LIMFOSIT B: KARAKTERISTIK, STRUKTUR, FUNGSI, JENIS - BIOLOGI - 2025

The 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 untuk itu.

Limfosit ditemukan pada tahun 1950-an dan keberadaan dua tipe berbeda (T dan B) dibuktikan 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 via Wikimedia Commons)

Antibodi yang diproduksi oleh limfosit B berfungsi sebagai efektor sistem kekebalan humoral, karena mereka berpartisipasi dalam netralisasi antigen atau memfasilitasi eliminasi mereka 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.

Karakteristik dan struktur

Limfosit adalah sel kecil, berdiameter 8 hingga 10 mikron. Mereka memiliki inti besar dengan DNA yang melimpah 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 hampir tidak "berkomitmen" pada garis keturunan limfoid, mereka belum mengekspresikan reseptor permukaan antigenik, sehingga mereka tidak dapat merespon antigen apapun.

Ekspresi reseptor membran terjadi selama pematangan dan kemudian mereka mampu distimulasi oleh antigen tertentu, yang menginduksi diferensiasi selanjutnya.

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 kejadian yang terjadi segera setelahnya, tidak terjadi dalam sirkulasi, tetapi pada organ limfoid "sekunder" seperti limpa, kelenjar getah bening, usus buntu, amandel, dan Tambalan Peyer.

Pengembangan

Limfosit B berasal dari prekursor bersama antara sel T, sel natural killer (NK), dan beberapa sel dendritik. Saat mereka berkembang, sel-sel ini bermigrasi ke lokasi berbeda di sumsum tulang dan kelangsungan hidupnya bergantung pada faktor-faktor tertentu yang dapat larut.

Proses diferensiasi atau perkembangan dimulai dengan penataan ulang gen-gen yang mengkode rantai berat dan ringan dari antibodi yang nantinya akan diproduksi.

fitur

Limfosit B memiliki fungsi yang sangat khusus dalam hal sistem pertahanan, karena fungsinya terbukti ketika reseptor di permukaannya (antibodi) bersentuhan dengan antigen dari sumber “invasif” atau “berbahaya” yang dikenali betapa anehnya.

Interaksi membran reseptor-antigen memicu respons aktivasi dalam limfosit B, sedemikian rupa sehingga sel-sel ini berkembang biak dan berdiferensiasi menjadi efektor atau sel plasma, yang mampu mengeluarkan lebih banyak antibodi ke dalam aliran darah seperti yang dikenali oleh antigen yang ditembakkannya. jawabannya.

Aksi limfosit dalam respon imun (Sumber: SPQR10 via Wikimedia Commons)

Antibodi, dalam kasus respon imun humoral, memainkan peran efektor, dan antigen yang "diberi tag" atau "dinetralkan" olehnya dapat dihilangkan dengan cara yang berbeda:

- Antibodi dapat berikatan dengan berbagai molekul antigen, membentuk agregat yang dikenali oleh sel fagositik.

- Antigen yang ada pada membran mikroorganisme yang menyerang dapat dikenali oleh antibodi, yang mengaktifkan apa yang disebut "sistem komplemen". Sistem ini mencapai lisis dari mikroorganisme yang menyerang.

- Dalam kasus antigen yang merupakan racun atau partikel virus, antibodi yang secara khusus disekresikan melawan 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 "penekan" 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 efektor B.

Sel plasma atau limfosit efektor B adalah sel penghasil antibodi yang bersirkulasi 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 efektor B dapat menghasilkan ratusan ribu antibodi per detik.

Sel B memori

Limfosit memori memiliki waktu paruh yang lebih lama daripada sel efektor dan, karena mereka adalah klon dari sel B yang diaktivasi oleh antigen, mereka mengekspresikan reseptor atau antibodi yang sama dengan sel yang melahirkannya.

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 vesikula endosom menyebabkan pemrosesan enzimatiknya (jika itu adalah antigen protein), di mana peptida yang dihasilkan "disajikan" pada permukaan sel B dengan maksud untuk dikenali oleh limfosit T pembantu.

Limfosit T pembantu melakukan fungsi mengeluarkan 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 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 mengeluarkan faktor-faktor tertentu yang mencapai diferensiasi dan pematangan limfosit B, seperti interferon gamma (IFN-γ).

Antibodi membran yang berada di permukaan sel B inilah yang menentukan spesifisitas antigenik masing-masing. Ketika gen ini matang di sumsum tulang, spesifisitas ditentukan oleh penyusunan ulang segmen gen secara acak yang mengkode molekul antibodi.

Ketika sel B yang matang sepenuhnya masing-masing hanya memiliki dua gen fungsional yang mengkode rantai berat dan ringan dari antibodi tertentu.

Untuk selanjutnya, semua antibodi yang diproduksi oleh sel dewasa dan keturunannya memiliki spesifisitas antigenik yang sama, yaitu terikat pada garis antigenik (mereka menghasilkan antibodi yang sama).

Mengingat bahwa penataan ulang genetik yang dialami limfosit B saat matang bersifat acak, diperkirakan setiap sel yang dihasilkan dari proses ini mengekspresikan antibodi unik, sehingga menghasilkan lebih dari 10 juta sel yang mengekspresikan antibodi ke antigen berbeda.

