b-sejt típusok

B-sejt típusok

B1-sejtek

Antigén nélkül is ellenanyagot termelnekAz ellenanyag ált. IgM, polispecifikus, nem/ nem csak fehérje antigénekA VDJ átrendeződés nem véletlenszerű, TdT nem expresszálódik bennük—minden egyedben megjelennek, ugyanazokat az antigéneket ismerik felÖnfenntartó, hosszú életű sejt populációCLL

Figure 7-41

B-SEJT AKTIVÁCIÓ

(HOL ÉS HOGYAN TÖRTÉNIK?)

Az antigén a szövetek közül a nyirokcsomóba kerül (Főként a DC-ek által), ahol a FDC-ek felszínén ‘tárolódik’.

Komplement fehérjék

Immunkomplex (1)antigén-(2)az ezt felismerő ellenanyag és (3)komplement fehérjék komplexe

Az antigén a follikuláris dendritikus sejtek (FDC) felszínéhez kötődik (Az FDC felszínén állandóan jelenlevő Fc és komplement recepotrokon keresztül)

Az FDC-ek immun komplexeket kötnek (Ag-Ab) Az antigén ingert követően 12 hónappal is kimutatható az FDC-ek felszínén Egyetlen sejt sokféle antigént köthet

A B sejtek az FDC felszínén ismerik fel az antigént

Develop from fibroblast-like cells FDC fugg a TNFa, Lta, LTb jelenlététől

!

A germinális centrum (csíra központ) szerkezete

FDC

Szomatikus hypermutáció

DZ

LZ

LZ: világos zónaDZ: sötét zónaFDC: follikuláris dendritikus sejt

1. A B-sejtek ‘versengenek’ az antigénért

A nagy affinitású B-sejtek nagyobbvalószínűséggel jutnak antigénhez

!

„Nagy találkozás” a perifériás nyirokszervekben

Az antigént kötő B sejtek a T-sejt területen akadnak fenn

Az antigént kötő B sejtek az aktivált T-sejtekkel lépnek kapcsolatba

Az antigén megkötése a B-sejt receptor által kiváltja1.a B-sejt aktivációt2.Az antigén felvételét

(endocitózisát) és ezáltal MHCII általi prezentációját

A prezentáció következtében ugyanazat az antigént felismerő B és T-sejtek válogatódnak ki. A T-sejtek segítő és túlélő jeleket biztosítanak a B-sejtek számára

Antigén feldolgozás és bemutatás

A T-sejtek antigén felismerése

A B-sejtek antigén prezentációja

!

Antigén prezentáció

B-se jt

c itokinek

C D4TC R

M HC II+ p ep tid

T-se jt

2

1

A poliszaharidok nem prezentálódnak!

+++

2. A B-sejtek ‘versengenek’A T-sejtek segítő szignáljáért

A nagy affinitású B-sejtek nagyobbvalószínűséggel prezentálnak antigént

!

A sikeres B-sejtek a T-sejttel való találkozás után újra kezdik a ciklust

1. Osztódnak2. Szomatikus mutációs

lépéseken esnek át.3. versengenek az

antigénért, 4. Újra versengenek aT-

sejtek segítő szignáljáért.

A ciklusok során a szomatikus mutációnak és a szelekciónak köszönhetően a sejtfelszíni ellenanyag affinitása nő—affinitás érés

A ciklus ismétlődik vagy a B-sejtek kilépnek a ciklusból. Plazma vagy memória sejtté differenciálódnak

B-sejtek bemutatják a T-sejteknek az antigént.

Azoknak a B-sejtek van a legnagyobb esélye a T-sejt ‘helpre, amik ugyanazt az antigént ismerik fel, mutatják be, mint amit a DC-k)

A B-sejt aktiváció fő lépései

FELISMERÉSAKTIVÁCIÓ

PROLIFERÁCIÓ/DIFFERENCIÁCIÓ

Ea termelés

Izotípus váltás

Szomatikus mutáció-Affinitás érés

Memória B sejt

Klonális szaporodásSegítő T

A sikeres –szelekción átesett- B-sejtek plazmasejtekké vagy memória sejtekké differenciálódnak

GC (MARCO-makrofág marker)

