background image

Immunogenetyka cz. I

Małgorzata Stadnik
III rok 
Grupa 47

background image

KRWIOTWÓRCZA KOM. MACIERZYSTA

MIELOIDALNA KOM. 

PROGENITOROWA

LIMFOIDALNA KOM. 

PROGENITOROWA

limfocyty T

limfocyty B

komórki 

dendrytyczne

pomocnicze
cytotoksyczne
supresorowe

kom. 

plazmatyczne

granulocyty

monocyty

background image

Rola w odpowiedzi immunologicznej

Limfocyty B i Limfocyty T 

odpowiedzialne  są za 

swoiste rozpoznanie  antygenów       rozwój 
swoistej odpowiedzi immunologicznej 
(komórkowej, humoralnej).

background image

Funkcje limfocytów

background image

Limfocyty T

background image

Limfocyty T

-Dojrzewają w grasicy

-Charakteryzują się obecnością na ich powierzchni 
następujących markerów: TCR, CD2, CD3, CD4, CD5, CD7, CD8, 

CD28, CD40L

-Receptor TCR –bierze udział w rozpoznanie antygenu oraz 

przekazaniu sygnału do wnętrza limfocytu T

-Warunkują odpowiedź typu komórkowego przeciw 

patogenom wewnątrzkomórkowym, a także współdziałają z 

limfocytami B w odpowiedzi typu humoralnego

background image

Dojrzewanie limfocytów T

• Limfocyty T dojrzewają w grasicy – limfocyty 

przebywające i dojrzewające w grasicy nazywamy 

tymocytami.

• Komórki progenitorowe limfocytów T napływają do 

grasicy już w 7-8 tyg. ciąży. Początkowo prekursory

limfocytów T powstają w płodowym pęcherzyku 

żółtkowym oraz wątrobie płodowej. W późniejszym 

okresie oraz po urodzeniu docierają do grasicy ze 

szpiku.

• W czasie dojrzewania w procesach selekcji ginie ok. 

90% tymocytów, tzw. wąskie gardła tymopoezy.

background image

W grasicy możemy wyróżnić cztery populacje 
limfocytów T w zależności od stopnia dojrzałości:

- Tymocyty potrójnie ujemne CD4-/CD8-/TCR-
- Tymocyty podwójnie dodatnie CD4+/CD8+
- Tymocyty CD4+ lub CD8+
- Dojrzałe limfocyty T

background image

Dojrzewanie limfocytów T

Wyróżniamy  2 fazy:
• wczesną, w trakcie której dojrzewające 

komórki nie mają receptorów rozpoznających 
antygen (TCR).

• późną, w której tymocyty mają pełną 

ekspresję receptorów rozpoznających  antygen.

background image

Wczesna faza 

W wyniku bezpośredniego kontaktu z komórkami 
tworzącymi zrąb grasicy oraz pod wpływem lokalnie 
wydzielanych cytokin komórki zasiedlające grasicę 
zaczynają intensywnie się dzielić.
Ta wstępna proliferacja jest niezbędna do tego, aby 
powstało jak najwięcej komórek, w których zostanie 
rozpoczęty proces rearanżacji genów kodujących receptor 
TCR. Im więcej komórek przystąpi do tego procesu, tym 
większa będzie różnorodność tych receptorów.

background image

Selekcja β

Doprowadza do wytworzenia receptora TCR składającego 

się z dwóch różnych łańcuchów: α i β. Rearanżacja genów 

dla tych łańcuchów odbywa się niezależnie i w różnym 

czasie. Najpierw dochodzi do rearanżacji w obrębie 

genów łańcucha β TCR. Dzięki tej rearanżacji może 

powstać wiele milionów różnych kombinacji. Oczywiście 

w jednym tymocycie powstaje tylko jeden spośród wielu 

łańcuchów.
Zanim rozpocznie się rearanżacja genów dla łańcucha α, 

musi dojść do sprawdzenia, czy łańcuch β powstał 

prawidłowo. Proces sprawdzania poprawności rearanżacji

genów dla łańcucha β nazywany jest SELEKCJĄ  β .

background image

Selekcja β

Jeśli łańcuch β ma prawidłową budowę, to aktywuje 

on mechanizm umożliwiający przeżycie tymocytów. 

