B-Celler Flashcards
Föreläsning o Sammanfattning
Vad är en antigen?
Stora molekyler / bakterier
B-cellerna kan med BCR.
Hur binder en antigen till B-cell?
Epitoper på antigen. Ka finnas flera.
Vad är adjuvanter? Ge ett exempel.
Ämnen som stimulerar immunförsvaret till att leta efter och angripa antigen.
Ges alltid i vaccin. T.ex. magnesiumoxid.
Var sker bildning av B-cellsreceptorn?
Under B-cellens mognad. I benmärgen.
Vad hände med autoreaktiva BCR under mognad?
B-cell aktivering i benmärgen -> apoptos (eller light chain editing?)
Vad hände med en aktiverad B-cell i periferi?
B-cellen -> germinala centret.
Dela sig till plasmaceller och minnesceller.
Hur är BCR uppbyggd?
- Två tunga och två lätta kedjor.
- Dessa är identiska
- Variable domän längs ut
- Innanför finns konstant delen
Vad gör konstanta domänerna i BCR?
På tunga kedjan: “effektordelen”
Vad gör variabla domänerna i BCR?
Antigenbindande
Vad är V(D)J rekombinering?
Endast vid lymfocyt utveckling under B- och T-Cell mognad.
Ger oerhört stort variation av antikroppar/immunoglobulin (Igs) och TCR som finns på båda B- och T- celler.
Sker i benmärgen.
Vilka är fem antikroppsklasser?
IgA - Slemhinnor
IgD - mognad av B-celler
IgE - Typ 1 hypersensitivitet (Astma, rinit, mm)
IgG - mest i blodet. Skydd från infektion. Mamma till foster
IgM - Mjälte. Störst.
Hur sker V(D)J rekombinering generellt?
Två ”uppsättningar” av de tunga och lätta kedjorna i genomet (en från mamma och en från pappa).
En av dessa stängs av, och den andra börjar klippas i under mognaden i benmärgen
Vilket C-segment som slutligen används i den tunga kedjan bestäms inte förrän ute i lymfknutorna, men
som ”default” så används C my-segmentet vilket gör att membranbundet IgM bildas (kallas också BCR
Hur sker V(D)J rekombinering i lätt kedja?
Lätta kedjan kodas av V-och J-segment. Det finns flera av varje olika sorts segment.
Slumpmässigt väljs två segment som klipps samman i genomet -> uppkommer en stor variation av receptorn.
Dessa segment sätts samman med ett C-segment som kodar för den lätta kedjans konstanta domän och kan antingen vara av kappa- eller lambda-typ.
Fyra chanser att få det rätt (kappa mamma/pappa- eller lambda mamma/pappa).
Hur sker V(D)J rekombinering i tung kedja?
Förutom V- ch J- finns också D-segment som bidrar till den variabla domänen och att C- segmenten finns i fler olika varianter.
Endast 50% klarar. Två chanser att få rätt.
Vad sker i periferin med B-cellen precis efter den lämnar benmärgen?
B-cellsreceptorn kan binda till främmande antigen.
Korsbindning mellan BCR och antigen -> mIgα och mIgβ startar intracellulära signalvägar.
B-cellen aktiveras och åker då till folliklar i lymfknutor.
Vad händer med B-cellen när den hamnar i folliklar i lymfknutor?
B-cell tar i follikelns germinala centra och genomgår somatisk hypermutation.
Vad innebär somatisk hypermutation?
Ett enzym, AID, omvandlar flertalet cytosin i BCR- generna till Uracil. Då kommer DNA - reparationsenzym att byta ut detta uracil till slumpmässigt vald kvävebas.
Detta leder till en väldigt stor variation i B-cellsreceptorn.
När en aktiverad B-Cell binder till en antigen får BCR en viss affinitet till det. Hur påverkas cellen av detta affinitet?
BCR får antingen högre eller lägre affinitet till det ursprungliga antigen som aktiverade cellen.
Högre affinitet = den lyckas binda till antigenet presenterat på en dendritcell i germinala centrat -> B-cellen överlever.
