Hemocyanin

Uspořádaná exprese různých rodin genů V a získávání antigenních specifit během ontogeneze

V průkopnických studiích, Silverstein prokázal, že odpovědi jehňat na určité antigeny, jako jsou viry, feritin, azoproteiny, ovalbumin a hemocyanin, lze získat během fetálního života, zatímco odpovědi na difterický toxoid, antigen O a BCG se objevily až po 40 dnech postnatálního života. Studie protilátkových reakcí a exprese idiotypů u mladých myší rovněž pomohly prokázat, že během postnatálního života dochází k postupné nebo uspořádané aktivaci klonů. Existují některé polysacharidy, jako je β2-6 fruktosan, lipopolysacharid (LPS) S. tranaroa nesoucí imunodominantní cukr α-methyl-d-galaktosid nebo β1-6 galaktan, které mohou vyvolat imunitní odpověď u jednodenních myší. Imunizace β2-6 fruktosanem není doprovázena zvýšenou expresí zkříženě reaktivních idiotypů A48 a UPC10 (IdX). Naopak přibližně 25 % protilátek specifických pro LPS exprimuje MOPC387 IdX myelomového proteinu specifického pro LPS Salmonella tranaroa. Podobně se u jednodenních myší imunizovaných gumou ghatti vyvinula významná antigalaktanová odpověď tvořící plaky (PFC), z nichž 30 % exprimovalo idiotyp X24. Studie ontogeneze protilátkových odpovědí proti fosfocholinu (PC), fenylarsonátu (Ars) a trinitrofenylu (TNP) ukázaly, že tvorbu protilátek proti těmto antigenům, které sdílejí IdX myelomových proteinů se stejnou specifitou, lze vyvolat u 1 týden starých myší. Většinu PC specifických prekurzorů nesoucích T15 IdX lze tedy detekovat 4-5 dní po narození, zatímco buňky schopné produkovat IdX+ Ars specifické protilátky jsou u neonatálních myší přítomny před 7. dnem. Imunizace jednodenních myší pomocí TNP-LPS a týdenních myší pomocí TNP-Ficoll vyvolala významnou anti-TNP odpověď. Avšak 460Id exprimovaná na myelomovém proteinu MOPC460 vážícím DNP byla zjištěna pouze u 1týdenních myší imunizovaných TNP-LPS a u 3týdenních myší imunizovaných TNP-Ficoll. Aktivace 460Id+ anti-TNP klonů u 7denních myší se shodovala s věkem, kdy dochází k diverzifikaci anti-TNP odpovědi. V případě α1-3 dextranu lze sice prekurzory exprimující MOPC104Id detekovat během prvního týdne života, ale prekurzory J558IdX se objevují až 15-22 dní po narození a poté se rychle stávají dominantními. Dále jsme pozorovali podstatné ontogenetické zpoždění v případě reakcí na antiβ2-1 fruktosan (inulin). Podstatné zvýšení anti-inulinových reakcí nesoucích IdX bylo pozorováno až u 28denních myší. Tato opožděná odpověď souvisí s nedostatkem prekurzorů u mladých zvířat. Opožděná ontogenní odpověď byla pozorována také v případě α1-6 dextranu a rovněž souvisí s absencí prekurzorů. Fernandez a Moller skutečně prokázali, že prekurzory anti-α1-6 dextranu lze detekovat pouze u 1 měsíc starých myší.

Většina výše uvedených údajů se týká antigenů nezávislých na T, a proto opožděná ontogenní odpověď není způsobena nezralostí T buněk. Postupnou aktivaci některých protilátkových odpovědí nelze přičítat nedostatku přestavby genů V u mladých myší. Zdá se nepravděpodobné, že by pozdní dozrávání některých odpovědí bylo možné vysvětlit tolerancí prekurzorů u mladých zvířat. V případě pozdních reakcí proti β2-1 fruktosanu by tolerogenem musel být spíše inulin než levan. Nedostatečná reaktivita je omezena na β2-1 fruktosan a nikoli na vazbu β2-1 fruktosanu a oba epitopy jsou neseny bakteriálním levanem, který je environmentálním antigenem. Pravděpodobnějším vysvětlením je, že sekvenční aktivace je získána generativními mechanismy nezávislými na antigenu nebo vlivem T buněk. Určité neznámé mechanismy mohou určovat čas konkrétního párování VH:Vκ, které může být rozhodující pro specifičnost kombinačních míst rozpoznávajících konkrétní epitopy.