Komórki, które prawidłowo nie zrearanżowały genu 

TCRβ, ulegają apoptozie (około 70%). W 

limfocytach, które z powodzeniem przeszły selekcję 

β, dochodzi do zablokowania rearanżacji genów 

TCRβ (wyłączenie alleliczne).
Po selekcji β komórki zaczynają wytwarzać CD4 i 

CD8 i ulegają bardzo intensywnej proliferacji. Wraz z 

pojawieniem się tych receptorów dochodzi do 

zainicjowania rearanżacji genów kodujących TCRα .

background image

Późna faza

W fazie późnej limfocyty podwójnie dodatnie 
(CD4+,CD8+)  poddawane są:
• selekcji pozytywnej
• selekcji negatywnej.
Celem selekcji jest wyłonienie puli limfocytów T 
rozpoznających  obce antygeny w połączeniu z 
własnymi cząsteczkami MHC.

background image

Selekcja pozytywna (klonalna)

Zachodzi w części korowej grasicy. Selekcji pozytywnej 
poddawane są limfocyty podwójnie dodatnie, czyli 
mające zarówno CD4, jak i CD8, w których doszło do 
rearanżacji łańcucha α TCR.
Celem selekcji pozytywnej jest wyłonienie takich 
komórek, które:
• mają prawidłowo wytworzony receptor TCR oraz
• poprzez TCR potrafią rozpoznawać peptyd 

prezentowany przez autogeniczne cząsteczki MHC.

Jeśli dojrzewający tymocyt nie rozpozna żadnego 
antygenu, wówczas po pewnym czasie ulega apoptozie.

background image

Restrykcja MHC

W przebiegu selekcji pozytywnej dochodzi 
jednocześnie do restrykcji MHC.
Te limfocyty, które będą rozpoznawać  antygeny 
prezentowane przez MHC klasy I, zachowują 
ekspresję CD8+, a te, które mają wiązać antygen 
w kontekście MHC klasy II, pozostają CD4+.

background image

Selekcja pozytywna i restrykcja MHC

background image

Selekcja negatywna

Zachodzi w miejscu przejścia kory w rdzeń. Selekcja 
negatywna prowadzi do usunięcia tych tymocytów, 
które zdolne są do rozpoznawania własnych 
antygenów ze zbyt dużym powinowactwem. Proces 
ten przeżywają zatem te komórki, które „słabo” 
rozpoznają własne cząsteczki, ale w przyszłości będą 
rozpoznawały obce antygeny.

background image

Selekcja negatywna

background image

Losy tymocytów

W wyniku selekcji β oraz braku selekcji 
pozytywnej ginie około 90% tymocytów. Spośród 
nich kolejne 80% ginie w selekcji negatywnej. 
Tylko niewielki procent tymocytów przechodzi 
proces dojrzewania i dostaje się do krwi 
obwodowej.

background image

Limfocyty B

background image
background image
background image

Dojrzewanie limfocytów B

Limfocyty B dojrzewają głównie w szpiku kostnym w 

5 zasadniczych etapach:
• Komórka pre-pro-B,
• Komórka pro-B,
• Komórka pre-B, w tym pre-BI i pre-BII,
• Niedojrzałe limfocyty B,
• Dojrzałe limfocyty B.
Najważniejszymi czynnikami transkrypcyjnymi 

determinującymi różnicowanie w kierunku 

limfocytów B są Pax5 i EBF (early B cell factor).

background image
background image

KOM. PRE-PRO-B

Komórki/limfocyty  pre-pro-B to komórki, w 
których pojawia się czynnik transkrypcyjny Pax-
5.Są to komórki „nieodwołalnie skazane” na 
dojrzewanie w kierunku limfocytów B. Dochodzi 
w nich do ekspresji genów odpowiedzialnych  za 
rearanżację segmentów genów dla składowych 
receptora immunoglobulinowego.