Lägre affinitet = Apoptos.
Efter att en B-cell få överlevnadssignaler från dendritiska celler, hur påverkas den av T-celler?
B-cell med överlevnads signaler binder till T-hjälpar celler i germinala centrat.
(B-Cell med antigen på sin BCR) + (T-hjälpar cell som binder till antigenet i MHC-II receptor på B-cell ytan) = T-Cell aktiverar B-Cellen.
Hur aktiverar T-cell en B-cell?
Dels med cytokiner
Dels med CD40-ligand till B-cells CD40 på cellytan.
Detta leder till klassbyte hos B-cellen -> avgör vilken typ av antikroppar som kan bildas samt plasma- och minnesceller.
För en T-cell-oberoende aktivering av B-celler, vilka två krav måste fyllas?
- Antingen är det en stor polysackarid som korsbinder med många BCR samtid
- Eller så är det ett antigen som kan aktivera både BCR och TLR-receptor på B-cellen (en sorts PRR, alltså receptor från det medfödda immunförsvaret).
Detta kan alltså aktiveras av bakterier med antingen långa polysackarider eller proteiner som vi har ett medfött immunförsvar mot.
Beskriv plasmaceller
Antikroppsfabriker med stort RER, de går tillbaka till benmärgen.
Vad har alla antikroppar på en b-cell för specificitet jämfört med varran? undantag?
samma specificitet, udantaget är unga b-celler som har IgM och IgD
Vilken Ig kan vara pentamer?
gM som bind ihop av sulfidbrygga och j chain är dock monomer i membran.
Vilken Ig kan vara en dimer?
IgA men monomer i membran.
Ig som är bara monomerer?
IgG, IgD och IgE
Vilken del av antikroppen bestämmer vad som ska göras om antigenen binder?
Fc-delen.
vilka olika typer av Lätta kedjor finns?
Kappa och lamda.
Beskriv hur antikroppar byggs upp
Två tunga kedjor som är identiska kan vara ((μ, δ, γ1, γ2, γ3, γ4, α1, α2, eller ε))
Två lätta kedjor identiska kan vara kappa eller lambda.
har en variabel del som binder antikropp och en konstant del som bestämmer klass och effekt.
IgM+ B-celler mognar färdigt var och vad blir dem?
i mjälten blir IgM+IgD+ B-celler.
Vad gör en surrogatkedja?
Har en överhängande del som hindrar tunga kedjan att binda antigen, när den är en pre b-cell
Hur sker selektionen av b celler i benmärg och förhindrar autoimmunitet?
Om den reagerar med ett kroppseget antigen så kommer den att bindas fast och hålls där så den inte kan gå ut och binda får ej komma ut från benmärgen.
Om den inte har det kommer den kunna komma ut och uttrycka IgM och IgD
Varför är det en uppdelning av var olika delar av immunförsvaret aktiveras?
- Lymfoida organ ger möjlighet till effektiv interaktion mellan celler
- Lymfoida organ ger en miljö med de signaler som krävs för aktivering
- Att samla t-celler och b-celler på ett ställe ger möjlighet till effektiv selektion från en stor mängd alternativa t-cells och b-cellskloner
- Ger en kontroll för att undvika felaktig eller onödig aktivering
Vilka olika klasser av immunoglobuliner finns det? Vilka tunga kedjor består de av?
IgG - gamma IgD - delta IgE - epsilon IgA - alfa (dimer) IgM - my (pentamer)
Vad är stegen i B-cellernas utveckling?
BENMÄRG (ANTIGEN-INDEPENDENT PHASE, MATURATION)
- Lymfoid progenitor bestämmer sig för att bli B-cell
- Hematopoetisk stamcell interagerar med osteoblaster och får trofiska faktorer. Deras C-kit-receptor binder SCF (stamcellsfaktor).
- Alltså knuffas cellen mot att bli CLP (common lymphoid precursor cell). Den känner igen CXCL12 från stromaceller
- => Preprob-cell.