Nakonec může být sekvenční aktivace klonů exprimujících určitou sadu genů V poháněna vnitřními silami, jako jsou protilátky proti idiotypu. Tuto myšlenku silně podporují údaje Vakila a Kearneyho, kteří při analýze vazebné specifity pro některé hlavní IdX protilátek produkovaných hybridomy pocházejícími z fetálních jater nebo novorozenců pozorovali, že vysoký počet z nich (7 %) vykazuje anti-Id aktivitu.

U myší i lidí existuje řada genů zárodečné linie VH a Vκ. Na základě homologie proteinových sekvencí byly geny zárodečné linie VH a Vκ rozděleny do několika podskupin a nyní byly na základě homologie DNA rozděleny do různých rodin. Geny zárodečné linie patřící do rodiny jsou seskupeny do shluků, které se vzácně prolínají a poskytují pořadí na chromozomu 12 pro těžký řetězec nebo na chromozomu 6 pro lehký řetězec Vκ.

Analýza exprese rodiny genů V v Abelsonem transformovaných pre-B buněčných liniích ukázala přednostní využití 3′ rodiny. Ve skutečnosti byl VH81X, nejvíce D-proximální člen této rodiny genů, pozorován u hybridomů pre-B buněčného typu i u těch připravených z fetálních jater. Naproti tomu odlišné výsledky byly získány ve studiích, v nichž bylo využití rodiny genů zkoumáno u netransformovaných pre-B buněčných linií připravených z 6 až 8 týdnů starých nahých myší BALB/c. V této studii se ukázalo, že všechny sondy hybridizovaly s detekovatelnou intenzitou s RNA z klidových pre-B buněk. Tyto údaje naznačují, že všechny rodiny genů VH byly transkripčně aktivní v klidových pre-B buňkách dospělých myší. Inkubace po dobu 7 dnů s dendritickými buňkami a mitogeny stimulovanými T lymfocyty způsobila vyšší expresi rodiny VH7183, což naznačuje, že exprese této rodiny je regulována jinými faktory než ontogenezí a možná souvisí se specifickými fázemi diferenciace linie B buněk. Funkční význam nenáhodného uspořádání genů VH má značný význam z hlediska vznikajícího funkčního repertoáru B buněk plodu.

Yancopoulos a Alt vyslovili hypotézu, že preference využití rodiny VH závislá na poloze v pre-B buňkách a novorozeneckých játrech nejspíše souvisí s jednodimenzionálním sledovacím mechanismem, zprostředkovaným rekombinázami, během spojování VDJ spíše než s disociativním spojováním souvisejícím se srážkami během trojrozměrné difuze. Existují údaje, které naznačují, že geny VH z jedné rodiny mohou být v mladých lymfocytech nahrazeny geny VH z jiné rodiny. Zdá se, že nahrazení genů V je spíše vzácnou událostí; může však přispívat k vytvoření repertoáru pre-B buněk. U lidských fetálních B buněk byl rovněž pozorován vysoce omezený soubor použití segmentů genů VH. Analýza lidského repertoáru VH ve 130 dnech gestace ukázala zaujaté použití určitých genů JH (JH3, JH4 a JH5) a také genu VH označeného 56P1, který vykazuje vysokou homologii s myším VH81X, členem rodiny VH7183 přednostně přestavěným v myších pre-B buňkách.

Podobně jsou některé rodiny Vκ přednostně exprimovány během ontogeneze. Kaushik a jeho kolegové analyzovali využití rodin Vκ neonatálními myšími B buňkami pomocí testu kolonií B buněk indukovaných LPS. Výsledky ukazují, že skupina rodin Vκ, jako jsou Vκ1, Vκ9 a Vκ8, které se nacházejí uprostřed lokusu Vκ, je neonatálními myšmi C57BL/6 vysoce využívána. Zajímavé je, že exprese Vκ21, nejvíce proximální rodiny Jκ, nebyla u neonatálních kolonií B buněk pozorována. Tyto údaje naznačují, že používání Vκ u neonatálních myší neodráží poziční odchylku pro expresi rodin 3′, ale spíše přednostní používání rodin Vκ1 a Vκ9, které se nacházejí ve středu lokusu Vκ. Tyto rozdíly naznačují, že mechanismy přeskupování a exprese genů Vκ se liší od mechanismů řídících lokus VH.

.