B-Zellen

Definition

B-Zellen oder B-Lymphozyten sind Teil der adaptiven Immunantwort. Einmal aktiviert, produzieren diese weißen Blutkörperchen Antikörper. B-Lymphozyten spielen eine weitere Rolle als Antigen-präsentierende Zellen und Zytokinsekretoren. Dieser Zelltyp wird in vier Hauptgruppen eingeteilt: Übergangs-, Naïve-, Plasma- und Gedächtnis-B-Zellen.

Was sind B-Zellen?

B-Zellen sind Lymphozyten – eine Art weiße Blutkörperchen. Sie sind das Ergebnis einer multipotentiellen Zelldifferenzierung im Knochenmark.

Jede Blutzelle stammt von einem einzigen Zelltyp ab – der pluripotenten hämatopoetischen Stammzelle. Diese Stammzelle verändert oder differenziert sich im Knochenmark in zwei Formen. Einer ist der gemeinsame myeloische Vorläufer, der Leukozyten, Blutplättchen und rote Blutkörperchen erzeugt. Der andere ist der gemeinsame lymphoide Vorläufer. Aus der gemeinsamen lymphoiden Vorläuferzelle entwickeln sich B-Zellen und T-Zellen.

Was machen B-Zellen?

B-Zellfunktion ist dreifach:

• Antigenpräsentation zu anderen Immunzellen
• Zytokinsekretion
• Antikörperproduktion

Bevor ein B-Lymphozyt aktiviert wird, tut er sehr wenig. Tatsächlich sagten uns die meisten Lehrbücher noch in den 1960er Jahren, dass es keine B-Zellfunktion gab. Eine interessante Geschichte der Lymphozytenforschung finden Sie in dieser wissenschaftlichen Arbeit.

Antigen-präsentierende Zellen

Während die wichtigste Funktion von B-Zellen unsere humorale (Antikörper-getriebene) Immunität ist, fungieren inaktivierte B-Lymphozyten auch als Antigen-präsentierende Zellen (APCs).

Antigen-präsentierende Zellen sind im ganzen Körper zu finden. Sie heften sich an ein Antigen (Fremdpartikel) und verarbeiten es, wodurch Membranmarker erzeugt werden, die als Warnung dienen (der Antigen-MHC-Komplex im obigen Diagramm), die eine T-Zelle verstehen kann.

B-Lymphozyten präsentieren diese Antigen-MHC-Komplexe an T-Zell-Rezeptoren und verursachen eine T-Zell-Aktivierung.

Wenn es um das unspezifische Immunsystem (das angeborene Immunsystem) geht, erzeugt diese Reaktion den gegenteiligen Effekt – die T-Zell-Inaktivierung. Dies deutet darauf hin, dass B-Lymphozyten auch dazu beitragen, Autoimmunreaktionen zu verhindern.

Zytokinsekretion

Cyto (griechisch für Zelle) und Kino (griechisch für Bewegung) beschreibt die Wirkung von Zytokinen – sie verursachen Zellbewegungen. Zytokine sind Signalmoleküle und essentiell für die Zell-zu-Zell-Kommunikation.

Wenn B-Lymphozyten Zytokine freisetzen, laden sie weiße Blutkörperchen in Form von Phagozyten in die Bereiche ein, in denen B-Zell-Antikörper an Antigene gebunden sind.

Antikörperproduktion

Die primäre Funktion von B-Zellen ist die Antikörperproduktion. Um dieses Phänomen zu verstehen, ist es wichtig, etwas über den humoralen Immunitätsprozess zu wissen.

Die humorale Immunität beginnt in den B-Lymphozyten. Noch im Knochenmark entwickelt eine B-Zelle spezielle Membranrezeptoren, sogenannte B-Zell-Rezeptoren (BCR). Diese Proteine sind das Äquivalent von Schlössern, die zu Antigenschlüsseln passen. B-Lymphozyten verlagern sich dann in die lymphatischen Organe. Dort angekommen, werden sie naïve B-Zellen genannt.

