Germinální centrum

Germinální centrum v detailu a popsané

Germinální centrum (lat. centrum germinalis; ang. germinal center, GC nebo také zárodečné centrum) je kompartmentem sekundárních lymfatických orgánů – sleziny, lymfatických uzlin. Germinální centra byla poprvé popsána Waltherem Flemmingem v roce 1884 jako odlišné oblasti sekundárních lymfatických orgánů s výskytem dělících se buněk.[1] Tato specifická mikroanatomická struktura je místem klonální expanze B buněk, probíhá zde somatická hypermutace a afinitní selekce, díky níž dokází k produkci vysokoafinitních protilátek. Germinální centra se obecně dají označit za místa s vysokou buněčnou dynamikou.[2]

Charakteristika

Gerimnální centrum je místem afinitní maturace.

Imunitní systém reaguje na různé antigeny velice specificky a s vysokou afinitou pomocí produkce imunoglobulinů (Ig). Specifita a vysokoafinita je zajištěná klonální selekcí a VDJ rekombinací Ig.[3] Ve struktuře GCs probíhá masivní somatická hypermutace (rekombinantní třídní přesmyk) i selekce na bázi afinity.[4][5] Ke vzniku GCs dochází asi týden po expozici antigenu ve středu sekundárních lymfatických orgánů v B buněčné zóně.

Pomocí barvení běžnými histologickými metodami byla GCs rozdělena na „tmavé“ a „světlé“ zóny – výrazně rozlišitelné tmavé a světlé zóny jsou znakem pro nejzralejší (maturované) GCs.[6] B-lymfocyty, které proliferují, jsou převážně v tmavé zóně, oproti tomu antigen je vystavován na síti folikulárních dendritických buněk (FDCs) ve světlé zóně. Z nejnovějších poznatků vyplývá, že B buňky mezi oběma zónami migrují, navíc se dostávají do kontaktu i s pomocnými T-lymfocyty (T helper cells), které GCs reakci podporují a kontrolují. GCs nejsou jasně ohraničená místa se stálou populací buněk, právě naopak – jsou to velice otevřené struktury s vysokou dynamikou.[7]

Vzhledem k dějům, které v tomto mikroprostředí probíhají, se předpokládá vliv GCs na autoimunitní onemocnění a vznik patogenních protilátek.[8]

Buňky GCs

Sekundární lymfoidní orgány za běžných podmínek obsahují naivní B buňky.

  • B-lymfocyty – po stimulaci antigenem a somatické hypermutaci produkují vysokoafinitní protilátky a zajišťují tak humorální imunitní odpověď proti antigenu. Jsou majoritní buněčnou populací v GCs. GCs B buňky mohou být identifikovány expresí vysokých hladin Fas a n-glycolylneuraminic acid (ligand pro protilátku GL-7).[9]
  • Folikulární dendritické buňky (FDCs) – jejich hlavním úkolem je vytvářet podpůrnou síť a vystavovat antigen na svém povrchu (antigen zde může být uchováván více než rok).[10]
  • Folikulární pomocné T lymfocyty - označované jako T folikulární pomocné buňky (T follicular helper (Tfh) cells)[11] – minoritní buněčná populace, esenciální pro afinitní maturaci B lymfocytů[12].

