B-lymfocyt
Obsah boxu
B-lymfocyt (také B-buňka) je typ bílé krvinky (leukocyt), který hraje klíčovou roli v adaptivní imunitní odpovědi, konkrétně v její humorální složce. Název "B-buňka" je odvozen od místa jejich objevu a zrání u ptáků, kterým je Fabriciova burza (Bursa Fabricii). U savců, včetně člověka, B-lymfocyty vznikají a zrají v kostní dřeni (bone marrow).
Hlavní funkcí B-lymfocytů je rozpoznávání cizorodých struktur, tzv. antigenů (například části bakterií nebo virů), a následná produkce specifických protilátek (imunoglobulinů). Tyto protilátky se vážou na antigeny, označují je k likvidaci jinými buňkami imunitního systému nebo je přímo neutralizují. B-lymfocyty také fungují jako antigen prezentující buňky a po aktivaci se mohou diferencovat na plazmatické buňky a paměťové B-buňky, které zajišťují dlouhodobou imunologickou paměť.
🌱 Vývoj a zrání
Vývoj B-lymfocytů je komplexní proces, který probíhá primárně v kostní dřeni a je nezávislý na přítomnosti antigenu. Cílem tohoto procesu je vytvořit obrovské množství B-lymfocytů, z nichž každý nese na svém povrchu unikátní receptor (BCR), schopný rozpoznat jeden specifický antigen.
🏛️ Fáze v kostní dřeni
- Pro-B buňka: Nejranější stádium, ve kterém dochází k přestavbě genů pro těžký řetězec imunoglobulinu. Tento proces, známý jako V(D)J rekombinace, náhodně kombinuje genové segmenty V, D a J, čímž vytváří obrovskou diverzitu budoucích protilátek.
- Pre-B buňka: Po úspěšné tvorbě těžkého řetězce se tento řetězec vystaví na povrchu buňky spolu s náhradními lehkými řetězci, čímž vzniká tzv. pre-B buněčný receptor (pre-BCR). Signalizace přes tento receptor spouští další dělení a zahajuje přestavbu genů pro lehký řetězec.
- Nezralá B-buňka: Po úspěšné syntéze lehkého řetězce se na povrchu buňky objeví kompletní B-buněčný receptor (BCR) typu IgM. V této fázi buňka prochází klíčovým procesem negativní selekce. Pokud její BCR silně reaguje s vlastními antigeny těla, je buňka buď zničena (apoptóza), nebo dostane šanci změnit svůj receptor (tzv. receptor editing). Tím se zabraňuje vzniku autoimunity.
🌍 Fáze v periferii
Buňky, které úspěšně projdou negativní selekcí, opouštějí kostní dřeň jako tranzientní (přechodné) B-buňky. Putují do sekundárních lymfatických orgánů, jako jsou slezina a lymfatické uzliny, kde dokončují své zrání. Zralé, ale dosud neaktivované buňky se nazývají naivní B-lymfocyty. Na svém povrchu exprimují jak IgM, tak IgD a cirkulují v těle, kde čekají na setkání se svým specifickým antigenem.
🎯 Funkce B-lymfocytů
Aktivace naivního B-lymfocytu je spouštěčem humorální imunitní odpovědi. Tento proces vyžaduje obvykle dva signály.
1️⃣ První signál: Rozpoznání antigenu
První signál přichází, když se B-buněčný receptor (BCR) na povrchu naivního B-lymfocytu naváže na svůj specifický antigen. Antigen je následně pohlcen (endocytóza), zpracován uvnitř buňky a jeho fragmenty jsou vystaveny na povrchu pomocí MHC glykoproteinů II. třídy.
2️⃣ Druhý signál: Pomoc T-lymfocytů
Ve většině případů je pro plnou aktivaci B-lymfocytu nutná pomoc od specializovaného T-lymfocytu, konkrétně od pomocného T-lymfocytu (TH buňky). Tento T-lymfocyt již dříve rozpoznal stejný antigen prezentovaný jinou buňkou (např. dendritickou buňkou). Když TH buňka rozpozná komplex antigenu a MHC II na povrchu B-lymfocytu, naváže se na něj a poskytne druhý aktivační signál prostřednictvím molekuly CD40L a uvolněním cytokinů (např. IL-4, IL-5).
💥 Klonální expanze a diferenciace
Po obdržení obou signálů se B-lymfocyt začne rychle dělit (klonální expanze) a vytvářet velké množství svých klonů. Tyto klony se následně diferencují do dvou hlavních typů buněk:
- Plazmatické buňky: Jsou to továrny na protilátky. Ztrácejí povrchové BCR a specializují se na masivní produkci a sekreci protilátek specifických pro původní antigen. Tyto protilátky cirkulují v krvi a lymfě, kde neutralizují patogeny.