background image

KOM.PRO-B

W komórkach tych dochodzi do pierwszych rearanżacji

segmentów genów immunoglobulinowych.Na ich powierzchni 

pojawia się cząsteczka CD19 - marker limfocytów B. W błonie 

komórkowej zaczynają się też pojawiać cząsteczki MHC klasy 

II oraz receptor zbudowany z łańcuchów Igα (CD79a) , Igβ 

(CD79b) oraz kalneksyny. Łańcuchy te w połączeniu z 

kalneksyną tworzą receptor rozpoznający nieznany ligand. W 

komórkach tych dochodzi do połączenia segmentów genów D 

i J. Także pod wpływem IL-7 i dzięki czynnikowi 

transkrypcyjnemu Pax5 dochodzi do dalszej rearanżacji

segmentów genów: V oraz DJ dla składowych receptora 

immunoglobulinowego. Segmenty te po połączeniu z 

segmentem genu μ kodują łańcuch ciężki przeciwciała.

background image

KOM. PRE-B

Gdy w dojrzewającym limfocycie B pojawia się 
łańcuch ciężki przeciwciała, mówimy już o 
komórcepre-B. Populacja komórek pre-B jest 
zwyczajowo dzielona na dwie subpopulacje: pre-
BIoraz pre-BII, które mają takie same markery 
powierzchniowe,  ale różnią się właściwościami 
biologicznymi- szczególnie zdolnością do 
proliferacji.

background image

Pre-BI

Populacja dużych, aktywnie dzielących się komórek. Pojawia 

się w nich pierwotny receptor BCR (pre-BCR ), zbudowany z 

łańcucha ciężkiego, który łączy się z dwoma peptydami, 

odpowiadającymi funkcjonalnie (zastępującymi) części 

zmiennej i stałej łańcuchów lekkich Ig, dlatego określane 

bywają jako łańcuch pseudo-L (φL) lub zastępczy łańcuch lekki. 

Pojawienie się receptora pre-BCR w błonie komórkowej 

wstrzymuje dalsze rearanżacje genów immunoglobulinowych. 

Dochodzi także do wyłączenia allelicznego (zmian 

epigenetycznych, prowadzących do unieczynnienia genów 

immunoglobulinowych na jednym z pary chromosomów), 

sprawdzenia funkcjonalności łańcucha ciężkiego (selekcja 

pozytywna) oraz do podziałów tych prekursorów limfocytów 

B.

background image

Pre-BII

Populacja małych, postmitotycznych limfocytów, zatrzymanych w fazie G1 

cyklu komórkowego.  W tym stadium rozwojowym rozpoczyna się rearanżacja

segmentów genów dla łańcucha lekkiego κ immunoglobulin. Gdy nie zostanie 

wytworzony sprawny łańcuch κ, może dojść do rearanżacji genów 

odpowiedzialnych za powstawanie łańcucha λ.
Nie we wszystkich limfocytach obserwuje się wyłączenie alleliczne dla genów 

kodujących łańcuchy lekkie- ok. 10% limfocytów B krwi obwodowej ma 

prawidłowo zrearanżowane geny obu alleli, a część z nich może mieć dwa 

różne receptory BCR o odmiennej swoistości.

Wyłączenie alleliczne (ekskluzja):
Mówimy o nim, kiedy tylko jeden allel danego genu ulega ekspresji, podczas 

gdy drugi jest wyciszany.

background image

NIEDOJRZAŁE LIMF. B

Gdy zakończy się rearanżacja genów dla łańcucha 
lekkiego, a na powierzchni komórki pojawi się 
dojrzały receptor immunoglobulinowy klasy IgM (IgM
BCR) mówimy o niedojrzałym limfocycie B. Oprócz tego 
receptora na niedojrzałych komórkach B mogą 
występować nieliczne receptory pre-BCR. W tym stadium 
rozwojowym limfocyty mogą opuszczać szpik kostny, 
przedostawać się do krwiobiegu i wędrować do 
obwodowych narządów limfatycznych.

