limfosit B , atau sel B, milik kelompok leukosit yang terlibat dalam sistem respon imun humoral. Mereka dicirikan oleh produksi antibodi, yang mengenali dan menyerang molekul spesifik yang dirancang untuknya.
Limfosit ditemukan pada 1950-an dan keberadaan dua jenis yang berbeda (T dan B) ditunjukkan oleh David Glick saat mempelajari sistem kekebalan unggas. Namun, karakterisasi sel B dilakukan antara pertengahan 1960-an dan awal 1970-an.
Foto limfosit B manusia (Sumber: NIAID [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)] melalui Wikimedia Commons)
Antibodi yang dihasilkan oleh limfosit B berfungsi sebagai efektor dari sistem imun humoral, karena mereka berpartisipasi dalam netralisasi antigen atau memfasilitasi eliminasinya oleh sel lain yang bekerja sama dengan sistem tersebut.
Ada lima kelas utama antibodi, yaitu protein darah yang dikenal sebagai imunoglobulin. Namun, antibodi yang paling melimpah dikenal sebagai IgG dan mewakili lebih dari 70% imunoglobulin yang disekresikan dalam serum.
Indeks artikel
Karakteristik dan struktur
Limfosit adalah sel kecil, berdiameter 8 hingga 10 mikron. Mereka memiliki inti besar dengan DNA berlimpah dalam bentuk heterokromatin. Mereka tidak memiliki organel khusus dan mitokondria, ribosom dan lisosom berada di ruang kecil yang tersisa antara membran sel dan nukleus.
Sel B, serta limfosit T dan sel hematopoietik lainnya, berasal dari sumsum tulang. Ketika mereka baru saja “berkomitmen” ke garis keturunan limfoid, mereka belum mengekspresikan reseptor permukaan antigenik, sehingga mereka tidak dapat menanggapi antigen apa pun.
Ekspresi reseptor membran terjadi selama pematangan dan saat itulah mereka mampu dirangsang oleh antigen tertentu, yang menginduksi diferensiasi berikutnya.
Setelah matang, sel-sel ini dilepaskan ke aliran darah, di mana mereka mewakili satu-satunya populasi sel dengan kemampuan untuk mensintesis dan mengeluarkan antibodi.
Namun, pengenalan antigen, serta sebagian besar peristiwa yang terjadi segera sesudahnya, tidak terjadi di peredaran, tetapi di organ limfoid “sekunder” seperti limpa, kelenjar getah bening, usus buntu, amandel, dan amandel.Peyer’s patch.
Mengembangkan
Limfosit B berasal dari prekursor bersama antara sel T, sel pembunuh alami (NK), dan beberapa sel dendritik. Saat mereka berkembang, sel-sel ini bermigrasi ke tempat yang berbeda di sumsum tulang, dan kelangsungan hidup mereka tergantung pada faktor-faktor tertentu yang dapat larut.
Proses diferensiasi atau perkembangan dimulai dengan penataan ulang gen yang mengkode rantai berat dan ringan antibodi yang nantinya akan diproduksi.
Fitur
Limfosit B memiliki fungsi yang sangat khusus dalam sistem pertahanan, karena fungsinya terlihat ketika reseptor di permukaannya (antibodi) bersentuhan dengan antigen dari sumber “invasif” atau “berbahaya” yang diakui aneh.
Interaksi reseptor-antigen membran memicu respons aktivasi pada limfosit B, sedemikian rupa sehingga sel-sel ini berproliferasi dan berdiferensiasi menjadi sel efektor atau plasma, yang mampu mensekresi lebih banyak antibodi ke dalam aliran darah seperti yang dikenali oleh antigen yang ditembakkan. menjawab.
Aksi limfosit dalam respons imun (Sumber: SPQR10 [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] melalui Wikimedia Commons)
Antibodi, dalam kasus respon imun humoral, berperan sebagai efektor, dan antigen yang “ditandai” atau “dinetralisir” olehnya dapat dihilangkan dengan cara yang berbeda:
– Antibodi dapat mengikat berbagai molekul antigen, membentuk agregat yang dikenali oleh sel fagosit.
– Antigen yang ada pada membran mikroorganisme yang menyerang dapat dikenali oleh antibodi, yang mengaktifkan apa yang disebut “sistem pelengkap”. Sistem ini mencapai lisis mikroorganisme yang menyerang.
– Dalam kasus antigen yang merupakan toksin atau partikel virus, antibodi yang secara khusus disekresikan terhadap molekul-molekul ini dapat mengikatnya, melapisinya dan mencegah interaksinya dengan komponen seluler lain dari inang.
Dua dekade terakhir telah menyaksikan banyak penyelidikan yang berkaitan dengan sistem kekebalan dan telah memungkinkan untuk menjelaskan fungsi tambahan sel B. Fungsi ini termasuk presentasi antigen, produksi sitokin dan kapasitas “menekan” yang ditentukan oleh sekresi interleukin IL-10.
Jenis
Sel B dapat dibagi menjadi dua kelompok fungsional: sel B efektor atau sel B plasma, dan sel B memori .