Wenn ein naïver B-Lymphozyt mit einem Antigen in Kontakt kommt, das zu seinen Rezeptoren passt, bindet er daran und bringt es zur Verarbeitung in seine Membran (Endozytose). Diese Verarbeitung ist wichtig, da sie zur Bildung von Antigen-MHC-Komplexen führt, die T-Zellen erkennen können.

Kontakt mit einem Antigen verursacht keine B-Zell-Aktivierung. Wenn eine T-Zelle an den Antigen-MHC-Komplex bindet, setzt sie Zytokine frei. Diese T-Zell-Zytokine aktivieren die B-Lymphozyten.

Aktivierung bedeutet, dass sich der B-Lymphozyt teilt, um eine von zwei Arten von Tochterzellen zu bilden; aktivierte Plasmazellen oder inaktive Speicherzellen.

Gedächtniszellen haben eine längere Lebensdauer und erkennen dasselbe Antigen, sollte es zu einem späteren Zeitpunkt angreifen. Plasmazellen reagieren sofort durch die Freisetzung von Antikörpern. Winzige Antikörper zirkulieren im Blut und sind bereit, sich an ihren spezifischen Antigentyp zu binden.

Wie wirken Antikörper?

Antikörper oder Immunglobuline werden in fünf Klassen eingeteilt:

• IGM: erste Reaktion; bewirkt, dass viele Arten von Antigenen verklumpen
• IgA: schützt vor Schleimhauterregern
• IgD: Rezeptorfunktion – signalisiert die Aktivierung von B-Zellen, die normalerweise mit IgM koexprimiert werden
• IgG: das häufigste humane Immunglobulin – markiert eine breite Palette von Krankheitserregern zur Entsorgung
• IgE: bindet an Mastzellen und Basophile und verursacht Histaminfreisetzung – verbunden mit Allergien

Ein Antikörper kann ein Antigen unter Verwendung von drei verschiedenen Prozessen inaktivieren.

Die erste ist die Komplementfixierung. Bei der Komplementfixierung bindet der Antikörper an ein Fremdpartikel und baut es ab. Dieser Prozess zieht auch andere weiße Blutkörperchen durch Chemotaxis (Chemical – Cytokine – Messaging) an. Antigene werden durch Opsonisierung zerstört (Antikörper markieren sie, damit andere Zellen sie erkennen und zerstören können).

Eine andere Art, wie Antikörper Antigene angreifen, ist die Neutralisation. Wenn ein Antikörper an ein Antigen bindet, verhindert er, dass dieses Antigen Toxine freisetzt.

Die letzte Methode ist die Agglutination, bei der Antikörper dazu führen, dass die Fremdpartikel zusammenkleben. Einmal zu einer Gruppe verklumpt, ist es für Phagozyten (verdauende Zellen) einfacher, sie zu entfernen. So funktionieren IgM-Antikörper.

B-Zelltypen

Es gibt vier Haupttypen von B-Zellen: Übergangs-, Naïve-, Plasma- und Gedächtniszellen.

Übergangs-B-Zellen

Eine Übergangs-B-Zelle ist das Bindeglied zwischen unreifen B-Lymphozyten im Knochenmark und reifen B-Zellen in lymphatischen Organen. Diese Zellen haben sich von gewöhnlichen myeloischen Vorläuferzellen im Knochenmark zu B-Lymphozyten differenziert; Sie sind jedoch noch nicht ausgereift.

Der Reifungsprozess findet in den lymphatischen Organen statt. Zwischen der Produktion im Knochenmark und der Reifung (nicht Aktivierung) in den lymphatischen Organen wird eine B-Zelle als Übergangs-B-Zelle bezeichnet.

Sehr wenige unreife B-Zellen leben lange genug, um reif zu werden. Es wird angenommen (aber noch nicht bewiesen), dass zu viele Übergangs-B-Zellen Autoimmunerkrankungen wie Lupus erythematodes und rheumatoide Arthritis auslösen können.