background image

DOJRZAŁE LIMF. B

Wytworzenie przez limfocyt łańcucha ciężkiego δ 

immunoglobuliny oraz pojawienie się na jego 

powierzchni, oprócz BCR IgM, także receptora 

immunoglobulinowego IgD (BCR IgD) jest markerem 

zakończenia dojrzewania limfocytu B. Pojawieniu się 

powierzchniowych IgD towarzyszy indukcja 

ekspresji cząsteczek CD21 i CD23, które uczestniczą 

w kostymulacji, gdy dojrzały limfocyt B włącza się 

do odpowiedzi immunologicznej.

background image

SELEKCJA LIMF. B

Proces ten nie jest jednak tak dokładny, jak w przypadku 

limfocytów T.
• Selekcja pozytywna:
Ma na celu sprawdzenie czy doszło do prawidłowej rearanżacji

genów kodujących łańcuch ciężki μ oraz pre-BCR, czyli czy 

zrearanżowany łańcuch ciężki potrafi łączyć się z łańcuchem 

lekkim (na tym etapie- pro-B/pre-B z łańcuchem zastępczym). 

W selekcji tej nie dochodzi do wiązania antygenu.
• Selekcja negatywna:
Ma na celu usunięcie limfocytów autoreaktywnych. Jeśli po 

dotarciu do błony komórkowej pre-BCR rozpozna jakiś 

antygen, oznacza to, że komórka ta jest potencjalnie 

autoreaktywna i dochodzi do jej apoptozy.

background image
background image

CZYNNIKI WPŁYWAJĄCE NA 

DOJRZEWANIE LIMFOCYTÓW B

1. Stymulacja komórki przebiegająca poprzez 
pierwotne receptory BCR (pre-BCR)
2. Bodźce pochodzące od komórek otoczenia, 
głównie komórek zrębowych szpiku:
3. Interakcje komórek zrębu z dojrzewającymi 
limfocytami B,
4. Czynniki wydzielane przez komórki zrębowe: IL-
7 , PPBSF (pre-pro-B cell growth-stimulating
factor), TSLP (thymic stromal lymphopoietin), 
chemokinaCXCL12 .

background image

PRZECIWCIAŁA

background image

Przeciwciała

Zasadniczy element układu odpornościowego.
Każdy rodzaj immunoglobulin  rozpoznaje tylko 
jeden antygen, a właściwie jedną z determinant 
antygenowych (epitopów) 
znajdujących się na 
powierzchni antygenu.

background image

Budowa immunoglobuliny

-2 łańcuchy lekkie L (λ lub κ)
-2 łańcuchy ciężkie H

background image

Geny immunoglobulin

Część zmienna łańcucha L:
- V (variable)
- J (joining)
Część zmienna łańcucha H:
- V
- J
- D (diversity)

background image

Struktura genów immunoglobulin 

w komórkach macierzystych

Chromosom 22

Chromosom 2

Chromosom 14

background image

Odpowiedź immunologiczna

Okres adaptacyjny:
Zdolność rozróżniania  tego co „swoje” od tego 
co obce nabywana jest w czasie rozwoju 
embrionalnego. Okres trwa u człowieka do 6 
miesiąca życia płodowego. W tym okresie 
organizm uzyskuje trwałą tolerancje 
immunologiczną dla własnych antygenów 
(autoantygenów).

background image

Odpowiedź immunologiczna

Okres neutralny:
Trwa od około 6 miesiąca życia płodowego do 
około 3 miesiąca życia po urodzeniu.
Indukcja tolerancji immunologicznej w tym 
okresie nie jest już możliwa i organizm nie jest 
wtedy jeszcze zdolny do wzbudzenia odpowiedzi 
immunologicznej na obce antygeny.

background image

Odpowiedź immunologiczna

Okres dojrzałości układu immunologicznego:
Trwa od około 3 miesiąca życia do starości. Obce 
antygeny zewnętrzne (wirusy, bakterie, grzyby, 
pasożyty, antygeny przeszczepu) oraz 
wewnętrzne (komórki nowotworowe),  są 
niszczone przez układ odpornościowy.