- Mha receptor för IL-7 från andra stromaceller övergår den prob-cell, som går igenom nedanstående. - Rearrangemang av Ig-gener
- Först DhJh => Pro-b-cell
- Sedan stimulerar Igalfa och beta för VhDhJh => Pre-b-cell
- Sedan binder en surrogat-lätt kedja för att få upp den tunga kedjan till ytan. Surrogatet har också en överhängande del som förhindrar bindning av antigen.
- Därefter rearrangeras generna för den lätta kedjan (blir kappa eller lambda) - Omogen B-cell. Dock har alla b-celler som lämnar benmärgen endast IgM på ytan. De kontrolleras också så att inga autoimmuna B-celler lämnar benmärgen. Alla celler som binder något endogent går i apoptos
===> Ca 10 % av B-cellerna lämnar benmärgen. S1P (syngosin1fosfat drar ut dem i cirkulationen)
LYMFKNUTA/PERIFERI (ANTIGEN DEPENDENT PHASE, ACTIVATION AND DIFFERENTIATION)
B-Cellen åker till mjälten och gör transitional 1 och 2. Då får den också IgD på ytan.
- Naiv B-cell möter antigen och aktiveras vidare mha Th-celler. (De cirka 90 % som inte möter antigen kommer gå i apoptos)
- B-cellen är aktiverad, sk MOGEN B-CELL (uttrycker både IgM och IgD) och kan antigen differentieras vidare via. (dessa processer är antigenberoende och klonal selektion. Sker i sekundära lymfoida organ)
- Class switch => PLASMACELL.
- Affinitetsmognad => MINNES B-CELL
Hur rekombineras antikropparna?
Rekombination av flera gener ger de variabla delarna av tung och lätt ak-kedja!
Alla generna ligger i samma region i DNA:t. För de variabla delarna ligger olika genvarianter på rad efter varandra i samma segment. V- gener (D)-gener J - gener Konstanta regioner
I samband med celldelning av den lymfoida progenitorn kommer generna fogas ihop med varandra via somatisk rekombination.
1) För att bilda en tung kedja sammanfogas V, D och J.
- D=>J
- V=> DJ
2) För att bilda en lätt kedja sammanfogas V och J.
- V=> J
Det är svårast att bilda den tunga kedjan. Bara 50 % lyckas, trots att de har två chanser, en för varje allel.
Rekombinationen sköts av V(D)J-rekombinaser som heter RAG1 och RAG2. (Saknas enzymet, blir fenotypen inga B-celler alls).
Vilka faktorer bidrar till antikropparnas stora diversitet?
- Många olika germ line gener (VDJ) och slumpmässig kombination av dessa
- Association av tunga och lätta kedjor
- Junctional diversity (inexakt hopfogning av VDJ; p-nucleotide addition, exonuclease trimming, n-nucleotide addition. (detta ändrar läsramen => olika proteiner)
- Somatisk hypermutation (det enda som inte sker i benmärg; saknas hos t-celler)
Vad är allelisk exklusion?
En b-cell kan bara göra en tung och en lätt kedja, vilket beror på allelisk exklusion. Om en b-cell har lyckats rearrangera b-cell på tex mammans kromosom kommer pappans kromosom att stängas av. Stänger av den andra genen om man lyckas på första försöket. Om man misslyckats på första kommer man köra vidare på nästa.
B-cellen är som löpandebandfabrik. Det är inte så noga från vilken kromosom genen kommer, så länge det blir protein.
Vad är light chain editing?
Om det visar sig att en B-cell är autoreaktiv, kan den omogna b-cellen ta ett steg tillbaka i utvecklingen och slå på RAG1 och RAG2. Istället för att cellen ska gå i apoptos, bildas en ny lätt kedja, som förhoppningsvis blir ok. Detta är ett sätt att spara på antalet misslyckade b-celler.
AUTOREAKTIVA B-CELLER FÅR INTE LÄMNA BENMÄRGEN
Vad är klonal selektion?
En mogen B-cell med IgM och IgD binder antigen. Bindningen ger proliferation och vidare differentiering i sekundära lymfoida organ.
