Após o exporte de células B da medula óssea, ocorre activação, proliferação e diferenciação na periferia na presença de antigénio. A activação e selecção clonal conduzida pelo antigénio de células B naive leva à produção de células B de memória e de plasmócitos e na ausência de activação induzida pelo antigénio, as células B naive na periferia apresentam uma curta longevidade, morrendo em poucas semanas por apoptose.
Células B naive são células que não se dividem e que se encontram na etapa G0 do ciclo celular. A
activação dirige as células naive para o ciclo celular, progredindo através da fase G1 para a S, na qual o
DNA é replicado. A transição de G1 para S é um ponto de restrição critico no cicli celular. Assim que a
célula alcança a etapa S, ela complete o ciclo, movendo-se através G2 para a mitose (M). Estes sinais e
eventos podem ser agrupados em duas categorias:
Sinais de competência – dirigem a célula B de G0 para G1,
tornando a célula competente para recebr os sinais seguintes para o nivel seguinte de sinais;
Sinais de prograssão – dirigem depois a célula de G1 para
S e no final para a divisão celular e diferenciação.
A competência é alcançada, não por um mas, por dois eventos de sinalização distintos, que são designados sinal 1 e sinal 2. Esses eventos de sinalização são gerados por diferentes vias com antigénios dependentes do timo (dependentes de células TH – TD
antigen) e não dependentes do timo (não dependentes de células TH – TI antigen), mas ambas as vias incluem sinais gerados quando
antigénio multivalentes se ligam e fazem cross-link de mIg.
Assim que a célula B adquiriu uma sinal de competência efectivo na activação inicial, a interacção de citocinas e possivelmente outros ligandos com o BCR fornece sinais de progressão.
Tradução de Sinais de Activação
Todos os isotipos de mIg apresentam caudas citoplasmáticas muito curtas, sendo que tanto mIgM e mIgD nas células B extendem para o citoplasma apenas três aminoácidos, mIgA extende 14 aminoácidos e mIgG e mIgE extendem 28 aminoácidos. Em cada caso, a cauda citoplasmática é muito curta para ser capaz de gerar um sinal em associação com moléculas de sinalização intracelulares, como tirosina cinases e proteinas G. Assim, as mIgs estão associadas com um heterodimero Igα/Igβ, formando o receptor das células B (complexo BCR). Assim, o BCR divide-se funcionalmente em:
Molécula Ig de ligação ao ligando;
Uma divisão funcional semelhante marca oo pré-BCR, que traduz sinais via um complexo consitindo num heterodimero Igα/Igβ e cadeias pesadas μ combinados com cadeias substitutas de cadeia leve. A cadeia Igα apresenta uma cauda citoplasmática longa com cerca de 61 aminoácidos e a cadeia Igβ apresenta uma cauda com 48 aminoácidos. As caudas citoplasmáticas de ambas as cadeias contêm motivos ITAM, que são encontrados também em várias molécula do complexo TCR. interacções com as caudas citoplasmáticas de Igα/Igβ traduzem estimulos produzidos por cross-link de moléculas mIg em sinais intracelulares efectivos.
O cross-link de BCRs resulta na indução de várias vias de tradução de sinal e na activação da célula B. estas incluem:
Compartimentação da função nas subunidades do receptor – a via começa com receptores de antigénios que são compostos por uma subuinidade de sinalização e outra de ligação ao antigénio. A subunidade de ligação ao antigénio confere especificidade mas apresenta caudas citoplasmáticas muito curtas para traduzir o sinal para o citoplasma da célula. A subuinidade sinalizadora apresenta caudas citoplasmáticas mais longas que são os tradutores de sinal no complexo receptor;
Activação de tirosina cinases associadas à membrana – a proteinas tirosina cinases associadas ao receptor (Lyn, Blk e Fyn) catalizam fosforilações durante as primeiras etapas da tradução de sinal que são essenciais para a formação de um complexo receptor de sinalização funcional;
Montagem de uma complexo de sinalização grande com actividade tirosina cinase – as tirosinas fosforiladas dos ITAMs no BCR fornecem locais de ancoragem para moléculas que se ligam a estes receptores;
Recrutamento de outras vias de tradução de sinal – sinais apartir do BCR resultam na produção de mensageiros secundários que activam várias vias de sinalização importantes, a via da PKC, a via do cálcio e a via das proteinas Ras-MAP cinase;
Alterações na expressão de genes – um dos resultados importantes dos processos de tradução de sinal é a geração ou translocação para o nucleo de factores de transcrição activos que estimulam ou inibem a transcrição de genes especificos.
Falhas na tradução de sinal podem levar a severas consequências para o sistema imunitário.