Odkazy

Reference

  1. ↑ NIEUWENHUIS, P.; OPSTELTEN, D. Functional anatomy of germinal centers. American Journal of Anatomy. 1984-7, roč. 170, čís. 3, s. 421–435. Dostupné online [cit. 2019-05-21]. ISSN 0002-9106. DOI 10.1002/aja.1001700315. (anglicky) 
  2. ↑ VICTORA, Gabriel D.; NUSSENZWEIG, Michel C. Germinal Centers. Annual Review of Immunology. 2012-04-23, roč. 30, čís. 1, s. 429–457. Dostupné online [cit. 2019-05-21]. ISSN 0732-0582. DOI 10.1146/annurev-immunol-020711-075032. (anglicky)  Archivováno 2. 5. 2019 na Wayback Machine.
  3. ↑ MURAMATSU, M.; KINOSHITA, K.; FAGARASAN, S. Class switch recombination and hypermutation require activation-induced cytidine deaminase (AID), a potential RNA editing enzyme. Cell. 2000-09-01, roč. 102, čís. 5, s. 553–563. PMID 11007474. Dostupné online [cit. 2019-05-21]. ISSN 0092-8674. PMID 11007474. 
  4. ↑ SUAN, Dan; SUNDLING, Christopher; BRINK, Robert. Plasma cell and memory B cell differentiation from the germinal center. Current Opinion in Immunology. 2017-04-01, roč. 45, čís. Lymphocyte development and activation * Tumour immunology, s. 97–102. Dostupné online [cit. 2019-05-21]. ISSN 0952-7915. DOI 10.1016/j.coi.2017.03.006. 
  5. ↑ JACOB, Joshy; KELSOE, Garnett; RAJEWSKY, Klaus. Intraclonal generation of antibody mutants in germinal centres. Nature. 1991-12, roč. 354, čís. 6352, s. 389–392. Dostupné online [cit. 2019-05-21]. ISSN 0028-0836. DOI 10.1038/354389a0. (anglicky) 
  6. ↑ ALLEN, C. D. C.; OKADA, T.; TANG, H. L. Imaging of Germinal Center Selection Events During Affinity Maturation. Science. 2007-01-26, roč. 315, čís. 5811, s. 528–531. Dostupné online [cit. 2019-05-21]. ISSN 0036-8075. DOI 10.1126/science.1136736. (anglicky) 
  7. ↑ SCHWICKERT, Tanja A.; LINDQUIST, Randall L.; SHAKHAR, Guy. In vivo imaging of germinal centres reveals a dynamic open structure. Nature. 2007-01-31, roč. 446, čís. 7131, s. 83–87. Dostupné online [cit. 2019-05-21]. ISSN 0028-0836. DOI 10.1038/nature05573. 
  8. ↑ DOMEIER, Phillip P.; SCHELL, Stephanie L.; RAHMAN, Ziaur S. M. Spontaneous germinal centers and autoimmunity. Autoimmunity. 2017-01-02, roč. 50, čís. 1, s. 4–18. Dostupné online [cit. 2019-05-21]. ISSN 0891-6934. DOI 10.1080/08916934.2017.1280671. PMID 28166685. (anglicky) 
  9. ↑ NAITO, Y.; TAKEMATSU, H.; KOYAMA, S. Germinal Center Marker GL7 Probes Activation-Dependent Repression of N-Glycolylneuraminic Acid, a Sialic Acid Species Involved in the Negative Modulation of B-Cell Activation. Molecular and Cellular Biology. 2007-04-15, roč. 27, čís. 8, s. 3008–3022. Dostupné online [cit. 2019-05-21]. ISSN 0270-7306. DOI 10.1128/MCB.02047-06. PMID 17296732. (anglicky)  Archivováno 10. 6. 2020 na Wayback Machine.
  10. ↑ MACLENNAN, Ian C. M. Germinal Centers. Annual Review of Immunology. 1994-4, roč. 12, čís. 1, s. 117–139. Dostupné online [cit. 2019-05-21]. ISSN 0732-0582. DOI 10.1146/annurev.iy.12.040194.001001. (anglicky)  Archivováno 10. 6. 2020 na Wayback Machine.
  11. ↑ HAN, S.; HATHCOCK, K.; ZHENG, B. Cellular interaction in germinal centers. Roles of CD40 ligand and B7-2 in established germinal centers. Journal of Immunology (Baltimore, Md.: 1950). 1995-07-15, roč. 155, čís. 2, s. 556–567. PMID 7541819. Dostupné online [cit. 2019-05-21]. ISSN 0022-1767. PMID 7541819. 
  12. ↑ FAZILLEAU, Nicolas; MARK, Linda; MCHEYZER-WILLIAMS, Louise J. Follicular Helper T Cells: Lineage and Location. Immunity. 2009-3, roč. 30, čís. 3, s. 324–335. Dostupné online [cit. 2019-05-21]. DOI 10.1016/j.immuni.2009.03.003. PMID 19303387. (anglicky) 

Externí odkazy

Média použitá na této stránce

Centrocyte, centroblast and follicular dendritic cell in a follicular lymphoma.jpg
Autor:
Mikael Häggström, M.D. Author info
- Reusing images
- Conflicts of interest:
  None
Mikael Häggström, M.D.
Consent note: Consent from the patient or patient's relatives is regarded as redundant, because of absence of identifiable features (List of HIPAA identifiers) in the media and case information (See also HIPAA case reports guidance)., Licence: CC0
Histology of cell types in a germinal center: A centrocyte, a centroblast and a follicular dendritic cell, seen in a follicular lymphoma, H&E stain.
- Centrocytes are small to medium size with angulated, elongated, cleaved, or twisted nuclei.
- Centroblasts are larger cells containing vesicular nuclei with one to three basophilic nucleoli apposing the nuclear membrane.
- Follicular dendritic cells have round nuclei, centrally located nucleoli, bland and dispersed chromatin, and flattening of adjacent nuclear membrane. Reference: Dr. William Kern. Case No.: H-003. Diagnosis: Non-Hodgkin lymphoma, follicular type, low-grade. Organ: Lymph node, inguinal. University of Oklahoma Health Sciences Center, Oklahoma. Last Updated: 12/21/2010