background image
background image

Typy różnorodności przeciwciał

background image
background image
background image
background image

Synteza przeciwciał

Teoria selekcji klonów komórkowych
- zakłada ona możliwość powstania olbrzymiej 
liczby klonów limfocytów gotowych do swoistej 
odpowiedzi na wiele różnych antygenów przed 
ich wtargnięciem do ustroju
- zgodnie z tą teorią po wtargnięciu antygenu do 
organizmu dochodzi do selekcji wyszukujących i 
rozpoznających  go limfocytów określonego 
klonu

background image

Synteza przeciwciał

background image

Synteza przeciwciał

1. W DNA limfocytu B, następuje zbliżenie 
przypadkowo wybranych genów V,(D – dla 
łańcucha ciężkiego) oraz J na drodze 

rekombinacji (rearanżacji)

background image

Rearanżacja

Rearanżacja genów immunoglobulinowych zachodzi w 
trakcie rozwoju limfocytów B (w fazie G1).
Rekombinacja genów kodujących łańcuch ciężki 
poprzedza rekombinację genów kodujących łańcuch lekki.
Produktywna rearanżacja w locus V

H

jest sygnałem do 

rozpoczęcia rearanżacji w locus

.

Jeżeli rearanżacja w locus

jest produktywna to 

utworzone przeciwciało ujawnia się jako receptor 
powierzchniowy.
Jeżeli rearanżacja w locus

nie jest produktywna, to 

rozpoczyna się rearanżacja w locus

.

background image

Rearanżacja

Rekombinacja zachodzi 
najczęściej przez wypętlenie i 
delecję 
fragmentu DNA pomiędzy 
genem J i genem D użytym do 
rekombinacji oraz pomiędzy  
nowo utworzonym genem DJ a 
genem V. 

Wycięty fragment DNA zamykany 
jest w formę kolistą.

Koliste DNA, zawierające złącza 
sygnałowe można wykryć w 
jądrach dojrzewających 
limfocytów.

background image

Rearanżacja

Rekombinacyjne  łączenie się segmentów  genów 
V, D i J zachodzi dzięki aktywności  enzymu  –
rekombinazy,  która rozpoznaje  sekwencje 
sygnałowe  leżące przy każdym  z tych 
segmentów.

background image

Rearanżacja

W skład sekwencji sygnałowych rekombinacji 
(recombination signal sequences, RSS) wchodzą: 
heptamery (sekwencja siedmiu nukleotydów 
CACAGTG) i nonamery (sekwencja dziewięciu 
nukleotydów ACAAAAACC).  Pomiędzy nimi 
występuje tzw. wstawka o długości 12 lub 23 
nukleotydów. 

background image

Sekwencje sygnałowe rekombinacji –

RSS (recombination signal sequences)

Podczas rekombinacji dochodzi 

do połączenia się tylko tych 

genów, które mają dwie różne 

wstawki od strony tworzenia 

połączenia 

(Reguła 12/23).

Geny V wykazują po stronie 5' 

wstawkę 12, zaś po stronie 3' 

wstawkę 23.  Geny D po obu 

stronach (3’ i 5’) mają wstawkę 

12, zaś segmenty J po stronie 5' 

wykazują obecność wstawki 23. 

Dzięki regule 12/23 gen J dla łańcucha ciężkiego 

może łączyć się z genem D, a gen D z genem V, 

lecz nie może dojść do bezpośredniego 

połączenia genu V i genu J 

background image

Rearanżacja

Ważną rolę w rekombinacji segmentów 

genowych V, D i J odgrywają produkty genów 

RAG1 i RAG2 (recombination activating gene).

Kompleks RAG1-RAG2 wiąże dwie sekwencje 

sygnałowe rekombinacji 12-RSS i 23-RSS, 

łącząc je w jeden kompleks.

Dochodzi do przecięcia podwójnej nici DNA na 

granicy sekwencji sygnałowych i kodujących. 

Powstają dwa tępe końce sygnałowe i dwa 

końce kodujące o kształcie „spinki do włosów”.

Końce sygnałowe łączą się tworząc precyzyjne 
złącze sygnałowe (koliste DNA). 

