Respuesta de Células B y Anticuerpos
Categorías: Función Inmune, Sistema Inmune
Los linfocitos B son los efectores de la inmunidad humoral, produciendo anticuerpos que neutralizan patógenos, opsonizan bacterias y activan complemento. La respuesta de anticuerpos involucra activación de B, proliferación clonal, cambio de clase de inmunoglobulina y maduración de afinidad. Estos procesos ocurren principalmente en centros germinales de folículos linfoides. Las células B de memoria y plasmáticas de larga vida proporcionan protección duradera.
Resumen Simplificado
Los linfocitos B reconocen antígenos, se activan con ayuda de T, proliferan y se diferencian en células plasmáticas productoras de anticuerpos. Ocurre cambio de clase y maduración de afinidad en centros germinales.
Activación de linfocitos B
Los linfocitos B vírgenes reconocen antígeno mediante su BCR de superficie. El BCR es una inmunoglobulina de membrana con especificidad única. El antígeno puede ser reconocido en forma nativa sin procesamiento. Antígenos proteicos T-dependientes requieren ayuda de linfocitos T. El BCR une antígeno, lo internaliza y procesa para presentación en MHC II. El linfocito T colaborador reconoce el péptido-MHC II. CD40L del T se une a CD40 del B, proporcionando coestimulación. Las citoquinas del T dirigen cambio de clase. Antígenos T-independientes como polisacáridos activan B sin ayuda T. Generan principalmente IgM de baja afinidad. La respuesta T-dependiente produce anticuerpos de alta afinidad y memoria.
Proliferación clonal y formación de centros germinales
Tras activación, los linfocitos B proliferan expandiendo el clon específico. La proliferación ocurre inicialmente en zona extrafolicular. Algunos B forman plasmoblastos que producen IgM temprana. Otros B migran a folículos para formar centros germinales. Los centros germinales tienen zona oscura y zona clara. En zona oscura, los centroblastos proliferan rápidamente. BCL-6 suprime diferenciación permitiendo expansión. En zona clara, los centrocitos interactúan con células Tfh. La selección ocurre basada en afinidad del BCR. Los B de baja afinidad mueren por apoptosis. Los centros germinales son sitios de diversificación de anticuerpos.
Cambio de clase de inmunoglobulinas
El cambio de clase o isotype switching cambia la región constante del anticuerpo. IgM es el isotipo producido inicialmente por B vírgenes. El cambio produce IgG, IgA, IgE con diferentes funciones. IgG es principal en sangre, opsoniza y activa complemento. IgA es principal en mucosas, neutraliza patógenos. IgE media respuestas alérgicas y antiparasitarias. El cambio requiere AID (activation-induced cytidine deaminase). AID introduce mutaciones en regiones switch del DNA. La recombinación elimina genes Cmu y une a otro C. Las citoquinas dirigen el cambio: IL-4→IgE/IgG1, IFN-γ→IgG2a, TGF-β→IgA. El cambio es irreversible a nivel del DNA.
Maduración de afinidad
La maduración de afinidad aumenta la afinidad del anticuerpo por su antígeno. Ocurre en centros germinales mediante hipermutación somática. AID introduce mutaciones puntuales en genes de región V. La tasa de mutación es 10^6 veces mayor que la basal. Las mutaciones pueden aumentar, disminuir o no afectar afinidad. Los B con mutaciones beneficiosas son seleccionados positivamente. Tfh presentan antígeno a B, seleccionando alta afinidad. Los B de mayor afinidad reciben más señales de supervivencia. El proceso continúa por semanas, mejorando progresivamente. Las mutaciones en CDR son especialmente importantes. La maduración produce anticuerpos 100-1000 veces más afines. Es la base de respuesta secundaria más potente.
Células plasmáticas y producción de anticuerpos
Las células plasmáticas son la forma efectora terminal de B. Son fábricas de anticuerpos, produciendo miles por segundo. Tienen retículo endoplásmico muy desarrollado. Expresan BLIMP-1 que reprime genes de B. Dejan de expresir BCR y MHC II. Plasmoblastos son precursores circulantes de corta vida. Células plasmáticas de larga vida residen en médula ósea. Pueden sobrevivir años produciendo anticuerpos. Requieren factores de supervivencia como APRIL y BAFF. Los nichos de médula ósea mantienen plasmáticas. Diferentes isotipos tienen diferentes ubicaciones: IgG en sangre, IgA en mucosas. El número de plasmáticas determina nivel de anticuerpos circulantes.
Células B de memoria
Las células B de memoria persisten tras eliminación del antígeno. Se generan en centros germinales tras maduración de afinidad. Tienen BCR de alta afinidad con mutaciones somáticas. Expresan isotypes cambiados (IgG, IgA, IgE) además de IgM. No producen anticuerpos hasta re-activación. Se reactivan rápidamente ante re-exposición. Generan respuesta secundaria más rápida y potente. La respuesta secundaria tiene mayor afinidad y magnitude. Los B de memoria circulan y residen en tejidos. Pueden persistir décadas sin antígeno. La homeostasis depende de señales de supervivencia. Los B de memoria de mucosas protegen sitios de entrada. La vacunación aprovecha B de memoria para protección duradera.
Hallazgos Clave
- Los B se activan al reconocer antígeno nativo, con ayuda de T para antígenos proteicos
- Los centros germinales son sitios de proliferación, cambio de clase y maduración de afinidad
- El cambio de clase de IgM a IgG, IgA o IgE es dirigido por citoquinas y mediado por AID
- La maduración de afinidad mediante hipermutación somática aumenta afinidad 100-1000 veces
- Las células plasmáticas de larga vida en médula ósea producen anticuerpos por años
- Los B de memoria generan respuestas secundarias más rápidas y de mayor afinidad
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Preguntas frecuentes
- ¿Qué diferencia hay entre antígenos T-dependientes e independientes?
- Los T-dependientes son proteínas que requieren ayuda de T para respuesta completa. Los T-independientes son polisacáridos que activan B directamente pero generan solo IgM y poca memoria.
- ¿Qué es el cambio de clase de inmunoglobulinas?
- Es el cambio de IgM a IgG, IgA o IgE, mediado por AID, que altera la región constante y da diferentes funciones al anticuerpo sin cambiar especificidad.
- ¿Qué es la maduración de afinidad?
- Es el proceso en centros germinales donde hipermutación somática y selección generan anticuerpos progresivamente más afines por su antígeno.
- ¿Qué células producen anticuerpos a largo plazo?
- Las células plasmáticas de larga vida en médula ósea producen anticuerpos por años. Los B de memoria se reactivan rápidamente ante re-exposición.