Complexo Co-receptor da Célula B
A estimulação através dos receptores de antigénios pode ser modificada siginificativamente por sinais através de co-receptores. Nas células B, um componente da membrana, desigando co-receptor da célula B fornece sinais estimulantes. O co-receptor da célula B é um complexo de três proteinas:
CD19 – membro da superfamilia de imunoglobulinas, tem uma longa cauda citoplasmática e três dominios extracelulares;
CR2 (CD21) – receptor de C3d, um produto da quebra do sistema complemento, que é um importante mecanismo efector para a destruição de invasores. O envolvimento da C3d na via de actividade do co-receptor revela diferentes braços do sistema imune a interagirem entre si. CR2 também funciona como um receptor para uma molécula membranar e para a proteina transmembranar TAPA-1 (CD81).
Em adição ao co-receptor estimulador, outra molécula, CD22, que é constitutivamente associada com o receptor de células B não activas, fornece sinais negativos que fazem com que seja mais dificil activar a célula B.
O papel mediado pelo co-receptor é o seguinte:
1. O componente CR2 do complexo co-receptor liga-se a antigénios revestidos por complemento que foram capturados pelas mIg na célula B;
2. Isto liga o co-receptor ao BCR e permite que o componente CD19 do co-receptor interaja com o componente Igα/Igβ do BCR;
3. Fosforilação de CD19 permite que este se ligue a moléculas sinalizadoras;
4. Estas moléculas são então capazes de contribuir para o processo de activação e o complexo co- receptor serve para amplificar o sinal transmitido pelo BCR.
Este fenómeno explica como células B naive, que normalmente expressam mIg com baixa afinidade para antigénios, são capazes de responder a muito baixas concentrações de antigénio numa resposta primária. Tais respostas, mesmo que inicialmente de baixa afinidade, desenpenham papeis significantes na geração de anticorpos de alta afinidade.
No entanto, o componente CD19 do co-receptor da célula B é capaz de desempenhar um papel independente do CR2, o receptor do complemento.
Papel das Células TH
A activação das células B por proteinas antigénicas soluveis requer o envolvimento de células TH. A
ligação do antigénio a mIg das células B não induz por si só um sinal de competência efectivo sem interacção adicional com moléculas membranares em células TH. Em adição, um progressão mediada
por citocinas é requerida para a proliferação das células B.
Este processo dependente de células T (TD) é mais complexo do que a activação independente de células T (TI).
Depois da ligação do antigénio por mIg nas células B, o antigénio é internalizado por endocitose mediada pelo receptor e processado na via endocitica em péptidos. A ligação do antigénio inicia também a sinalização através do BCR que induz a célula B a regular um numero de moléculas membranares, incluindo moléculas MHC classe II e ligando co-estimulador B7:
Expressão aumentada de ambas estas proteinas membranares melhora a habilidade das células B funcionarem como células apresentadoras de antigénios na activação de células TH.
As células B ajudam assim o seus ajudantes porque os péptidos antigénicos produzidos nas vias de processamento antigénicas associam-se com moléculas MHC classe II e são apresentadas na membrana
das células B às células TH, induzindo a sua activação. Quando a concentração de antigénio é elevada,
macrófagos e células dendriticas são APCs efectivas, mas, quando os niveis de antigénio caem, as células B tornam-se as principais apresentadoras de antigénio às células TH.
Assim que a célula TH reconhece um péptido antigénico processado apresentado por uma molécula
MHC classe II na membrana de uma célula B, as duas células interagem para forma um conjugado B-T:
Nestes conjugados, as células TH apresentam o aparelho de Golgi e centros microtubulares re-
arranjados para a junção com a célula B;
Este ajuste estrutural facilita a libertação de citocinas para a célula B especifica para o antigénio. A formação do conjugado B-T não leva apenas a libertação direccionada de citocinas das células TH mas
também à regulação de CD40L, uma proteina membranar das células TH que depois interage com CD40
nas células B para fornecer um sinal essencial para a activação de células B dependente de células T:
CD40 – pertence à familia TNF de proteinas membranares e citocinas soluveis que regulam a porliferação celular e a morte celular por apoptose;
CD40L – pertence à familia de receptores de TNF (TNFR).
Interacções de CD40L com CD40 nas células B fornece um sinal (sinal 2, ou secundário) à célula B que, em conjunto com o sinal gerado pela mIg (sinal 1, ou primário), dirige a célula B para G1. Os sinais
apartir de CD40 são traduzidos por um numero de vias de sinalização intracelulares resultando no fim na alteração da expressão de genes.
Apesar das células B estimuladas por proteinas membranares a partir de células TH activadas serem
capazes de proliferar, elas falham na diferenciação a não ser que citocinas estejam também presentes. Isto sugere que ambos os sinais de contacto e das citocinas são necessários para induzir a proliferação e diferenciação de células B.
Assim que é activada, a célula B começa a expressar receptores membranares para várias citocinas, como IL-2, IL-4, IL-5 e outras. Esses receptores ligam depois citocinas produzidas pela célula TH com
quem interagem. Os sinais produzidos pela interacções citocina-receptor suportam a proliferação das células B e é capaz de induzir a diferenciação em plasmócitos e células B de memória, o class switching e a maturação da afinidade.