Mha alternativ mRNA-splicing, kan cellen bilda antingen membranbundet eller löst Ig.
Hur reagerar B-cellen på antigenbindning?
Ig korsbinder antigen
På Igalfa och beta finns det en intracellulär sekvens som heter ITAM. Denna fosforyleras vid korsbindning, vilket startat intracellulär signalering.
B-cellsreceptorn (mIg + Igalfa/Igbeta) har också en koreceptor som består av CR2/CD19/CD81. Koreceptorn använder somma princip som för TCR som använder CD3 för att förstärka signalering.
Komplementsystemet har deponerat olika faktorer på antigenet. Tex C3d som är ligand till CR2.
Epitop
Antigendeterminant. (Antigenbindande klyftan kan inte binda hela antigenet samtidigt, utan den binder en liten del.
Adjuvans
Vid vaccination med tex gammalt avdött mässlingsvirus får man inte så starkt svar. Med adjuvanset (ofta aluminiumhydroxid) hjälpar man till att öka svaret hos immunsystemet. Är ofta ligander till TLR (en slags pattern recognition receptor, PRR).
T-beroende antigen
För att B-cellerna ska känna igen de flesta antigenen behöver de hjälp av en t-hjälparcell
Antigenet tas upp av en antigenpresenterande cell (tex Th-cell). Där bryts det ner till peptider och presenteras via MHC-II. B-cellen binder MHC-receptorn. Signaleringen förstärks ytterligare mha bindningen mellan B-cells CD40 och t-cellens CD40L
Th-cellerna producerar också cytokiner som b-cellen binder. Då kan t-cellen driva b-cellen i olika riktningar och få den att göra klassbyte.
Lite sammanfattade karakteristika
- Lösliga proteiner
- Klassbyte
- Affinitetsmognad
- Immunologiskt minne
- Aktiverar bara specifik klon
T-oberoende antigen
B-cellerna kan aktiveras och binda antigen utan hjälp av t-celler.
Det finns två olika typer av t-oberoende antigen
- TI-1 Ags binder PRR och BCR
Detta kan tex vara lipopolysackarider (LPS), som ofta finns på bakteriernas yta. Vid låga koncentrationer binder LPS bara till BCR. Höga koncentrationer av LPS är mitogena, då de istället binder TLR4 => polyklonal aktivering (alla B-celler aktiveras) och celldelning.
lite sammanfattade karakteristika
- Bakterieväggskomponenter
- inget klassbyte
- ingen mognad
- inget minne
- polyklonal aktivering
- TI-2 Ags
Antigenen har många repetitiva epitoper. De kan alltså binda många BCR på samma cell => massiv korsbindning => B-cellen aktiveras utan hjälp.
Exempel är polysackarider som flagellin.
De är inte mitogena
Svaret man får är inte adaptivt. Det består mest av IgM (sker alltså inget klassbyte)
lite sammanfattade karakteristika
- kan bli lite klassbyte, ibland lite IgG
- ingen affinitetsmognad
- begränsat minne
- ingen polyklonal aktivering
OM ANTIGEN INTE GER NÅGOT MINNE, GÅR DET INTE ATT VACCINERA MOT SJUKDOMEN.
Vad skiljer primär och sekundär immunisering?
Primär
IgM
Lite IgG
Sekundär
Bildar ungefär lika mycket IgM som i primära, men man uttrycker också jättemycket IgG.
Det är också ett snabbare svar med högre ak-koncentrationer och högre affinitet.
Hur aktiveras B-celler i lymfnknutor?
UTANFÖR GERMINALCENTER
1. Ag kommer in i kroppen och åker till sekundärt lymfoid organ. Antingen själv, eller fångat av en DC.
- Specifik B-cell binder nativt ag via BCR. Detta aktiverar B-cellen, internaliserar ag och presenterar antigenet på MHC-II.
