B-lymfocyt marginální zóny

B lymfocyty marginální zóny (MZ B lymfocyty) jsou necirkulující maturované B buňky, které se u člověka automaticky segregují do marginální zóny (MZ) sleziny[1] a některých dalších typů lymfoidní tkáně.[2] MZ B lymfocyty této tkáně typicky exprimují nízkoafinitní polyreaktivní B-buněčný receptor (BCR), vysoké hladiny imunoglobulinů IgM, velké množství Toll-like receptorů (TLR) a molekul CD21, CD1, CD9, CD27. Naopak se vyznačují nízkou až žádnou produkci imunoglobulinů IgD a molekul CD23, CD5 a CD11b, což je pomáhá fenotypicky odlišit od folikulárních (FO) B lymofcytů a B1 B lymfocytů.[2][3]

MZ B lymfocyty jsou populací B lymfocytů s charakteristikami přirozené imunity, která je specializovaná na rychlou T-závislou i T-nezávislou odpověď vůči krevním patogenům.[4] Je také známo, že jsou hlavními producenty protilátek IgM u člověka.[5]

Vývoj a diferenciace

Marginální zóna sleziny osahuje hned několik podtypů makrofágů a dendritických buněk, které jsou v interakci s MZ B buňkami. Tato zóna se plně vyvíjí v 2-3. týdnu po narození u hlodavců a 1-2. roce po narození u dětí.[6] U člověka, ale nikoli u hlodavců, se MZ B lymfocyty nachází také ve vnitřní stěně subkapsulárního sinu lymfatických uzlin, epitelu tonzilárních krypt a subepiteliální oblasti lymfoidních tkání asociovaných se sliznicí, včetně střevních Peyerových plátů.[2] Lidské MZ B lymfocyty jsou také přítomny v periferní krvi, což naznačuje jejich schopnost recirkulace.[7] Avšak myší MZ B lymfocyty pravděpodobně necirkulují a jsou omezeny pouze na migraci do folikulů.[2]

MZ B buňky jsou rozpoznávány jako populace B lymfocytů emprimující vysoké hladiny IgM a CD21 a naopak nízké hladiny IgD a CD23. Dále jsou rozpoznávány jako buňky exprimující CD9[3] a CD27 (u člověka)[2]. Myší MZ B lymfocyty charakteristicky exprimují vysoké hladiny CD1d, což je molekula prostřednictvím které dochází k prezentaci lipidů NKT buňkám.[8] Na rozdíl od FO B lymfocytů, MZ B lymfocyty na svém povrchu exprimují polyreaktivní BCR, které váží různé mikrobiální vzory. Navíc exprimují vysoké hladiny TLR.[2]

U jedinců, kterým byla knock-outována PTK2B tyrozin kináza, nedošlo k vývoji MZ B lymfocytů, zatímco B1 B lymfocyty zůstaly přítomné. MZ B lymfocyty jsou jedinými B lymfocyty závislými na NOTCH2 signalizaci pro proliferaci.[9]

Aktivace a funkce

Podobně jako B1 B lymfocyty mohou být MZ B lymfocyty rychle rekrutovány k časné adaptivní odpovědi nezávisle na pomoci T lymfocytů.[9] MZ B buňky jsou umístěny jako první obranná linie proti systémovým antigenům přenášeným krví, které vstupují do oběhu a jsou zachyceny ve slezině.[10] Zatímco velké antigeny přenášené krví jsou zachycovány dendritickými buňkami, cirkulujícími granulocyty nebo makrofágy marginální zóny, menší antigeny přenášené krví mohou přímo interagovat s MZ B lymfocyty umístěnými na vnější straně marginálního sinu sleziny.[2][4] MZ B buňky se migrují mezi krví naplněnou marginální zónou, kde se dochází ke styku s antigeny a folikuly, kde se dostávají do kontaktu s folikulárními dendritickými buňkami. U myší bylo prokázáno, že MZ B buňky cestují prostřednictvím integrinového ligandu ICAM-1 a adherují, nebo migrují dolů tokem pomocí integrinového ligandu VCAM-1. Zatímco pro vstup MZ B buněk do folikulu je nezbytná CXCR5 / CXCL13 signalizace, pro výstup z folikulu slouží sfingosin-1-fosfátová signalizace.[11]