Selama proses pematangan, limfosit B yang mengenali komponen ekstraseluler atau membran organisme yang memproduksinya dihilangkan secara selektif, memastikan bahwa populasi “auto-antibodi” tidak menyebar.

Antibodi

Antibodi mewakili salah satu dari tiga kelas molekul yang mampu mengenali antigen, dua lainnya adalah molekul reseptor sel T (TCR) dan protein major histocompatibility complex (MHC). ).

Tidak seperti TCR dan MHC, antibodi memiliki spesifisitas antigenik yang lebih besar, afinitasnya terhadap antigen jauh lebih tinggi, dan telah dipelajari dengan lebih baik (berkat pemurniannya yang mudah).

Representasi skematis sederhana dari antibodi (imunoglobulin) (Sumber: DO11.10 via Wikimedia Commons)

Antibodi dapat berada di permukaan sel B atau di membran retikulum endoplasma. Mereka biasanya ditemukan dalam plasma darah, tetapi mereka juga dapat berada di cairan interstisial dari beberapa jaringan.

- Struktur

Ada molekul antibodi dari kelas yang berbeda, namun, semuanya adalah glikoprotein yang terdiri dari dua rantai polipeptida berat dan dua rantai polipeptida ringan yang merupakan pasangan identik dan yang dihubungkan bersama melalui jembatan disulfida.

Antara rantai ringan dan berat, semacam "celah" terbentuk yang berhubungan dengan tempat 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 terikat pada rantai berat dan rantai berat juga terikat 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 wilayah variabel, sedangkan yang kedua adalah konstan.

Beberapa penulis menggambarkan molekul antibodi sebagai glikoprotein berbentuk "Y", berkat struktur celah kontak antigen yang terbentuk di antara kedua rantai.

- Jenis antibodi

Rantai ringan antibodi ditetapkan sebagai "kappa" dan "lambda" (κ dan λ), tetapi ada 5 jenis rantai berat, yang memberikan identitas pada setiap isotipe antibodi.

Lima isotipe imunoglobulin telah didefinisikan, ditandai dengan adanya rantai berat γ, μ, α, δ dan ε. Ini adalah, masing-masing, IgG, IgM, IgA, IgD dan IgE. Baik IgG dan IgA dapat, pada gilirannya, dibagi lagi menjadi subtipe lain yang disebut IgA1, IgA2, IgG1, IgG2a, IgG2b, dan IgG3.

Imunoglobulin G

Ini adalah antibodi yang paling melimpah dari semuanya (lebih dari 70% dari total) jadi beberapa penulis menyebut ini sebagai satu-satunya antibodi yang ada dalam serum darah.

IgG memiliki rantai berat yang diidentifikasi dengan huruf "γ" yang memiliki berat antara 146 dan 165 kDa dalam berat molekul. Mereka disekresikan sebagai monomer dan ditemukan dalam konsentrasi 0,5 hingga 10 mg / mL.

Waktu paruh sel-sel ini berkisar antara 7 hingga 23 hari dan mereka berfungsi 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 yang disebutkan, rantai berat dari antibodi ini disebut μ; memiliki berat molekul 970 kDa dan ditemukan dalam serum dengan perkiraan konsentrasi 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 paruhnya tidak lebih dari 6 hari dan ditemukan dalam serum dengan konsentrasi 0,5-0,3 mg / mL.

Seperti IgM, IgA memiliki kemampuan untuk menetralkan antigen bakteri. Mereka juga memiliki aktivitas antivirus dan 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". Konsentrasinya dalam serum sangat rendah (kurang dari 0,1 mg / mL) dan memiliki waktu paruh 3 hari.

Imunoglobulin ini dapat ditemukan di permukaan sel B dewasa dan mengirim sinyal ke dalam melalui "ekor" sitosol.

Imunoglobulin E

Rantai berat IgE diidentifikasi sebagai rantai "ε" dan beratnya 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 memiliki fungsi dalam pengikatan sel mast dan basofil, juga memediasi respon alergi dan respon terhadap cacing parasit.

Referensi

1. Hoffman, W., Lakkis, FG, & Chalasani, G. (2015). Sel B, Antibodi, dan Lainnya. Clinical Journal of American Society of Nephrology, 11, 1–18.
2. Lebien, TW, & Tedder, TF (2009). Limfosit B: Bagaimana Mereka Berkembang dan Berfungsi. Blood, 112 (5), 1570–1580.
3. Mauri, C., & Bosma, A. (2012). Fungsi Pengaturan Kekebalan Sel B. Annu. Pdt. Immunol. , 30, 221–241.
4. Melchers, F., & Andersson, J. (1984). Aktivasi Sel B: Tiga Langkah dan Variasinya. Sel, 37, 715-720.
5. Tarlinton, D. (2018). Sel B masih terdepan dan terpusat dalam imunologi. Nature Reviews Immunology, 1–2.
6. Walsh, ER, & Bolland, S. (2014). Sel B: Pengembangan, Diferensiasi, dan Regulasi oleh Fcγ Receptor IIB dalam Respon Kekebalan Humoral. Dalam Antibodi Fc: Menghubungkan Imunitas Adaptif dan bawaan (hlm. 115–129).