Immunologia – diversità anticorpale

Diversità anticorpale del repertorio dei linfociti BCR

La diversità anticorpale del repertorio dei linfociti BCR sui linfociti B si deve a vari meccanismi:

• Diversità combinatoria
• Diversità giunzionale
• Ipermutazione somatica

Diversità combinatoria

La diversità combinatoria si deve al riarrangiamento casuale tra i segmenti genici V, J e D. Questo meccanismo genera recettori diversi per l'antigene (Ag) codificando per le regioni variabili delle immunoglobuline (Ig). In particolare:

• Per le catene pesanti (H): 40 geni V × 25 geni D × 6 geni J = 6000 differenti regioni VH.
• Per le catene leggere k: 40 geni Vκ × 5 geni Jκ = 200 diverse regioni Vκ.
• Per le catene leggere λ: 30 geni Vλ × 4 geni Jλ = 120 diverse regioni Vλ. (200 + 120 = 320 catene leggere diverse).

Inoltre, la diversità combinatoria può essere dovuta al fatto che le regioni variabili della catena pesante e leggera delle Ig (VH, Vκ, Vλ) possono combinarsi tra loro in modo diverso nel momento in cui formano il sito di legame per l'antigene.

Diversità giunzionale

La diversità giunzionale o di ricongiungimento si verifica nel punto di giunzione dei diversi segmenti genici grazie all'aggiunta o rimozione di nucleotidi durante la ricombinazione genica. Infatti, si ha l’intervento dell’enzima TdT (transferasi deossinucleotide-terminale), che può aggiungere fino a 20 nucleotidi N (non-templated) nel punto di giunzione tra i segmenti V-D, V-J e D-J. Questi nucleotidi contribuiscono ad incrementare la variabilità della regione ipervariabile CDR3 della catena pesante e la specificità del recettore verso l'Ag.

Le anse CDR1 e CDR2 sono presenti nella regione ipervariabile delle Ig codificate dal segmento genico V, mentre l’ansa CDR3 è localizzata nel punto di giunzione tra i segmenti V e J nelle catene pesanti, ed è in parte codificata dal segmento D.

Ipermutazione somatica

La diversità combinatoria e giunzionale si verificano durante lo sviluppo delle cellule B immature, dopo il riarrangiamento del locus delle catene pesanti. Numerosi cicli di divisione cellulare si hanno prima che avvenga il riarrangiamento delle catene leggere, portando a un repertorio di circa 10¹¹ differenti molecole anticorpali, anche se su 3 riarrangiamenti solo 1 è produttivo.

L'ipermutazione somatica consiste in una numerosissima serie di mutazioni puntiformi che avvengono in modo casuale nei linfociti B maturi, dotati di un recettore BCR completo, localizzati nei centri germinali dei linfonodi.