The light zone FDCs are identified by in vivo deposited PE immune complexes (red). Colored lines show tracks of GC B cells that moved within the light or dark zones or that crossed between zones, as indicated, during a 30 minute imaging session. The gridlines are separated by 20µm. Cell tracks were manually classified as being in the light or dark zones if the entire track stayed within the PE+ or PE− region, respectively, during the imaging session. Cell tracks were manually classified as traveling between zones if the tracks originated in one zone, crossed an approximately 20 µm border between the zones, then entered at least 10 µm into the other zone, and stayed in that zone for the duration of the analysis. Some tracks could not be definitively classified by these criteria, for example tracks that were too close to the border between the light and dark zones. From Allen et al., Science 315: 528 (2007).

A B-sejtek mozgása a GC-ban a sötét és a világos zóna között

Hogyan jut az antigén a GC-ba?

Hogyan jut az antigén az FDC-k felszínére?

Az ellenanyagtermelés (IgG) GC-ot igényel, milyen immunkomplex tapad a FDC felszínre? MEMORY

Az FDC hosszú ideig tartja az antigént, a B-sejt prezentál?

Versengés az antigénért/versengés a T-sejt segítő szignálért?

Conduits mediate transport of low-molecular-weight antigen to lymph node follicles. Immunity. 2009 Feb Roozendaal R, Mempel TR, Pitcher LA, Gonzalez SF, Verschoor A, Mebius RE, von Andrian UH, Carroll MC.

Small antigens, not bigger than 70KDa

Zöld –antigénKék B-sejt

Antigén-zöldSpec B sejt pirosMakrofág-kék

FDC-kék

70 Kda-nál kisebb antigének--csatorna

Nagyobb antigének:Kb 1óra múlva makrofágok 4-24 óra B sejtek (naív/MZ B sejt) 24-tól FDC

(DCs plasmacytoid dendritic)

Thus, ITAM-mediated signaling in DCs couples efficient degradation of internalized ICs with cellular maturation,

DCs

FcgRIIB internalized ICs are inefficiently degraded and FcgRIIB-internalized surface recycled ICs promoting antigen-specific B cell activation.

Whereas macrophages contained high levels of lysosomal proteases and rapidly degraded internalized proteins, dendritic cells (DCs) and B lymphocytes were protease-poor, resulting in a limited capacity for lysosomal degradation. Differential lysosomal proteolysis in antigen-presenting cells determines antigen fate.Science. 2005 Mar.Delamarre L, Pack M, Chang H, Mellman I, Trombetta ES.

Cell surface recycling of internalized antigen permits dendritic cell priming of B cells.Bergtold A, Desai DD, Gavhane A, Clynes R. Immunity. 2005 Nov;23(5):503-14.

Hogyan jut az antigén a GC-ba?

Hogyan jut az antigén az FDC-k felszínére?

Az ellenanyagtermelés (IgG) GC-ot igényel, milyen immunkomplex tapad a FDC felszínre?

Az FDC hosszú ideig tartja az antigént, a B-sejt prezentál?

Versengés az antigénért/varsengés a T-sejt segítő szignálért?

1. Terrmészetes ellenanyagok?? IgM Natural IgM enhances the immunogenicity of ICs by concentrating IC deposition onto

FDCsCurr Opin Immunol. 2005 Jun;17 Marginal zone B cells in lymphocyte activation and regulation.

Lopes-Carvalho T, Foote J, Kearney JF.

Taken together, these results suggest that FCMR negatively regulates humoral immune responses against both TI and TD Ags. Mouse IgM Fc receptor, FCMR, promotes B cell development and modulates antigen-driven immune responses. Choi SC, Wang H, Tian L, Murakami Y, Shin DM, Borrego F, Morse HC 3rd, Coligan JE. J Immunol. 2013 Feb 1;

2. IgG

Trapping of IC in spleen and lymph nodes of Fc gamma RII-/- mice was significantly reduced compared with that in wild-type controls. Addition of ICs to cultures of Ag-specific T and B cells elicited pronounced Ab responses only in the presence of FDCs.Fc gamma receptor IIB on follicular dendritic cells regulates the B cell recall response.Qin D, Wu J, Vora KA, Ravetch JV, Szakal AK, Manser T, Tew JG. J Immunol. 2000 Jun 15