Sekwencje kodujące V, D i J łącząc się tworzą 

złącze kodujące.

background image

Synteza przeciwciał

2. Powstały pojedynczy duży gen, który koduje 
V

H

podlega 

transkrypcji

wraz z genem kodującym 

C.

background image

Synteza przeciwciał

3. 

Modyfikacja mRNA i translacja 

background image

Synteza przeciwciał

Łańcuch lekki immunoglobuliny  powstaje na 
podobnej zasadzie jak łańcuch ciężki. Jednak 
główną różnicą jest brak grupy genów D, 
zlokalizowanej  pomiędzy genami V i J.

background image

Zmienność przeciwciał

• To, jakiej specyficzności antygenowej przeciwciało powstanie jest

przypadkowe !

• W procesie tworzenia przeciwciał dochodzi do powstania całkiem

nowych, nieobecnych w linii zarodkowej, genów!

• Limfocyty B żyją 3 dni-8 tygodni. Jeśli nie spotkają antygenu, to

wchodzą w apoptozę i umierają. Zastępują je nowe, których

specyficzność antygenowa może być inna.

• Każdy nowopowstały limfocyt B ma wyjątkową specyficzność

przeciwciała (produkuje tylko 1 typ) - te które okażą się przydatne

dają klon komórkowy - populację wytwarzającą przeciwciała o

takiej samej specyficzności

• Limfocyty produkujące przeciwciała tej samej specyficzności

antygenowej

mogą

produkować

przeciwciała

różnych klas.

(przełączenie klasy).

background image

Zmienność przeciwciał wynika z trzech głównych

mechanizmów:

1. Zmienność kombinacyjna - spośród kilkuset genów

wybierane są trzy, które łączą się przypadkowo

2. Zmienność na złączach:

- tworzenie regionów P - przed połączeniem genów

tworzone są krótkie sekwencje palindromowe bazujące na

sekwencjach obecnych w linii zarodkowej

- tworzenie regionów N - przed połączeniem genów

dodawanych

jest

kilka

dodatkowych

nukleotydów,

tworzących nowe sekwencje, nieobecne w ogóle w linii

zarodkowej

3. Mutacje somatyczne – mutacje punktowe, rzadziej delecje,

insercje lub konwersje.

background image

Zmienność na złączach

Zmienność na złączach jest procesem, w którym dochodzi do zmian sekwencji
nukleotydów w obrębie złącza kodującego.
Mechanizmy odpowiadające za zmienność na złączach:

– tworzenie regionów P
– tworzenie regionów N

Do powstania zmienności na złączach dochodzi podczas łączenia się genów.
Zwiększa ona liczbę wariantów ok. 100 x, czyli z wyjściowego 1 000 000
różnych genów, powstających na skutek zmienności kombinacyjnej, dochodzi
do powstania 100 000 000 genów, co daje możliwość odpowiedzi na ogromną
liczbę antygenów.

background image

Zmienność na złączach

(regiony N)

W trakcie formowania złącza kodującego dochodzi zarówno do usunięcia 

(delecji) do 20 nukleotydów, jak i do wstawienia (insercji) nowych 

nukleotydów (od 1 do 15).

Doczepiania nowych nukleotydów zachodzi „bezmatrycowo” i prowadzi do 

powstania „nowych genów”, których nie było w komórkach zarodkowych.

Za doczepianie nukleotydów na złączach V/D i D/J odpowiada transferaza 

nukleotydów terminalnych (TdT)

Nowo powstałe odcinki DNA na złączach nazywamy regionami N

Drugim mechanizmem wpływającym na tworzenie nowych genów jest tzw. 

chwytanie oligonukleotydów, które polega na dołączaniu krótkich sekwencji, 

uwalnianych podczas rekombinacji genów, do złącza kodującego

background image

Z powodu użycia do rekombinacji ograniczonego 
zestawu genów V oraz niewielkiej zdolności 
dojrzewających limfocytów B do tworzenia 
regionów N, przeciwciała powstające 
najwcześniej w rozwoju osobniczym mają 
ograniczoną różnorodność.

background image

Zmienność na złączach

(regiony P)

Regiony P, czyli regiony palindromowe, powstają na skutek wykorzystania
gotowych genów.