Sel B efektor
Sel plasma atau limfosit B efektor adalah sel penghasil antibodi yang beredar dalam plasma darah. Mereka mampu memproduksi dan melepaskan antibodi ke dalam aliran darah, tetapi mereka memiliki sejumlah kecil reseptor antigenik yang terkait dengan membran plasma mereka.
Sel-sel ini menghasilkan sejumlah besar molekul antibodi dalam waktu yang relatif singkat. Telah ditemukan bahwa limfosit B efektor dapat menghasilkan ratusan ribu antibodi per detik.
Sel B memori
Limfosit memori memiliki waktu paruh lebih lama daripada sel efektor dan, karena mereka adalah klon dari sel B yang diaktifkan oleh adanya antigen, mereka mengekspresikan reseptor atau antibodi yang sama dengan sel yang memunculkannya.
Pengaktifan
Aktivasi limfosit B terjadi setelah pengikatan molekul antigen ke imunoglobulin (antibodi) yang terikat pada membran sel B.
Interaksi antigen-antibodi dapat memicu dua respons: (1) antibodi (reseptor membran) dapat memancarkan sinyal biokimia internal yang memicu proses aktivasi limfosit atau (2) antigen dapat diinternalisasi.
Internalisasi antigen dalam vesikel endosom mengarah pada pemrosesan enzimatiknya (jika antigen protein), di mana peptida yang dihasilkan “disajikan” pada permukaan sel B dengan maksud untuk dikenali oleh limfosit T penolong.
Limfosit T penolong memenuhi fungsi mensekresi sitokin terlarut yang memodulasi ekspresi dan sekresi antibodi ke dalam aliran darah.
Pematangan
Tidak seperti yang terjadi pada burung, limfosit B mamalia matang di dalam sumsum tulang, yang berarti bahwa ketika mereka meninggalkan tempat ini, mereka mengekspresikan reseptor membran spesifik untuk pengikatan antigen membran atau antibodi.
Selama proses ini, sel-sel lain bertanggung jawab untuk mensekresikan faktor-faktor tertentu yang mencapai diferensiasi dan pematangan limfosit B, seperti interferon gamma (IFN-γ).
Antibodi membran yang ada pada permukaan sel B inilah yang menentukan spesifisitas antigenik masing-masing. Ketika ini matang di sumsum tulang, spesifisitas ditentukan oleh penataan ulang acak segmen gen yang mengkodekan molekul antibodi.
Ketika sel B matang sepenuhnya, masing-masing hanya memiliki dua gen fungsional yang mengkode rantai berat dan ringan dari antibodi spesifik.
Selanjutnya, semua antibodi yang dihasilkan oleh sel dewasa dan keturunannya memiliki spesifisitas antigenik yang sama, yaitu mereka terikat pada garis keturunan antigenik (mereka menghasilkan antibodi yang sama).
Mengingat bahwa penataan ulang genetik yang dialami limfosit B saat dewasa bersifat acak, diperkirakan bahwa setiap sel yang dihasilkan dari proses ini mengekspresikan antibodi unik, sehingga menghasilkan lebih dari 10 juta sel yang mengekspresikan antibodi terhadap antigen yang berbeda.
Selama proses pematangan, limfosit B yang mengenali komponen ekstraseluler atau membran organisme yang memproduksinya dieliminasi secara selektif, memastikan bahwa populasi “antibodi otomatis” tidak menyebar.
Antibodi
Antibodi adalah salah satu dari tiga jenis molekul yang mampu mengenali antigen, dua lainnya adalah molekul reseptor sel T (TCR, Reseptor Sel T Inggris ) dan protein kompleks histokompatibilitas utama (MHC, Kompleks Histokompatibilitas Utama Inggris). ).
Tidak seperti TCR dan MHC, antibodi memiliki spesifisitas antigenik yang lebih besar, afinitasnya terhadap antigen jauh lebih tinggi, dan mereka telah dipelajari dengan lebih baik (berkat pemurniannya yang mudah).
Representasi skematis sederhana dari antibodi (imunoglobulin) (Sumber: DO11.10 [Domain publik] melalui Wikimedia Commons)
Antibodi dapat berada pada permukaan sel B atau pada membran retikulum endoplasma. Mereka biasanya ditemukan dalam plasma darah, tetapi mereka juga dapat berada di cairan interstisial beberapa jaringan.
– Struktur
Ada molekul antibodi dari kelas yang berbeda, namun, mereka semua adalah glikoprotein yang terdiri dari dua rantai polipeptida berat dan dua ringan yang merupakan pasangan identik dan yang dihubungkan satu sama lain melalui jembatan disulfida.
Antara rantai ringan dan berat semacam “celah” terbentuk yang sesuai dengan situs pengikatan antibodi dengan antigen. Setiap rantai ringan imunoglobulin memiliki berat sekitar 24 kDa dan setiap rantai berat antara 55 atau 70 kDa. Rantai ringan masing-masing mengikat rantai berat dan rantai berat juga mengikat satu sama lain.