Naïve B-Zellen

Naïve B-Zellen befinden sich in den sekundären lymphatischen Organen. Sie sind ausgereift, aber noch nicht aktiviert. Naive B-Lymphozyten können sich in Plasma- oder Gedächtnis-B-Zellen differenzieren.

Eine weitere Rolle paart naïve B-Zellen mit naïven T-Zellen, um deren Proliferation zu stoppen. Diese Aktion hat zu einer neuen B-Zell-Unterkategorie geführt – Breg-Zellen (regulatorische B-Zellen). Wir fangen gerade erst an, etwas über sie zu lernen. Wie der vollständige Name schon sagt, begrenzen Bregs die humorale Immunantwort, indem sie die T-Zell-Reaktionen verringern.

Plasmazellen

Plasmazellen oder Effektor-B-Zellen sind die klonierten Tochterzellen von aktivierten naiven B-Zellen. Plasmazellen produzieren Antikörper, aber dies ist eine eher langsame Reaktion auf den Antigennachweis.

Zur Herstellung von Plasmazellen sind zwei Prozesse notwendig. Zunächst muss eine naïve B-Zelle einer Helfer-T-Zelle ein Antigen präsentieren. Die nun aktivierte T-Zelle muss im Gegenzug die B-Zelle einschalten. Dieser doppelte Authentifizierungsprozess verwandelt eine naïve B-Zelle in eine aktivierte B-Zelle. Nur eine aktivierte naive B-Zelle kann sich teilen, um Plasmazellen oder Speicherzellen zu produzieren.

Wir brauchen nicht immer T-Helferzellen, um eine generalisierte humorale Reaktion auszulösen. B-Zellen können sich durch einen Prozess aktivieren, der als T-Zell-unabhängige Antigenstimulation bezeichnet wird. Sie teilen sich zu Tochterzellklonen, die nur IgM-Antikörper absondern können.

Plasmazellen sezernieren Antikörper, die an den Antigentyp binden, der zuerst von der naïven B-Zelle verarbeitet wurde. T-Zell-unabhängige Aktivierung produziert nur IgM-Immunglobuline. Eine Plasmazelle kann nicht mehr als einen Antikörpertyp sezernieren. Plasmazellen bewegen sich entsprechend der Verteilung der Zytokine im Körper und sezernieren Antikörper näher an der Quelle des Angriffs.

Speicherzellen

Ein geringer Prozentsatz von Plasmazellen differenziert sich zu Speicherzellen. Gedächtnis-B-Zellen haben eine viel längere Lebensdauer (Jahre) als Plasmazellen (Tage bis Monate). Wir wissen noch nicht, was bewirkt, dass sich eine B-Zelle in eine der beiden Formen differenziert.

Gedächtniszellen verteilen sich im ganzen Körper. Genau wie die Plasmazelle haben sie eine spezifische Affinität für eine Art von Antigen. Ihre längere Lebensdauer bedeutet, dass, wenn Plasmazellen ihre Aufgabe beendet haben und ein Antigen besiegt ist, ein zweiter Angriff zu einem späteren Zeitpunkt eine viel schnellere Reaktion auslösen wird.

Eine zweite Exposition gegenüber demselben Antigen führt dazu, dass sich Gedächtnis-B-Lymphozyten teilen, um Plasmazellen zu bilden. Dies geschieht schnell und wird als sekundäre Immunantwort bezeichnet.

B1- und B2-Zellen

Die in diesem Artikel diskutierten B-Lymphozyten sind B2-Zellen, die aus pluripotenten hämatopoetischen Stammzellen im Knochenmark stammen.

Neuere Forschungen haben eine andere, viel kleinere Gruppe von Immunzellen gefunden – B1-Zellen. Diese entwickeln sich im Dottersack eines Embryos. Wie B2-Zellen produzieren sie Antikörper.