- Samtidigt tas Ag upp av en APC, tex DC och presenteras på MHC-II till CD4+ T-celler (t-hjälparceller)
- Aktiverade t- och b-celler migrerar till gränsen mellan t-cellszonen och b-cellszonen så att de möts
- På gränsen känner CD4 T-celler igen Ag-peptiden på b-cellen och aktiverar dem ytterligare
- B-cellen kan bli en extrafollikulär kortlivad plasmacell och utsöndra IgM och ibland IgG inom några dagar. De kan också bli minnes-b-celler.
I GERMINALCENTER
7. B-celler kan också gå in i germinal center reaction.
- affinitetsmognad
- class switch recombination (=> andra klasser än IgM)
- långlivade plasmaceller
- minnes-b-celler (ofta switchadde)
Detta kräver dock interaktion med follikulära CD4+ T-celler (Tfh).
När de går in plockar de in sina IgM från ytan.
Mha AID (Activation Induced Cytidine) kan de göra somatisk hypermutation och class switch. Knockout av genen förhindrar klass-switch och hypermutation.
Cytosin => uracil via deaminering. Uracil kan sedan bytas mot andra DNA-baser.
I LIGHT ZONE sker sen en selektion av de ak som har fått en bättre affinitet för antigenet. Follikulära dendritiska celler presenterar Ag-ak-komplex som de muterade b-cellerna kan binda mot. Kan cellerna inte binda antigenet tillräckligt, går de i apoptos. De som binder bra gör MHC-processen igen och får signaler av t-cellen att bli minnesscelleller byta klass.
I DARK ZONE sekr somatisk mutation i prolifererande centroblaster.
Vad är en follikulär dendritisk cell?
Stromaceller Inte koventionella DC Uttrycker inte MHC-II Presenterar inte ag för t-celler uttrycker receptorer för Fc-delar och komplement.
De innehåller kroppens antigenbibliotek och är med i b-cellsutvecklingen i light zone.
Antigen kan bilda immunkomplex med Ak och komplement. På FDC finns fc-receptorer och komplementreceptorer som fångar upp immunkomplex och indirekt binder antigenet. De förvarar immunkomplexen i vesiklar i cellen och skickar ut dem på ytan med jämna mellanrum.
Hur byter antikropparna klass? (Class switch recombination)
Processen sker på DNA-strängen.
AID gör dubbelsträngsbrott i en region som tillåter klyvning med enzymet. Från det avklippta bildas cirkulärt DNA. Det går att fortsätta hoppa nedströms, men generna uppströms som blir cirkulära går inte att återskapa.
Switch sker i samband med celldelning.
Man behåller alltid den variabla delen. Därmed behålls specificiteten, fast man ändrar antikroppens andra egenskaper.
Processen styrs också av lösliga faktorer från ffa Th-celler.
Vet mest om IL-4, TGF-B, IL-5 och IFN-G
Vilka B-celler finns i mjälten?
B1 B-celler
Kommer från fetal lever
Har en begränsad v-regionsdiversitet
Naturligt IgM
Kan förnya sig själva. Behöver inte gå igenom benmärgsdifferentieringen.
Finns ffa i peritoneum och pleurakaviteten.
B2 B-celler
1. Follikulära b-celler (FOB)= konventionella b-celler. De cirkulerar i blodet och sekundära lymfoida organ
2. Marginalzonsb-celler, MZB
Recirkulerar inte
Svarar på tymusberoende ag.
Transporterar Ag från MZ till folliklarna. Ifall de har antigen deponeras det på de follikulära dendritiska cellerna.
Vad består en antikropp av?
2 st identiska tunga kedjor/monomer
2 st lätta kedjor (kappa eller lambda)/monomer
variabel del = VL+VH. Denna binder antigen och sitter längst ut på varje arm
Konstant del. Bestämmer klass och effekt
S-S-bryggor håller ihop proteinen med varandra. Det finns också en hinge/gångjärnsregion. Antikroppen kan alltså vrida sig för att få bättre grepp om antigenet.
Fc-region (fraction crystallizable) är “strecket neråt” och bestämmer vad antikroppen ska dra igång för försvarsmekanismer.