FcR

FDC-k immunkomplexet kötnek ---ellenanyag vagy komplement felismerés

A komplement rendszer in vivo szerepeEffektor funkciók

alternatív, lektin és klasszikus út

C3

C3b

opszonizáció

Különféle immunkomplexek szállítása és fagocitózisa

C3b

C3bC3b

C3b

C5a

C4aC3aMACdirekt citotoxikus hatás

(lízis)

gyulladás

Cr2-/- mice demonstrate substantial defects in Ag-specific, T cell-dependent and T cell-independent humoral immune responses (28 –30) that is due to a lack of receptor on both B cells and follicular dendritic cells (31). Cr2/ mice also demonstrate defects in B cell memory (32, 33) and the development of the natural Ab repertoire (34, 35)

Studies in mice, which were manipulated to express CR2 only on their B cells or their FDC, have shown that CR2 on B cells plays an important role in initiating a humoral response while FDC CR2 is essential for the maintenance of this response

CR2

Surprisingly, pentameric IgM-containing IC were trapped in spleens of C3-depleted and Cr2-deficient mice. However, the IC were found only in the marginal zone (MZ), associated predominantly with MZ macrophages. IC were also detected in the MZ in normal mice within 1 h after injectionThe data also provide direct evidence that C3 activation is required for the next phase of localization, in which Ag moves from the MZ to FDC

We demonstrate that IgM-IC localize first to the splenic marginal zone (MZ) where the IgM-IC bind MZ B cells in a complement and complement receptor (CR1/2) dependent process. MZ B cells then transport the IgM-IC into the follicle for deposition onto FDCsMarginal zone B cells transport and deposit IgM-containing immune complexes onto follicular dendritic cells. Ferguson AR, Youd ME, Corley RB.

The major role for CD14 is to enhance the sensitivity of the MD-2/TLR4 signaling complex, dropping the binding affinity for LPS to picomolar concentrations

The scavenger receptor expressed by phorbol ester-treated rabbit SMCs and fibroblasts bound chemically modified LDL with an order-of-magnitude higher affinity (Kd 5.1 x 10(-10) M)

FcR Affinity for Immunoglobulin Cell Distribution Function

FcγRI (CD64) High (Kd < 10-9 M); binds IgG1 and IgG3, can bind monomeric IgG

Macrophages, neutrophils; also eosinophils

Phagocytosis; activation of phagocytes

FcγRIIA (CD32) Low (Kd > 10-7 M) Macrophages, neutrophils; eosinophils, platelets

Phagocytosis; cell activation (inefficient)

FcγRIIB (CD32) Low (Kd > 10-7 M) B lymphocytes Feedback inhibition of B cells

FcγRIIC (CD32) Low (Kd > 10-7 M) Macrophages, neutrophils, NK cells

Phagocytosis, cell activation

FcγRIIIA (CD16) Low (Kd > 10-6 M) NK cells Antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity

FcγRIIIB (CD16) Low (Kd > 10-6 M); GPI-linked protein

Neutrophils Phagocytosis (inefficient)

FcΕRI High (Kd > 10-10 M); binds monomeric IgE

Mast cells, basophils, eosinophils

Cell activation (degranulation)

FcΕRII (CD23) Low (Kd > 10-7 M) B lymphocytes, eosinophils, Langerhans cells

Unknown

FcαR (CD89) Low (Kd > 10-6 M) Neutrophils, eosinophils, monocytes

Cell activation?

 T Cell Receptor (TCR) Immunoglobulin (Ig)

Components α and β chains Heavy and light chains

Number of Ig domains One V domain and one C domain in each chain

Heavy chain: one V domain, three or four C domains

    Light chain: one V domain and one C domain

Number of CDRs Three in each chain for antigen binding

Three in each chain

Associated signaling molecules

CD3 and ζ Igα and Igβ

Affinity for antigen (Kd) 10-5-10-7 M 10-7-10-11 M (secreted Ig)

Changes after cellular activation  Production of secreted form

No Yes

  Isotope switching No Yes  Somatic mutations No Yes

Hogyan jut az antigén a GC-ba?

