Linfocitos B

¿Qué son los linfocitos B?

Los linfocitos B, o células B, son leucocitos que participan en el sistema de respuesta inmune humoral. Se caracterizan por la producción de anticuerpos, que reconocen y atacan moléculas específicas para las cuales son diseñadas.

Los linfocitos fueron descubiertos en la década de 1950 y la existencia de dos tipos diferentes (T y B) fue demostrada por David Glick mientras estudiaba el sistema inmune de aves de corral. Sin embargo, la caracterización de las células B se llevó a cabo entre mediados de 1960 y principios de 1970.

Los anticuerpos producidos por los linfocitos B funcionan como efectores del sistema inmune humoral, ya que participan en la neutralización de los antígenos o facilitan su eliminación por otras células que colaboran con dicho sistema.

Existen cinco clases de anticuerpos principales, proteínas sanguíneas conocidas como inmunoglobulinas. No obstante, el anticuerpo más abundante se conoce como IgG y representa más del 70% de las inmunoglobulinas secretadas en el suero.

Características y estructura de los linfocitos B

– Tamaño y forma. Células redondas, con un diámetro de aproximadamente 6 a 12 micrómetros, más grandes que los linfocitos T por su abundante citoplasma.

– Núcleo. Grande y redondo, ocupa la mayor parte del volumen celular. Su cromatina es densa y está dispuesta en parches.

– Citoplasma. Relativamente escaso y ligeramente basófilo (se tiñe de color azul con ciertos tintes). En células activadas, se amplía y se vuelve más prominente.

– Receptores de membrana. Expresan en su superficie receptores BCR (B cell receptor), moléculas de inmunoglobulina unidas a la membrana. Cada linfocito B tiene BCR específicos para un antígeno particular.

– Marcadores de superficie. Poseen marcadores específicos de linfocitos B en su membrana, como el CD19, CD20, CD21, y CD79, que los diferencian de otros tipos de células inmunitarias.

– Localización. Principalmente están en la médula ósea, sangre periférica, ganglios linfáticos y en tejidos linfoides, como el bazo. Los linfocitos B inmaduros se desarrollan en la médula ósea antes de migrar a otras partes del cuerpo.

– Variación en el estado. Pueden encontrarse en diferentes estados de madurez, desde linfocitos B inmaduros (en médula ósea) hasta linfocitos B activados (células plasmáticas o células de memoria), que presentan cambios morfológicos y funcionales.

Funciones de los linfocitos B

• Producción de anticuerpos (inmunoglobulinas). Es su principal función. Cuando un linfocito B reconoce un antígeno específico mediante su receptor BCR, se activa y se diferencia en una célula plasmática. Estas células plasmáticas se encargan de secretar grandes cantidades de anticuerpos que circulan por el torrente sanguíneo para neutralizar patógenos o toxinas.
• Presentación de antígenos. También actúan como células presentadoras de antígenos (APC). Después de capturar un antígeno, lo procesan y lo presentan en su superficie unido a moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC) de clase II. Esto permite que las células T colaboradoras (CD4+) reconozcan el antígeno y se activen para coordinar una respuesta inmunitaria más efectiva.

• Formación de células de memoria. Tras la exposición a un antígeno, algunos linfocitos B se convierten en células de memoria, que persisten en el cuerpo durante largos periodos. Estas células de memoria permiten que el sistema inmunitario responda rápida y eficazmente si el organismo se enfrenta al mismo antígeno en el futuro.
• Neutralización de patógenos. Los anticuerpos producidos por los linfocitos B se unen a patógenos como bacterias, virus o toxinas, bloqueando su capacidad para infectar células o tejidos. Este proceso, conocido como neutralización, impide que los microorganismos dañinos causen infección.
• Opsonización. Los anticuerpos pueden recubrir la superficie de los patógenos, facilitando su reconocimiento y destrucción por células fagocíticas, como los macrófagos y neutrófilos. Es lo que se llama opsonización.
• Activación del sistema de complemento. Los anticuerpos, una vez unidos a los antígenos en la superficie de los patógenos, pueden activar el sistema del complemento, un conjunto de proteínas que ayuda a destruir microorganismos al promover la inflamación y facilitar la destrucción directa de las células infectadas.

Tipos de linfocitos B

Las células B pueden dividirse en dos grupos funcionales: las células B efectoras o células B plasmáticas, y las células B de memoria.