- Paměťové B-buňky: Jsou to dlouho žijící buňky, které přetrvávají v těle měsíce, roky nebo i celý život. Udržují si BCR na svém povrchu a při opakovaném setkání se stejným antigenem jsou schopny spustit mnohem rychlejší a silnější imunitní odpověď (sekundární odpověď). Na tomto principu je založeno očkování.
🔬 Typy B-lymfocytů
Kromě klasického dělení na naivní, plazmatické a paměťové buňky existují i další subpopulace B-lymfocytů s odlišnými funkcemi:
- B-1 lymfocyty: Tvoří samostatnou vývojovou linii. Nacházejí se především v tělních dutinách (břišní, hrudní) a produkují převážně protilátky typu IgM, které jsou často polyreaktivní (vážou více různých antigenů) a hrají roli v časné obraně proti běžným bakteriálním patogenům. Jsou součástí přirozené, vrozené imunity.
- B-lymfocyty marginální zóny: Nacházejí se ve slezině a specializují se na rychlou odpověď proti antigenům přítomným v krvi, zejména proti opouzdřeným bakteriím.
- Regulační B-lymfocyty (Breg): Relativně nově popsaná subpopulace, která má imunosupresivní funkci. Produkují cytokiny, jako je IL-10, a tlumí přehnané imunitní reakce, čímž přispívají k udržení imunitní tolerance.
🏥 Klinický význam
Správná funkce B-lymfocytů je nezbytná pro zdraví. Jejich poruchy mohou vést k řadě onemocnění.
- Imunodeficience: Stavy, při kterých B-lymfocyty chybí nebo nefungují správně. Příkladem je agamaglobulinémie, genetická porucha, při které tělo není schopno produkovat protilátky, což vede k častým a závažným infekcím.
- Autoimunitní onemocnění: Vznikají, když B-lymfocyty ztratí toleranci k vlastním tkáním a začnou produkovat autoprotilátky. Mezi taková onemocnění patří například revmatoidní artritida, systémový lupus erythematodes nebo roztroušená skleróza. Léčba těchto nemocí se často zaměřuje na potlačení aktivity B-lymfocytů.
- Alergie: Jsou způsobeny nepřiměřenou reakcí imunitního systému na neškodné látky (alergeny). B-lymfocyty při nich produkují nadměrné množství protilátek typu IgE.
- Nádorová onemocnění: Z B-lymfocytů mohou vznikat různé typy rakoviny krve a lymfatického systému. Patří sem například chronická lymfocytární leukémie (CLL), mnohočetný myelom (nádor z plazmatických buněk), Hodgkinův lymfom a různé typy nehodgkinových lymfomů.
🤔 Pro laiky: B-lymfocyt jako specializovaný voják
Představte si imunitní systém jako armádu, která chrání vaše tělo. B-lymfocyty jsou v této armádě elitní specialisté na výrobu zbraní na dálku.
- Výcvik v kasárnách (kostní dřeň): Každý B-lymfocyt se v "kasárnách" (kostní dřeni) naučí rozpoznávat jeden jediný typ nepřítele (např. konkrétní virus chřipky). Zároveň je testován, aby neútočil na vlastní vojáky (buňky těla). Pokud je nebezpečný, je zničen.
- Hlídkování v terénu: Po výcviku je jako "voják v záloze" poslán hlídkovat do krve a lymfatických uzlin. Na své uniformě nosí "fotografii" nepřítele (B-buněčný receptor).
- Vyhlášení poplachu: Když voják potká přesně toho nepřítele, kterého má na fotografii, spustí poplach. Zavolá si na pomoc "důstojníka" (pomocný T-lymfocyt), který potvrdí, že se jedná o skutečnou hrozbu.
- Výroba zbraní a založení archivu: Po potvrzení se voják začne rychle množit. Část jeho kopií se promění v "továrny na zbraně" (plazmatické buňky), které začnou chrlit tisíce "naváděných střel" (protilátek). Tyto střely najdou nepřítele kdekoli v těle a označí ho k likvidaci. Druhá část kopií se stane "veterány" (paměťovými buňkami), kteří si fotografii nepřítele uloží do archivu.
- Rychlá reakce v budoucnu: Když se stejný nepřítel objeví v těle znovu, veteráni ho okamžitě poznají a spustí mnohem rychlejší a silnější výrobu zbraní. Proto většinu nemocí proděláme jen jednou v životě. Očkování funguje tak, že armádě ukáže jen "fotografii" nepřítele, aniž by tělo muselo bojovat se skutečnou infekcí, a vytvoří tak armádu veteránů připravenou k okamžitému zásahu.