Attivazione linfociti B Interazione linfociti T-B Centro germinativo Maturazione affinità Cambio di classe

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1 Downloaded from Attivazione linfociti B Interazione linfociti T-B Centro germinativo Maturazione affinità Cambio di classe

2 Fasi della risposta umorale Fase di riconoscimento Fase di attivazione: proliferazione e differenziamento

3 Cinetica della risposta immunitaria umorale primaria e secondaria

4 Caratteristiche risposta primaria e secondaria Caratteristica Risposta primaria Risposta secondaria Latenza dopo immunizzazione Solitamente 5-10 giorni Picco di risposta Minore Maggior Isotipo anticorpi IgM > IgG IgG > IgM Affinità anticorpi Affinità media minore e più eterogenea Solitamente 1-3 giorni Maggiore affinità media (maturazione affinità) Indotta da Tutti gli immunogeni Solamente da proteine Immunizzazione Dose di antigene relativamente alta, adiuvante necessario Dose bassa di antigene; necessità adiuvante meno stringente

5 B Cell antigen Receptor complex, BCR ITAM

6 Segnali indotti da BCR

7 Trasduzione segnali BCR BCR cross-linking induce fosforilazione delle tirosine nelle ITAM di Iga e Igb Lyn, Btk e Fyn Syk lega ITAM fosforilate attraverso domini SH2 confronta con ZAP70 in T cells Syk (e altre chinasi) attiva numerose via di trasduzione, regolate da proteine adattatrici SLP65 (o BLNK) forma un impalcatura (scaffold) per altre proteine adattatrici confronta con LAT in T cells

8 Trasduzione segnali BCR PLCg in cellule B presente isoforma PLCg2 si lega a SLP65 (BLNK) viene fosforilata, e quindi attivata, da Btk (Bruton s tyrosine kinase)

9 X-linked agammaglobulinemia (Bruton s agammaglobulinemia) assenza di gamma-globuline numero molto ridotto di cellule B mature mutazione in Btk, Bruton s tyrosine kinase mancata attivazione di PLCg accumulo linfociti pro-b frequenza elevata di infezioni da batteri prime infezioni a 8-9 mesi di età fine protezione da anticorpi materni quasi esclusivamente nei maschi

10 Risposte funzionali indotte dall attivazione aumento dimensioni cellulari mitosi aumento espressione Bcl-X e quindi sopravvivenza aumento espressione MHC II, B7.1 e B7.2 aumento espressione recettori per citochine migrazione da follicoli ad aree T

11 L attivazione dei linfociti B richiede un secondo segnale Il primo segnale è indotto dalla stimolazione del BCR Per antigeni timo-dipendenti, il secondo segnale è indotto dai linfociti T principalmente attraverso interazione CD40-CD40L

12 L attivazione dei linfociti B richiede un secondo segnale Il primo segnale è indotto dalla stimolazione del BCR Per antigeni timo-indipendenti, il secondo segnale è indotto da antigene stimolazione recettore immunità innata Toll-like receptor (TRL) esteso cross-linking BCR antigene polimerico

13 Antigeni timo-indipendenti di tipo 1 (TI-1) a concentrazioni elevate sono attivatori policlonali mitogeni cellule B (es. LPS) a concentrazioni basse inducono risposte antigene-specifiche

14 Antigeni timo-indipendenti di tipo 1 (TI-1) a concentrazioni elevate sono attivatori policlonali mitogeni cellule B (es. LPS) a concentrazioni basse inducono risposte antigene-specifiche

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17 Interazione cellule B-T in risposta ad antigeni proteici

18 Interazione cellule B-T in risposta a complessi polisaccaride-proteina

19 Interazione cellule B-T in risposta a complessi polisaccaride-proteina Vaccino contro Haemophilus influenzae B è un coniugato tra polisaccaridi batterici e tossoide tetanico (componente proteica)

20 Responses of Different B cell Subsets Abbas, Lichtman, and Pillai. Cellular and Molecular Immunology, 7 th edition. Copyright 2012 Copyright by Saunders, 2011 by Saunders, an imprint an imprint of of Elsevier Inc. Inc.

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22 Antigen Delivery to Follicular B cells Abbas, Lichtman, and Pillai. Cellular and Molecular Immunology, 7 th edition. Copyright 2012 Copyright by Saunders, 2011 by Saunders, an imprint an imprint of of Elsevier Inc. Inc.