MZ B lymfocyty reagují na široké spektrum T-nezávislých, ale také T-závislých antigenů. Předpokládá se, že MZ B buňky jsou obzvláště citlivé na mikrobiální polysacharidové antigeny opouzdřených bakterií jako jsou Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae, nebo Neisseria meningitidis. MZ B buňky jsou často aktivovány za spolupráce TLR a BCR, které rozpoznávají mikrobiální molekulární struktury.[7] Tyto „vrozené“ B buňky poskytují rychlou první linii obrany proti krevním patogenům a produkují protilátky široké specificity ještě před indukcí vysokoafinní protilátkové odpovědi závislé na T buňkách. MZ B buňky tak mohou hrát důležitou roli v prevenci rozvoje sepse.[8] V porovnání s FO B lymfocyty vykazují nižší aktivační práh a vyšší sklon k diferenciaci v plazmatické buňky. Toto dále přispívá k urychlené primární protilátkové odpovědi.[2][12] MZ B buňky jsou považovány za hlavní producenty IgM u člověka.[5]

Jejich důležitost nespočívá pouze v produkci protilátek proti patogenům, ale také v podílení se na udržení homeostázy prostřednictvím opsonizace odumřelých buněk a buněčných zbytků.[5] Kromě toho jsou velmi dobrými antigen-prezentujícími buňkami. MZ B buňky jsou schopné účinnější aktivace CD4+ T buněk než FO B buňky, protože exprimují vyšší hladiny molekul MHC třídy II, CD80 a CD86.[2][7]

Deficience MZ B lymfocytů jsou spojeny s vyšším rizikem pneumokokové infekce, menigitidy a vedou k nedostatečné protilátkové odpovědi na polysacharidy opouzdřených bakterií.[2][4]

Buněčná paměť

U B lymfocytů marginální zóny člověka bylo potvrzeno, že dochází k somatické hypermutaci v jejich imunoglobulinových genech, což naznačuje, že byly generovány reakcí germinálního centra, aby se staly paměťovými buňkami. Zatímco naivní MZ B buňky produkují nízkoafinitní IgM protilátky, paměťové MZ B buňky exprimují vysokoafinitní Ig molekuly. Kromě buněk produkujících IgM protilátky lze v marginální zóně hlodavců i člověka detekovat buňky produkující protilátky třídy IgG a IgA. Lidské paměťové MZ B lymfocyty exprimují molekulu CD27, která je členem rodiny TNF-receptorů a je exprimována lidskými paměťovými B buňkami.[8]

Role v autoimunitních onemocněních

Mnoho B buněčných receptorů MZ B buněk je self-reaktivních. To může být faktorem přispívajícím k jejich expanzi u některých autoimunitních onemocnění. Ovšem na druhé straně je jejich role při odstraňování vlastních antigenů považována za důležitý mechanismus prevence jejich rozvoje. Vliv expanze self-reaktivních MZ B lymfocytů byl pozorován na myších modelech lupusu, cukrovky a artritidy.[7] Avšak bylo pozorováno, že jejich hladiny při rozvoji vaskulity u člověka jsou sníženy.[5]

Role v nádorech

B buňky marginální zóny se stávají maligními buňkami v lymfomech marginální zóny. Jedná se o heterogenní skupinu obvykle indolentních lymfomů.[13]