• Células B efectoras. Células productoras de anticuerpos que circulan en el plasma sanguíneo. Son capaces de producir y liberar anticuerpos al torrente sanguíneo, pero tienen escaso número de estos receptores antigénicos asociados a sus membranas plasmáticas. Estas células producen gran cantidad de moléculas de anticuerpo en periodos relativamente cortos. Se ha determinado que un linfocito B efector puede producir cientos de miles de anticuerpos por segundo.
• Células B de memoria. Tienen una vida media superior a la de las células efectoras y, puesto que son clones de una célula B activada por la presencia de un antígeno, expresan los mismos receptores o anticuerpos que la célula que les dio origen.

Activación de los linfocitos B

La activación de los linfocitos B sucede luego de la unión de una molécula de antígeno a las inmunoglobulinas (anticuerpos) unidas a la membrana de las células B.

La interacción antígeno-anticuerpo puede desencadenar dos respuestas: (1) el anticuerpo (receptor membranal) puede emitir señales bioquímicas internas que disparan el proceso de activación del linfocito, o (2) el antígeno puede ser internalizado.

La internalización del antígeno en vesículas endosomales conlleva su procesamiento enzimático (si se trata de un antígeno proteico), donde los péptidos resultantes son “presentados” en la superficie de la célula B con la intención de que un linfocito T colaborador los reconozca.

El linfocito T colaborador cumple con las funciones de secretar citoquinas solubles que modulan la expresión y la secreción de anticuerpos hacia el torrente sanguíneo.

Maduración

A diferencia de lo que ocurre en las aves, los linfocitos B de los mamíferos maduran en el interior de la médula ósea, lo que quiere decir que cuando abandonan dicho lugar expresan receptores membranales específicos para la unión de antígenos o anticuerpos membranales.

Durante este proceso, otras células son responsables de secretar determinados factores que consiguen la diferenciación y maduración de los linfocitos B, como es el caso del interferón gamma (IFN-γ).

Los anticuerpos membranales en la superficie de las células B determinan la especificidad antigénica de cada una. Cuando estas maduran en la médula ósea, la especificidad se define por reordenamientos aleatorios de segmentos del gen que codifica la molécula del anticuerpo.

Cuando las células B están completamente maduras, cada una posee solo dos genes funcionales que codifican las cadenas pesadas y livianas de un anticuerpo específico.

En adelante, todos los anticuerpos producidos por una célula madura y su descendencia poseen la misma especificidad antigénica, es decir, están comprometidos en un linaje antigénico (producen el mismo anticuerpo).

En vista de que el reordenamiento genético que sufren los linfocitos B mientras maduran es aleatorio, se cree que cada célula resultado de este proceso expresa un anticuerpo único, por lo que se generan más de 10 millones de células que expresan anticuerpos para antígenos diferentes.

Durante el proceso de maduración, los linfocitos B que reconocen componentes extracelulares o membranales propios del organismo que los produce son eliminados selectivamente, asegurándose de que no se propaguen poblaciones de “auto-anticuerpos”.

Anticuerpos

Los anticuerpos representan una de las tres clases de moléculas capaces de reconocer antígenos, siendo las otras dos las moléculas receptoras de linfocitos T (TCR, del inglés T Cell Receptors) y las proteínas del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC, del inglés Major Histocompatibility Complex).

A diferencia de las TCR y de las MHC, los anticuerpos tienen mayor especificidad antigénica, su afinidad por los antígenos es superior y han sido mejor estudiados (gracias a su fácil purificación).

Los anticuerpos pueden estar en la superficie de las células B o en la membrana del retículo endoplásmico. Usualmente se encuentran en el plasma sanguíneo, pero también pueden estar en el líquido intersticial de algunos tejidos.