B1-Zellen leben jedoch viel länger als B2-Zellen und können sich regenerieren. Sie sind auch polyspezifisch, was bedeutet, dass sie an verschiedene Antigene binden können. Erwachsene scheinen keine B1-Zellen zu produzieren, aber B1-Regenerationsfähigkeiten bedeuten, dass diese Zellen bei Erwachsenen gefunden werden; B1-Populationen bleiben normalerweise von Geburt an stabil.

B-Zellen gegen T-Zellen

T-Zellen und B-Zellen tragen zu unserer spezifischen Immunität bei und entwickeln sich aus derselben Vorläuferstammzelle. Sie haben jedoch viele Unterschiede.

• B-Lymphozyten differenzieren im Knochenmark; T-Lymphozyten differenzieren im Thymus. Dies sind die primären lymphatischen Organe.
• T-Lymphozyten reifen in sekundären lymphatischen Organen wie Lymphknoten, Milz, Mandeln und Blinddarm; B-Lymphozyten reifen im Knochenmark.
• Es gibt viel mehr T-Zellen als B-Zellen. T-Zellen machen etwa 80% aller zirkulierenden Lymphozyten aus.
• T-Lymphozyten sind tendenziell diffuser in den Lymphknoten verteilt; B-Lymphozyten sammeln sich in engeren Gruppen.
• B-Zellen sind die Grundlage der humoralen Immunität. Humorale Immunität ist Antikörper-vermittelte Immunität; T-Zellen sind Teil unserer zellvermittelten Immunität und aktivieren andere Immunzellen.
• T-Zellen leben viel länger
• T-Zellen können ein Antigen nicht erkennen, ohne dass es von einem APC präsentiert wird. Die B-Zelle benötigt nicht immer eine T-Zelle, um aktiviert zu werden.
• Bei Aktivierung werden B-Lymphozyten zu Antikörper-sekretierenden Plasmazellen oder Gedächtniszellen; T-Lymphozyten werden zu einer von drei Arten von Effektor-T-Zellen:

• • Zytotoxische T-Zellen: Töten Sie infizierte Zellen ab
  • Helfer-T-Zellen: Aktivieren Sie naïve B-Lymphozyten
  • Regulatorische T-Zellen: Stoppen Sie eine Immunantwort, wenn die Gefahr vorüber ist

B-Zell-Lymphom

Blutkrebs beeinflusst die Produktion von Blutzellen. Lymphom oder Krebs der Zellen des lymphatischen Systems betrifft am häufigsten die Entwicklung und Produktion von B-Lymphozyten.

Das B-Zell-Non-Hodgkin-Lymphom (NHL) macht 80% aller Non-Hodgkin-Fälle aus. Dieser Krebstyp wird weiter unterteilt in:

• Diffuses großzelliges B-Zell-Lymphom (DLBCL): betrifft normalerweise ältere Bevölkerungsgruppen. Wachstumsstarken. Hohe Heilungsrate.
• Follikuläres Lymphom: betrifft normalerweise ältere Bevölkerungsgruppen. Langsam wachsend.
• Mantelzell-Lymphom (MCL): betrifft normalerweise ältere Männer. Schnell wachsend und schwer zu behandeln.
• Randzonenlymphom: betrifft normalerweise ältere Bevölkerungsgruppen. Langsam wachsend.
• Burkitt-Lymphom: betrifft normalerweise männliche Kinder. Wachstumsstarken. 50% Heilungsrate.

Die Behandlung des B-Zell-Lymphoms beschränkt sich normalerweise auf eine Chemotherapie, es ist unmöglich, den gesamten Körper zu bestrahlen.

DLBCL spricht gut auf eine Mischung aus zytotoxischen, steroidalen und monoklonalen Antikörpern an, die als R-CHOP bezeichnet werden – ein Cocktail aus Rituximab, Cyclophosphamid, Doxorubicin, Vincristin und Prednison.

Bibliographie