– Rekombinaza przecina DNA, wypętlony fragment jest usuwany. Wolne

końce genów, będące tępymi końcami, zostają zmodyfikowane przez
połączenie dwu przeciwbieżnych nici DNA

– Rekombinaza przecina jedną z nici w pewnej odległości od końca, co

powoduje powstanie jednoniciowego fragmentu DNA.

– Następuje uzupełnienie nowego fragmentu o komplementarne zasady

i ligacja DNA:

Na złączu kodującym może dochodzić do dołączania nukleotydów
komplementarnych do ostatnich nukleotydów złącza kodującego – nazywa się
je nukleotydami P.

background image

Mutacje somatyczne

Najczęściej mutacje punktowe, rzadziej delecje, insercje lub

konwersje.
Prowadzą najczęściej do zmiany pojedynczego aminokwasu w

części zmiennej łańcucha ciężkiego i lekkiego.
Występują

głównie

w

sekwencjach

kodujących

regiony

hiperzmienne.
Prawdopodobnie zachodzą w czasie stymulowanej przez antygen

proliferacji i różnicowania limfocytów B w komórki pamięci,

między 6 i 14 dniem od momentu kontaktu z antygenem.
Częstotliwość tych mutacji jest 100-krotnie większa niż w

komórkach

spoczynkowych

i

pierwotnie

pobudzonych

limfocytach B – hipermutacje. Ich wynikiem jest wymiana około

1% nukleotydów w genach dla części zmiennych łańcuchów

ciężkich i lekkich.

background image

Dzięki mutacjom zachodzi tzw. dojrzewanie 
odpowiedzi immunologicznej albo dojrzewanie 
powinowactwa, polegające na wzroście 
powinowactwa przeciwciał do antygenu.

Mutacje są przypadkowe i mogą prowadzić zarówno 
do wzrostu powinowactwa, jak i do spadku 
zdolności wiązania antygenu lub niemożności 
wytworzenia funkcjonalnej immunoglobuliny.

background image

Limfocyt  B, który w wyniku mutacji  ma 
mniejszą zdolność do wiązania antygenu lub 
utracił ją zupełnie, może ją odzyskać dzięki 
ponownej rekombinacji genów 
immunoglobulinowych , która tym razem 
zachodzi w ośrodkach rozmnażania  grudek 
limfatycznych. 

background image

Wykluczenie alleliczne

- zjawisko polegające na tym, że jeśli w komórce diploidalnej 

dojdzie do ekspresji prawidłowego białka z danego allelu, to 

ekpresja drugiego allelu zostanie zablokowana. W ten sposób 

heterozygota produkuje tylko jedną izoformę danego białka. 

- przykładem wyłączania allelicznego mogą być geny dla 

łańcuchów ciężkich i lekkich przeciwciał.

- dlatego dany limfocyt B produkuje tylko 1 rodzaj przeciwciał!

- Limfocyt B do ekspresji łańcucha ciężkiego i lekkiego 

wykorzystuje geny jednego z dwóch homologicznych 

chromosomów.

background image

Przełączenie klas przeciwciał

-proces, w wyniku którego następuje wymiana 
części stałej łańcucha ciężkiego przeciwciała. 
(część stała określa klasę przeciwciała!)
-zachodzi w czasie przekształcania się limfocytu 
B do komórki plazmatycznej

.