• Estructura. Existen moléculas de anticuerpos de distintas clases, aunque todas son glucoproteínas compuestas por dos cadenas polipeptídicas pesadas y dos livianas que constituyen pares idénticos, que se unen entre sí a través de puentes disulfuro. Entre las cadenas livianas y pesadas se forma una especie de hendidura que corresponde al sitio de unión del anticuerpo con el antígeno. Cada cadena liviana de una inmunoglobulina pesa alrededor de 24 kDa y cada cadena pesada entre 55 o 70 kDa. Las cadenas livianas se unen, cada una, a una cadena pesada y las pesadas también se unen entre sí. Estructuralmente hablando, un anticuerpo puede dividirse en dos partes: una responsable del reconocimiento de los antígenos (región N-terminal) y la otra de las funciones biológicas (región C-terminal). La primera se conoce como región variable, y la segunda, constante. Algunos autores describen las moléculas de anticuerpos como glicoproteínas con forma de “Y”, gracias a la estructura de la hendidura de contacto con el antígeno formado entre las dos cadenas.
• Tipos de anticuerpos. Las cadenas livianas de los anticuerpos se designan como kappa y lambda (κ y λ), pero existen 5 tipos diferentes de cadenas pesadas, que confieren identidad a cada isotipo de anticuerpo. Se han definido cinco isotipos de inmunoglobulinas, caracterizados por la presencia de las cadenas pesadas γ, μ, α, δ y ε. Estas son, respectivamente, IgG, IgM, IgA, IgD y IgE. Tanto las IgG como las IgA pueden, a su vez, subdividirse en otros subtipos, llamados IgA1, IgA2, IgG1, IgG2a, IgG2b e IgG3.
  • Inmunoglobulina G. Este es el anticuerpo más abundante de todos (más del 70% del total) por lo que algunos autores se refieren a este como el único anticuerpo presente en el suero sanguíneo. Las IgG tienen cadenas pesadas identificadas con la letra γ, que pesan entre 146 y 165 kDa de peso molecular. Son secretados como monómeros y se encuentran en una concentración desde 0.5 hasta 10 mg/mL. La vida media de estas células va desde 7 a 23 días y tienen funciones en la neutralización de bacterias y virus, además, median la citotoxicidad dependiente de anticuerpos.
  • Inmunoglobulina M. La IgM se encuentra como un pentámero, es decir, como un complejo formado por cinco porciones proteicas idénticas, cada una con sus dos cadenas livianas y sus dos cadenas pesadas. Como se mencionó, la cadena pesada de estos anticuerpos se denomina μ; tiene un peso molecular de 970 kDa y se encuentra en el suero a una concentración aproximada de 1.5 mg/mL, con una vida media de entre 5 y 10 días. Participa en la neutralización de toxinas de origen bacteriano y en la opsonización de estos microorganismos.
  • Inmunoglobulina A. Anticuerpos monoméricos y ocasionalmente diméricos. Sus cadenas pesadas se designan con la letra griega α y tienen un peso molecular de 160 kDa. Su tiempo de vida media no es superior a los 6 días y están en el suero, a una concentración de 0.5-0.3 mg/mL. Al igual que las IgM, las IgA son capaces de neutralizar antígenos bacterianos. También tienen actividad antiviral y se ha determinado que se encuentran como monómeros en los fluidos corporales y como dímeros en las superficies epiteliales.
  • Inmunoglobulina D. Las IgD también se encuentran como monómeros. Sus cadenas pesadas tienen más o menos 184 kDa de peso molecular y se identifican con la letra griega δ. Su concentración en el suero es muy baja (menos de 0.1 mg/mL) y tienen una vida media de 3 días. Estas inmunoglobulinas pueden encontrarse en la superficie de las células B maduras y envían señales hacia el interior mediante una cola citosólica.
  • Inmunoglobulina E. Las cadenas pesadas de las IgE se identifican como cadenas ε y pesan 188 kDa. Estas proteínas también son monómeros, tienen una vida media menor a 3 días y su concentración en el suero es casi insignificante (menos de 0.0001). Las IgE tienen funciones en la unión a mastocitos y basófilos, también median las respuestas alérgicas y las respuestas contra gusanos parasíticos.

Referencias

1. Hoffman, W., Lakkis, F.G., Chalasani, G. B Cells, Antibodies, and More. Clinical Journal of the American Society of Nephrology.
2. Lebien, T.W., Tedder, T.F. B Lymphocytes: How They Develop and Function. Blood.
3. Mauri, C., Bosma, A. Immune Regulatory Function of B Cells. Annu. Rev. Immunol.
4. Melchers, F., Andersson, J. B Cell Activation: Three Steps and Their Variations. Cell.
5. Tarlinton, D. B cells still front and centre in immunology. Nature Reviews Immunology.