Secara struktural, antibodi dapat dibagi menjadi dua “bagian”: satu bertanggung jawab untuk pengenalan antigen (wilayah terminal-N) dan yang lainnya untuk fungsi biologis (wilayah terminal-C). Yang pertama dikenal sebagai daerah variabel, sedangkan yang kedua konstan.
Beberapa penulis menggambarkan molekul antibodi sebagai glikoprotein berbentuk “Y”, berkat struktur celah kontak antigen yang terbentuk di antara dua rantai.
– Jenis antibodi
Rantai ringan antibodi disebut sebagai “kappa” dan “lambda” (κ dan ), tetapi ada 5 jenis rantai berat yang berbeda, yang memberikan identitas pada setiap isotipe antibodi.
Lima isotipe imunoglobulin telah ditentukan, ditandai dengan adanya rantai berat , , , dan . Ini adalah, masing-masing, IgG, IgM, IgA, IgD dan IgE. Baik IgG dan IgA, pada gilirannya, dapat dibagi lagi menjadi subtipe lain yang disebut IgA1, IgA2, IgG1, IgG2a, IgG2b, dan IgG3.
Imunoglobulin G
Ini adalah antibodi yang paling melimpah (lebih dari 70% dari total) sehingga beberapa penulis menyebutnya sebagai satu-satunya antibodi yang ada dalam serum darah.
IgG memiliki rantai berat yang diidentifikasi dengan huruf “γ” dengan berat molekul antara 146 dan 165 kDa . Mereka disekresikan sebagai monomer dan ditemukan dalam konsentrasi 0,5-10 mg / mL.
Waktu paruh sel-sel ini berkisar antara 7 hingga 23 hari dan mereka memiliki fungsi dalam netralisasi bakteri dan virus, selain itu, mereka memediasi sitotoksisitas yang bergantung pada antibodi.
Imunoglobulin M
IgM ditemukan sebagai pentamer, yaitu ditemukan sebagai kompleks yang terdiri dari lima bagian protein yang identik, masing-masing dengan dua rantai ringan dan dua rantai berat.
Seperti disebutkan, rantai berat antibodi ini disebut ; ia memiliki berat molekul 970 kDa dan ditemukan dalam serum pada konsentrasi perkiraan 1,5 mg / mL, dengan waktu paruh antara 5 dan 10 hari.
Ini berpartisipasi dalam netralisasi racun yang berasal dari bakteri dan dalam “opsonisasi” mikroorganisme ini.
Imunoglobulin A
IgA adalah antibodi monomer dan kadang-kadang dimer. Rantai beratnya ditandai dengan huruf Yunani “α” dan memiliki berat molekul 160 kDa. Waktu paruh mereka tidak lebih dari 6 hari dan mereka ditemukan dalam serum pada konsentrasi 0,5-0,3 mg / mL.
Seperti IgM, IgA memiliki kemampuan untuk menetralkan antigen bakteri. Mereka juga memiliki aktivitas antivirus dan telah ditemukan sebagai monomer dalam cairan tubuh dan sebagai dimer pada permukaan epitel.
Imunoglobulin D
IgD juga ditemukan sebagai monomer. Rantai berat mereka memiliki berat molekul sekitar 184 kDa dan diidentifikasi dengan huruf Yunani “δ”. Konsentrasi mereka dalam serum sangat rendah (kurang dari 0,1 mg / mL) dan mereka memiliki waktu paruh 3 hari.
Imunoglobulin ini dapat ditemukan pada permukaan sel B matang dan mengirim sinyal ke dalam melalui “ekor” sitosol.
Imunoglobulin E
Rantai berat IgE diidentifikasi sebagai rantai “ε” dan berbobot 188 kDa. Protein ini juga monomer, memiliki waktu paruh kurang dari 3 hari, dan konsentrasinya dalam serum hampir dapat diabaikan (kurang dari 0,0001).
IgE berperan dalam pengikatan sel mast dan basofil, juga memediasi respon alergi dan respon terhadap cacing parasit.
Referensi
- Hoffman, W., Lakkis, FG, & Chalasani, G. (2015). Sel B, Antibodi, dan Lainnya. Jurnal Klinis Masyarakat Nefrologi Amerika , 11 , 1–18.
- Lebien, TW, & Tedder, TF (2009). Limfosit B: Bagaimana Mereka Berkembang dan Berfungsi. Darah , 112 (5), 1570–1580.
- Mauri, C., & Bosma, A. (2012). Fungsi Pengaturan Kekebalan Sel B. annu. Pdt. Imunol. , 30 , 221–241.
- Melchers, F., & Andersson, J. (1984). Aktivasi Sel B: Tiga Langkah dan Variasinya. Sel , 37 , 715-720.
- Tarlinton, D. (2018). Sel B masih terdepan dan pusat dalam imunologi. Tinjauan Alam Imunologi , 1-2.
- Walsh, ER, & Bolland, S. (2014). Sel B: Perkembangan, Diferensiasi, dan Regulasi oleh Fcγ Reseptor IIB dalam Respon Kekebalan Humoral. Dalam Antibodi Fc: Menghubungkan Imunitas Adaptif dan Bawaan (hlm. 115–129).