23 Eventi iniziali nella risposta B ad antigeni proteici presentazione Ag da parte di DC attivazione Th migrazione dei Th attivati al margine dei follicoli migrazione B attivate al margine dei follicoli stimolazione BCR, attivazione, processazione Ag presentazione Ag da parte di cellule B attivazione T-B bidirezionale

24 Interazioni cellule T-B in linfonodo

25 Interazione bi-direzionale T-B Presentazione Ag Attivaz. cellula T espress. CD40L produz. citochine Attivazione cellula B Proliferazione e differenziamento cellula B

26 Hyper-IgM immunodificiency Mancanza di CD40L (CD154) funzionale X-linked Switch isotipico marcatamente ridotto Producono IgM in risposta ad antigeni timodipendenti Livelli molto elevati di IgM principalmente indotti da antigeni timo-indipedenti che causano infezioni ricorrenti Deficit in CD40 induce fenotipo simile

27 Figure 9-6

28 Il centro germinativo (1) (Germinal Center, GC) 3 eventi importanti in GC maturazione dell affinità delle Ig switch isotipico (cambio di classe Ig) differenziamento cellule B in plasmacellule cellule B memoria

29 Il centro germinativo si forma quando cellule B attivate entrano nel follicolo Verde, centroblasti Rosso, FDC Blu, cellule T

30 Il centro germinativo (2) Dark Zone espansione clonale linfociti B numerosi cicli cellulari ipermutazione somatica in V L e V H principalmente in CDR frequenza di mutazione ca /bp/divisione (normalmente ca /bp/divisione) cambio di classe (isotype switch)

31 Il centro germinativo (3) Light Zone selezione linfociti B con BCR ad alta affinità per Ag solo i linfociti B che riconoscono Ag sulle Cellule Follicolari Dendritiche (FDC) sopravvivono

32 Selezione cellule B in GC FDC espongono Ag come complesso Ag-Ab legato a FcR come complesso Ag-C3b/C3d legato a CR1/CR2 i linfociti B competono per ricevere il segnale di sopravvivenza indotto dal riconoscimento dell Ag sulle FDC (Follicular Dentritic Cells)

33 Follicular helper T cells (T FH ) Le cellule B ricevono segnali dalle cellule T follicolari h: MHC II TCR CD40 CD40L B7 CD28 sviluppo GC compromesso in topi CD28 KO LICOS ICOS Citochine (IL-21 e altre)

34 Cambio di classe / switch isotipico Il cambio di classe (Class-Switch Recombination, CSR) delle catene pesanti delle Ig è il processo per mezzo del quale una cellula B passa dalla produzione di IgM alla produzione di IgG, IgE, IgA Le IgG, IgE o IgA prodotte avranno la stessa specificità antigenica delle IgM precedentemente prodotte Quindi, CSR permette la produzione di anticorpi con la stessa specificità antigenica della IgM precedentemente prodotta ma con una funzione effettrice diversa

35 Effetto delle citochine sul cambio di classe Stimolazione CD40 + citochine Proliferazione Switch isotipico IL-2 IgM IFN-g IgG 2a TGFb (IL-5) IgA IL-4 (IL-5) IgG 1 (IgG 4 ) IgE

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37 Switch isotipico Ciascun gene C H (eccetto Cd) è preceduto da sequenze chiamate regioni S CSR avviene mediante la ricombinazione di 2 regioni S la porzione di DNA tra le 2 regioni S viene rimossa i C H persi non potranno (ovviamente) più essere espressi Il risultato è la giustapposizione dell esone VDJ con un gene C H più a valle

38 Switch isotipico (m g 1 )

39 Switch isotipico (g 1 e)

40 Switch isotipico Il cambio di classe richiede la trascrizione del gene C H verso il quale è diretto germ line transcript (GLT) trascritto sterile

41 Activation-Induced cytidine Deaminase (AID) Il cambio di classe richiede attivazione della Activation-Induced cytidine Deaminase (AID) La trascrizione attraverso le regioni S rende queste regioni substrati di AID CSR richiede la creazione di doppie rotture nel DNA ed enzimi per la riparazione non omologa (NHEJ)

42 Induzione Ce germ line transcript (GLT)

43 Il controllo della produzione di IgE è esercitato soprattutto a livello dello switch isotipico. Numerosi stimoli inibiscono lo switch isotipico a IgE

44 Centrociti differenziano in plasmacellule ridotta espressione o assenza BCR diverso mrna splicing ridotta espressione MHCII inibizione trascrizione CIITA elevata produzione di Ab cellule B memoria

45 Le plasmacellule secernono anticorpi in grande quantità ma non rispondono più ad antigene e linfociti T