vasi linfatici
   • DC follicolari
   • macrofagi del seno sottocaspulare
     
     

2. interazione BCR - antigene

3. l'epitopo B dell'antigene è riconosciuto da BCR

1. DC presenta epitopo T dello stesso antigene
   sottoforma di peptide antigenico T + MHC II

2️⃣ LINFOCITA B ATTIVATO

2️⃣ LINFOCITA T ATTIVATO

4. il linf B attivato esprime:
   
   • ICOS
   • up-regola CCR7

interazione ICOS/ICOS-L 📍

2. CD4 esprime:
   
   • ICOS-L
   • CD40-L
   • up-regola CXCR5

3️⃣ LINFOCITA T FH

3️⃣ LINFOCITA B del
CENTRO GERMINATIVO

4. linf B migra verso il zona paracorticale

3. linf TFH migra verso il follicolo

5. interazione
   CD40/CD40-L 📍

4️⃣ REAZIONE del CENTRO GERMIATIVO

esprime:

• IgM + Iga/Igß
  → BCR
  

1. un linf B immaturo NON prolifera
2. si differenzia in risposta ad un antigene

ANTIGENI RICONOSCIUTI

riconoscono antigeni proteici

produzione di IgM, IgG, IgE e generazione di memoria immunitaria

esprimono IgM e IgD

How can B cells express IgM and IgD simultaneously?

SPLICING ALTERNATIVO

un linf B è in grado di esprimere IgM o IgD grazie ad un meccanismo di splicing alternativo che avviene nell'mRNA codificante per la catena pesante dell'Ig

esistono 2 siti di poliadenilazione
nel mRNA primario che codifica per la catena pesante delle Ig:

• pA1
  → si trova a valle dei geni Cµ
• pA2
  → si trova a valle dei geni C𝛿

• SE lo splicing avviene sul sito pA1
  
  1. il clivaggio porta alla perdita della reg codificante per la porz cost della catena 𝛿
  2. per cui il gene Cµ si sovrappone alle reg V(D)J
  3. e il trascritto produrrà una catena pesante µ ‼️
  4. esposizione sulla membrana di una IgM

• SE lo splicing avviene sul sito pA2
  
  1. il clivaggio porta alla perdita della reg codificante per la porz cost della catena µ
  2. per cui il gene C𝛿 si sovrappone alle reg V(D)J
  3. e il trascritto produrrà una catena pesante 𝛿 ‼️
  4. esposizione sulla membrana di una IgD

how can B cells express secreted Ig and membrane Ig?

SPLICING ALTERNATIVO

1. la transizione dalle Ig di membrana alle Ig secrete è il risultato di un meccanismo di splicing alternativo
2. che avviene sull'mRNA codificante per la catena pesante

esistono 2 siti di poliadenilazione
nel mRNA primario che codifica per la catena pesante delle Ig:

• PS
  → si trova a valle dei geni Cµ
• PM
  → si trova a valle dei geni che codificano per:
  
  • porz transmembrana
  • porz intracitoplasmatiche

• SE lo splicing avviene su PS
  
  1. il clivaggio su PS determina la perdita delle regioni codificanti per porz transmembrana e intracitoplasmatica
  2. per cui la Ig prodotta NON sarà in grado di ancorarsi alla membrana
  3. e sarà pertanto secreta

• SE lo splicing avviene su PM
  
  1. il clivaggio su PM determina la perdita delle regioni codificanti per la seq di secrezione
  2. per cui la Ig prodotta sarà in grado di ancorarsi alla membrana
  3. e sarà pertanto una Ig di membrana

• REPERTORIO ANTICORPALE
  = 10 ^15
  → è dato da meccanismi come:
  
  • diversità giunzionale
  • ricombinazione somatica
    → ricombinazione VJ e V(D)J
  • editing recettoriale
  • ipermutazione somatica
  • assortimento casuale di catene pesanti con le leggere