Reference

  1. ↑ MARTIN, Flavius; KEARNEY, John F. Marginal-zone B cells. Nature Reviews Immunology. 2002-05, roč. 2, čís. 5, s. 323–335. Dostupné online [cit. 2021-01-07]. ISSN 1474-1741. DOI 10.1038/nri799. (anglicky) 
  2. ↑ a b c d e f g h i j CERUTTI, Andrea; COLS, Montserrat; PUGA, Irene. Marginal zone B cells: virtues of innate-like antibody-producing lymphocytes. Nature Reviews Immunology. 2013-02, roč. 13, čís. 2, s. 118–132. Dostupné online [cit. 2021-01-07]. ISSN 1474-1741. DOI 10.1038/nri3383. (anglicky) 
  3. ↑ a b WON, Woong-Jai; KEARNEY, John F. CD9 Is a Unique Marker for Marginal Zone B Cells, B1 Cells, and Plasma Cells in Mice. The Journal of Immunology. 2002-06-01, roč. 168, čís. 11, s. 5605–5611. PMID: 12023357. Dostupné online [cit. 2021-01-07]. ISSN 0022-1767. DOI 10.4049/jimmunol.168.11.5605. PMID 12023357. (anglicky) 
  4. ↑ a b c TURNER, Vivian M.; MABBOTT, Neil A. Ageing adversely affects the migration and function of marginal zone B cells. Immunology. 07 2017, roč. 151, čís. 3, s. 349–362. PMID: 28369800 PMCID: PMC5461100. Dostupné online [cit. 2021-01-30]. ISSN 1365-2567. DOI 10.1111/imm.12737. PMID 28369800. 
  5. ↑ a b c d APPELGREN, Daniel; ERIKSSON, Per; ERNERUDH, Jan. Marginal-Zone B-Cells Are Main Producers of IgM in Humans, and Are Reduced in Patients With Autoimmune Vasculitis. Frontiers in Immunology. 2018-10-02, roč. 9. PMID: 30356862 PMCID: PMC6190848. Dostupné online [cit. 2021-01-30]. ISSN 1664-3224. DOI 10.3389/fimmu.2018.02242. PMID 30356862. 
  6. ↑ MACLENNAN, I. C. M.; BAZIN, H.; CHASSOUX, D. Comparative Analysis of the Development of B Cells in Marginal Zones and Follicles. Příprava vydání G. G. B. Klaus. Boston, MA: Springer US Dostupné online. ISBN 978-1-4613-2463-8. DOI 10.1007/978-1-4613-2463-8_17. S. 139–144. (anglicky) DOI: 10.1007/978-1-4613-2463-8_17. 
  7. ↑ a b c d PALM, Anna-Karin E.; FRIEDRICH, Heike C.; KLEINAU, Sandra. Nodal marginal zone B cells in mice: a novel subset with dormant self-reactivity. Scientific Reports. 2016-06-09, roč. 6. PMID: 27277419 PMCID: PMC4899733. Dostupné online [cit. 2021-01-30]. ISSN 2045-2322. DOI 10.1038/srep27687. PMID 27277419. 
  8. ↑ a b c HENDRICKS, Jacobus; BOS, Nicolaas A.; KROESE, Frans G.M. Heterogeneity of Memory Marginal Zone B Cells. Critical reviews in immunology. 2018, roč. 38, čís. 2, s. 145–158. PMID: 29887727 PMCID: PMC5989013. Dostupné online [cit. 2021-01-30]. ISSN 1040-8401. DOI 10.1615/CritRevImmunol.2018024985. PMID 29887727. 
  9. ↑ a b Fundamental immunology. 6. vyd. Philadelphia: Wolters Kluwer/Lippincott Williams & Wilkins xviii, 1603 pages, 16 unnumbered pages of plates s. Dostupné online. ISBN 978-0-7817-6519-0, ISBN 0-7817-6519-6. OCLC 195684254 
  10. ↑ Blood Dendritic Cells Interact with Splenic Marginal Zone B Cells to Initiate T-Independent Immune Responses. Immunity. 2002-09-01, roč. 17, čís. 3, s. 341–352. Dostupné online [cit. 2021-01-30]. ISSN 1074-7613. DOI 10.1016/S1074-7613(02)00389-8. (anglicky) 
  11. ↑ TEDFORD, Kerry; STEINER, Michael; KOSHUTIN, Stanislav. The opposing forces of shear flow and sphingosine-1-phosphate control marginal zone B cell shuttling. Nature Communications. 2017-12-22, roč. 8. PMID: 29273735 PMCID: PMC5741619. Dostupné online [cit. 2021-01-30]. ISSN 2041-1723. DOI 10.1038/s41467-017-02482-4. PMID 29273735. 
  12. ↑ LOPES-CARVALHO, Thiago; FOOTE, Jeremy; KEARNEY, John F. Marginal zone B cells in lymphocyte activation and regulation. Current Opinion in Immunology. 2005-06-01, roč. 17, čís. 3, s. 244–250. Dostupné online [cit. 2021-01-30]. ISSN 0952-7915. DOI 10.1016/j.coi.2005.04.009. (anglicky) 
  13. ↑ BRON, Dominique; MEULEMAN, Nathalie. Marginal zone lymphomas: second most common lymphomas in older patients. Current Opinion in Oncology. 2019-09, roč. 31, čís. 5, s. 386–393. Dostupné online [cit. 2021-01-30]. ISSN 1040-8746. DOI 10.1097/CCO.0000000000000554. (anglicky)