Hogyan jut az antigén az FDC-k felszínére?

Az ellenanyagtermelés (IgG) GC-ot igényel, milyen immunkomplex tapad a FDC felszínre?

Az FDC hosszú ideig tartja az antigént, a B-sejt prezentál?

Versengés az antigénért/varsengés a T-sejt segítő szignálért?

Extrafollicular T-B interaction, short-lived plasma cells

Extra follikuláris B-sejt aktiváció

Feature Follicular/Germinal Center ExtrafollicularLocalization Secondary follicles Medullary cords of lymph

nodes and at junctions between T cell zone and red pulp of spleen

CD40 signals Required Required

Specialized T cell help TFH cells in germinal center Extrafollicular T helper cells

AID expression Yes Yes

Class switching Yes Yes

Somatic hypermutation High rate Low rate

Antibody affinity High Low

Terminally differentiated B cells

Long-lived plasma cells and memory cells

Short-lived plasma cells (life span of 3 days)∼

Fate of plasma cells Bone marrow or local MALT Most die by apoptosis in secondary lymphoid tissues where they were produced

B cell transcription factors Bcl-6 Blimp-1

Korai B-sejt válasz

Imprinting the fate of antigen-reactive B cells through the affinity of the B cell receptor. J Immunol. 2006 Dec 1 O'Connor BP, Vogel LA, Zhang W, Loo W, Shnider D, Lind EF, Ratliff M, Noelle RJ, Erickson LD.

naive B cells with high affinity lose their capacity to form germinal centers (GCs), develop neither B(mem) nor long-lived PCs, and are destined to a short-lived PC fate.

lower affinity interactions show tempered GCs, producing B(mem) and affinity-matured, long-lived PCs.

Hogyan jut az antigén a GC-ba?

Hogyan jut az antigén az FDC-k felszínére?

Az ellenanyagtermelés (IgG) GC-ot igényel, milyen immunkomplex tapad a FDC felszínre? MEMORIA

Az FDC hosszú ideig tartja az antigént, a B-sejt prezentál?

Versengés az antigénért/versengés a T-sejt segítő szignálért?

The cytoskeleton coordinates the early events of B-cell activation.Harwood NE, Batista FD.Cold Spring Harb Perspect Biol. 2011 Feb 1;3(2). doi:pii: a002360. 10.1101/cshperspect.a002360. Review.

Spreading and contraction

Hogyan jut az antigén a GC-ba?

Hogyan jut az antigén az FDC-k felszínére?

Az ellenanyagtermelés (IgG) GC-ot igényel, milyen immunkomplex tapad a FDC felszínre? MEMÓRIA

Az FDC hosszú ideig tartja az antigént, a B-sejt prezentál? B-sejt/B sejt interakció

Versengés az antigénért/versengés a T-sejt segítő szignálért?

whereas the rapid movement of B cells in close proximity to each other raises the possibility that high-affinity cells remove surface-bound antigen from lower-affinity cells.Science. 2007 Jan 26 Imaging of germinal center selection events during affinity maturation.Allen CD, Okada T, Tang HL, Cyster JG.

Hogyan jut az antigén a GC-ba?

Hogyan jut az antigén az FDC-k felszínére?

Az ellenanyagtermelés (IgG) GC-ot igényel, milyen immunkomplex tapad a FDC felszínre? MEMÓRIA

Az FDC hosszú ideig tartja az antigént, a B-sejt prezentál? B-sejt/B sejt interakció

Versengés az antigénért/versengés a T-sejt segítő szignálért?

Germinal center dynamics revealed by multiphoton microscopy with a photoactivatable fluorescent reporter.Victora GD, Schwickert TA, Fooksman DR, Kamphorst AO, Meyer-Hermann M, Dustin ML, Nussenzweig MC. Cell. 2010 Nov 12

T cell help, and not direct competition for antigen, is the limiting factor in GC selection.

