La maturazione delle cellule B

La maturazione delle cellule B

Riepilogando, la monospecificità è data dal meccanismo dell'esclusione allelica.

Abbiamo due fasi nella produzione di anticorpi: una fase è antigene indipendente ed una fase è antigene dipendente. Inizia a livello embrionale per continuare, poi, per tutta la vita. Inizia nel sacco vitellino e nel fegato fetale. Successivamente il fegato fetale perde l'attività linfopoietica e questa  viene assunta, invece, dal midollo osseo che per tutta la vita continuerà a produrre anticorpi. La maturazione della cellula B risente dell'influsso stromale (cioè delle cellule stromali che sono presenti nel midollo osseo) e avviene in due modi: nelle fasi precoci avviene mediante un diretto contatto tra la cellula stromale e i progenitori midollari, indotto da molecole di adesione; nelle fasi tardive, la presenza di fattori di crescita influenzerà l'iter maturativo della cellula B. Quindi il primo contatto avviene attraverso delle molecole di adesione ed esattamente il CD44 espresso nel progenitore va ad interagire con l'acido ialuronico presente nella cellula stromale. Un'altra molecola di adesione è il VLA4 che va ad interagire con un ligando che si trova sulle cellule stromali. Questo primo contatto induce, nella fase Pro-B, l'espressione di un altro marcatore di superficie che si chiama C-KIT. Il C-KIT è dotato di attività tirosin-chinasica e va ad interagire con il fattore delle cellule staminali CSF (espresso sempre sulle cellule stromali). Quando il C-KIT interagisce con il fattore delle cellule staminali CSF vengono attivate le tirosin-chinasi e così il progenitore Pro-B può continuare il processo di maturazione e passare dallo stadio Pro-B allo stadio Pre-B. Inoltre l'interazione tra il C-KIT e il CSF porta all'espressione di un recettore per l' interleuchina-7. L'interleuchina-7, che è un fattore di crescita, nello stadio Pre-B andrà a legarsi al proprio recettore. Quando questo legame interleuchina7-recettore avviene, allora nella cellula Pre-B avremo una diminuzione di queste molecole di adesione e la cellula Pre-B non ha più bisogno dell'influsso delle cellule stromali. Così la cellula Pre-B si distacca dal microambiente stromale ma, per potere completare l'iter maturativo della cellula B è ancora indispensabile l'interleuchina-7, che permette alla cellula di dividersi e quindi di proliferare.

Abbiamo detto che l'iter maturativo della cellula B è caratterizzato dal meccanismo del riarrangiamento: analizziamo, quindi, come si muove nei diversi stadi tale riarrangiamento.

A livello germinale (quindi nel genoma) c'è il progenitore che non esprime niente: né marcatori di superficie, né proteine. I geni che codificano per la catena pesante e per la catena leggera si trovano ancora a livello del genoma (nel progenitore). Man mano che questo progenitore risente dell'influsso stromale allora comincia il riarrangiamento DJ. Ricordiamo che la catena che per prima viene ad essere riarrangiata è la catena pesante, codificata dai geni VDJ. Per potere essere sintetizzata necessita di due riarrangiamenti: il primo riarrangiamento è il DJ ed avviene nello stadio Pro-B, mentre i geni della catena leggera si trovano ancora in configurazione germinale (non riarrangiati). Nello stadio tardivo l'unità funzionale DJ si va a legare ad uno dei tanti esoni variabili V ed abbiamo, così, il gene funzionale VDJ. Ancora una volta, nello stadio Pro-B, i geni della catena leggera non si sono riarrangiati (nello stadio Pro-B manca una molecola di superficie). In tutti questi stadi precoci sono attivi i geni RAG1 e RAG2, che codificano per le ricombinasi; sono attiva la desossiribonucleotidiltransferasi che permette l'aggiunta dei nucleotidi N e P. Ma ancora abbiamo solo le catene pesanti. Il passaggio allo stadio Pre-B è caratterizzato dal passaggio di catene μ intracitoplasmatiche. Perché nello stadio Pre-B si formano le catene μ? Perché l'esone più prossimo all'unità funzionale VDJ è l'esone μ. Queste catene μ si sistemano in dimeri nel reticolo endoplasmico. La maggior parte di questa catene μ vengono legate al reticolo endoplasmico dalle chaperonine che legando i dimeri di catene μ al reticolo endoplasmico, lo inattivano. Ma una piccola parte di queste catene μ si porta in superficie e si assembla ad una catena invariante, che è un surrogato di catena leggera. La catena invariante è formata da due proteine: dalla proteina VPre-B (che è l'analoga della porzione variabile della catena leggera) e dalla proteina λ₅ (che sostituisce la porzione costante della catena leggera). Così dall'assemblaggio del dimero μ alla catena invariante nasce il recettore Pre-B. Tale recettore Pre-B è importante per due motivi: l'espressione di questo recettore consente alla cellula B di proliferare; inoltre questo recettore è un meccanismo di check-point, di blocco. Cioè a questo stadio Pre-B l'iter maturativo si arresta per consentire alla cellula Pre-B di verificare che almeno un allele sia stato riarrangiato in modo produttivo.

Questo recettore è espresso temporaneamente ed una volta che si è stabilito che tutto funziona correttamente, la catena invariante cessa di essere sintetizzata e così questo recettore invia un segnale al cromosoma che codifica per la catena leggera (cromosoma 2 o cromosoma 22) ed inizia, quindi, anche il riarrangiamente delle catene leggere. Nello stadio di cellula B matura avremo, allora, la comparsa di un primo marcatore di superficie che è l'IgM di membrana.

Comunque, prima che la cellula B maturi, è necessario un altro controllo: il Controllo dell'autoreattività. Tutti i linfociti B che portano recettori ad alta affinità per autoantigeni vengono ad essere deleti a livello centrale; subiscono un meccanismo di selezione negativa che prende il nome di delezione clonale. Vediamo cosa vuol dire questo concetto in altre parole. Tutti gli antigeni del nostro corpo sono presenti mentre la cellula B matura. Quindi questa deve essere tollerante nei confronti di questi antigeni (noi siamo una bomba di antigeni in quanto presentiamo numerosissimi tipi diversi di proteine). Come facciamo allora a proteggerci in modo che il nostro sistema immunitario non si scagli contro le nostre proteine? Bene, a proteggerci da un simile attacco del sistema immunitario interviene il meccanismo della delezione clonale, cioè a livello dello stadio della cellula B matura si ha il controllo dell'autoreattività. È da notare che il meccanismo della ricombinazione è casuale e quindi potrebbe maturare un recettore che riconosce i nostri costituenti; la cosa sarebbe davvero molto pericolosa se non ci fosse un blocco poiché noi non sopravviveremmo. Allora a livello dello stadio della cellula B matura il meccanismo della delezione clonale fa si che tutti i linfociti B portanti recettori ad alta affinità per autoantigeni (self) muoiano per apoptosi. Per autoantigeni si intende tutte quelle proteine, quelle glicoproteine che si trovano normalmente esposte sulle membrane delle nostre cellule. Tutti gli antigeni solubili, circolanti nel sangue rendono la cellula B anergica (non funzionante). Questi antigeni sono piccoli e non sanno legarsi alle cellule B che quindi non vanno in apoptosi. Nonostante ciò, le cellule B riconoscono tali antigeni e si inattivano e diventano anergiche (perché???). Nonostante questo meccanismo di controllo, alcune cellule B sfuggono al meccanismo della delezione clonale ma la cellula B non è in grado di dare origine ad un meccanismo autoimmune (perché???). APPUNTI CINZIAAAAA.