background image
background image

Zmiana klas

- zmiana klas syntetyzowanych przeciwciał na inną niż IgM i IgD

następuje dopiero po rozpoznaniu przez Lim B swoistego antygenu
- do zainicjowania tego procesu konieczna jest LimB pomoc LimTh
- w czasie kontaktu tych dwóch komórek na granicy strefy korowej i 

przykorowej węzła limfatycznego LimB prezentuje LimT antygen, który 

rozpoznał
- jednocześnie dochodzi do połączenia odpowiednich cząsteczek na 

powierzchni obu komórek: CD40 i B7 na LimB odpowiednio z CD40L i 

CD28 na LimT
- w wyniku tego kontaktu LimT poprzez parę cząsteczek CD40-CD40L 

oraz cytokiny (np. interleukinę 4) przekazuje LimB bodziec do zmiany 

klasy syntetyzowanych przeciwciał na IgG lub inną

background image

Zmiana klas

- mechanizm zmiany klasy syntetyzowanych przeciwciał polega na 

ponownej rekombinacji genów immunoglobulinowych
- odcinek nici DNA zawierający geny μ i σ zostaje wypętlony i usunięty, 

dzięki czemu kompleks VDJ znajduje się bezpośrednio przed genem 

kodującym część stałą przeciwciała odpowiedniej klasy
- zmiana klasy syntetyzowanych immunoglobulin może być 

jednorazowa, np. IgG, IgE lub IgA, albo limfocyt zmienia klasę 

syntetyzowanych przeciwciał IgM na IgG, a potem na IgE lub IgA
- jest to rekombinacja wewnątrzchromosomowa z wytworzeniem pętli 

i połączona z delecją leżącego między nimi DNA w rzadziej 

rekombinacja mitotyczna polegająca na niesymetrycznej wymianie 

genów między chromatydami siostrzanymi

background image

Zmiana klas

- w rzadkich sytuacjach, dzięki tym samym mechanizmom, które 

umożliwiają jednoczesną syntezę przeciwciał IgM i IgD (alternatywne 

cięcie i składanie pierwotnego transkryptu), LimB może również 

syntetyzować przeciwciała IgM i IgG, IgM i IgE lub IgM i IgA (wydaje się, 

że są to sytuacje przejściowe, potem LimB przechodzi na wytwarzanie 

tylko np. IgG w wyniku rekombinacji eliminującej geny dla części 

stałych łańcuchów μ i σ)
- podczas procesów rekombinacji, hipermutacji i zmiany klas 

syntetyzowanych przeciwciał powstają pęknięcia w nici DNA 

spowodowane przez RAG1, RAG2, AID i inne enzymy
- zmiany te mogłyby prowadzić do apoptozy LimB (aktywacja białka 

p53), limfocyty chronione przed tym zjawiskiem dzięki ekspresji 

antyapoptotycznych białek z grupy Bcl (chłoniaki – nowotwory 

powstałe z LimB , też chronione).

background image

IgM

- Jest pentamerem!
- Pierwsza 

immunoglobulina 
syntetyzowana w 
rozwoju osobniczym

- Uczestniczy w 

odpowiedzi pierwotnej

- Stanowi 5-10% 

wszystkich p/ciał w 
surowicy

background image

IgG

- Stanowi ok. 80% 

wszystkich p/ciał w 

surowicy

- 4 podklasy:
IgG1, IgG3 i IgG4 zdolne są 

do przekroczenia     bariery 

łożyskowej
1,2,3 aktywują układ 

dopełniacza
- Uczestniczą we wtórnej 

odpowiedzi 

immunologicznej

background image

IgA

- Stanowi 10-15% 

wszystkich p/ciał w 
surowicy

- Obecna jest we łzach, 

pocie, wydzielinach 
układu pokarmowego, 
oddechowego, moczowo-
płciowego

- Wytwarzana jest w 

największej ilości!

- Jest dimerem

background image

IgD

- 0,2% wszystkich p/ciał w 

surowicy

- Prawdopodobnie 

uczestniczy w aktywacji 
limfocytów B

- Wraz z IgM obecna jest 

w błonie dojrzałych, 
dziewiczych limfocytów B

background image

IgE

- Występuje w surowicy 

w bardzo niskim 
stężeniu

- Uczestniczy w reakcjach 

alergicznych (reaginy)

background image

Stężenie przeciwciał we krwi dziecka

background image

Bibliografia

Jakub Gołąb, Immunologia, Wydawnictwo 
naukowe PWN, Warszawa  2012 
Wikipedia: 
http://pl.wikipedia.org/wiki/Prze%C5%82%C4%
85czanie_klas

background image

Dziękuję za uwagę.