DEC205 cell-surface lectin (on B cells)anti-DEC-OVA -----BCR independent antigen upload

DEC-/- DEC+/+ B cells---

Clone 1Clone 2Clone 3Clone 4Clone 5Clone 6Clone 7Clone 8Clone 9Clone 10

CD

R1

CD

R2

CD

R3

6. nap

CD

R1

CD

R2

CD

R3

CD

R1

CD

R2

CD

R3

CD

R1

CD

R2

CD

R3

8. nap 12. nap 18. nap

Hátrányos mutációElőnyös mutációSemleges mutáció

Kisebb affinitás – Nincs klonális szelekcióNagyobb affinitás – Klonális szelekcióAzonos affinitás – Nem hat a klonális delécióra

A szomatikus hipermutáció affinitás éréshez vezet

A hipermutációs folyamat aktivált T limfociták közreműködését igényliA mutáció ‘hot spots’ (CDR régiók) körül halmozódnak, amit a kettős láncú

töréseket követő hiba javító DNS repair enzim állít helyre

Affinity maturation is abrogated when GC B cells receive T cell help independently of BCR

Under conditions of equal T cell help, differential BCR crosslinking is not sufficient to mediate affinity-based selection.

Acquire the ball, save the ball, eat the ball, present the antigen

Koreceptorok

1. Aktiváció: B-sejteken.magában is proliferációt okoz, de szinergizál BCR vagy IL-4 válasszal. Elősegíti az IgM választ, IL6. TNF, LTa, IL10, IL12 kemokin termelést indukál, adhéziós molekulák növekedése (B7, ICAM, CD23) 2. antigénprezentáció: a BCR specifikus antigének felvételének támogatásával, MHC expresszió fokozásával, és adhéziós faktorok megnövekedett expressziójával.Túlélő szignálok apoptózis kivédésére.Proliferáció éretlenen is. A plazma sejtté érést gátolja.

3. Switch: CD40 hiányában nincs IgA, IgE, IgG produkció. A nehézlánc germlinetranscript produkciójához kell. Az izotípusváltás CD40-nel kezdődik,de a specificitását interleukinok szabják meg.4. CD40 hiányában a germinális centrumok száma és mérete is csökken. T dependens memória sejtek nem képződnek. Túlélő szignálok apoptózis kivédésére.

.

BAFF– B cell activating faktor (B-sejtek fitnesz faktora)

A BAFF konstitutív expressziója kell az érett B-sejtek hosszútávú túléléséhez. Nincs BAFF nincs érett B-sejt, overexpressszió megnövekedett B-sejt szám. A BAFF normál körülmények között limitáltan termelődik. BAFFR van szerepe BCMA, TACI-nak nincs.

BAFF

Több BAFF jelenléte esetén több B-sejt maradhat életben

A B-sejtek versenyeznek a limitált szabad BAFF-ért

Michael P., 2009, Nat. Rev. Immunol.

FcγIIb receptor

B SEJT

T INDEPENDENS ANTIGÉNTI-1

T INDEPENDENS ANTIGÉNTI-2

A B SEJTEK AKTIVÁLÁSA A T SEJTEK KÖZREMŰKÖDÉSE NÉLKÜL – „Tímusz independens antigének”

Az antigén különböző részei a BCR-hez és más sejtfelszíni receptorokhoz (pl. LPS-kötő receptor /CD14) egyidejűleg

kötődnek

Sűrűn elhelyezkedő, ismétlődő, azonos epitópok (pl. szénhidrát

komponensek a mikroorganizmusok falában) BCR keresztkötéseket

hoznak létre

B SEJT AKTIVÁCIÓ(extra aktivációs szignál) (extenzív receptor aggregáció)

!

Antigéndetermináns

C3d

A CR2 (CD21) KOMPLEMENT RECEPTOR A B – LIMFOCITÁKON KO-STIMULÁLÓ SZEREPET TÖLT BE

ANTIGÉN

CR2/CD21

CD19

YY

TAPA=CD81

Fokozott B-sejt aktiválás

B-SEJT

A B-SEJT RECEPTORON ÁT KÖZVETÍTETT JELET A CD22 NEURAMINSAV RECEPTOR GÁTOLJA

B-SEJTAntigén

Testi sejtek

Baktérium

Mannóz

CD22

Sziálsav, glikokonjugátumok,

T sejt CD45

ITIM/ITAM