Purinergic signalling modulates B cell activation
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Date
2024
Authors
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Abstract
B lymphocytes are cells of the adaptive immune system that produce specific antibodies after activating their BCR by antigen recognition, forming an immunological synapse that facilitates synapse that facilitates antigen retrieval, processing and presentation.While B-lymphocytes are known to respond to various microenvironmental signals, the full extent of their activation remains a mystery. This study, however, delves into uncharted territory by assessing the impact of ATP, a danger signal released by stressed cells that promotes a pro-inflammatory response, and adenosine, a metabolite of ATP known for its immunosuppressive role, on B-lymphocyte activation.To evaluate this, B cells were incubated with different concentrations of ATP and adenosine prior to activation with antigen-coated beads that mimic the immunological synapse with an antigen-presenting cell. Our results indicate that extracellular ATP enhances the ability of B cells to extract and present antigens. We also found that the P2X4 receptor is recruited to the immune synapse following BCR activation, mediating the effects of ATP on B cell functions by regulating actin reorganisation and promoting the cellular stretch response of B cells. In contrast, stimulation with adenosine decreases the ability of B cells to extract and present antigens.Overall, our findings suggest that the presence of ATP and adenosine in the extracellular milieu locally regulates B-cells activation and function, providing new insights into the modulation of their immune response and possible therapeutic targets for inflammatory diseases.
Los linfocitos B son componentes fundamentales del sistema inmune adaptativo, responsables de producir y secretar anticuerpos específicos contra patógenos y antígenos. Su activación se inicia por el reconocimiento de antígenos, usualmente inmovilizados en la superficie de una célula presentadora de antígenos, a través de su BCR, lo que lleva a la formación de una sinapsis inmunológica. Esta estructura organizada implica la remodelación local del citoesqueleto de actina, la convergencia de moléculas de señalización y el reclutamiento de compartimentos lisosomales que contienen moléculas de histocompatibilidad de clase II, facilitando la extracción de antígenos para su procesamiento y presentación. Los linfocitos B responden a varias señales microambientales; sin embargo, el impacto de estas señales en la activación de los linfocitos B no se comprende completamente. El ATP, una señal de peligro liberada por células estresadas, modula las funciones de las células inmune, promoviendo una respuesta proinflamatoria, mientras que su metabolito adenosina inhibe su actividad. Dado que el ATP se libera en condiciones inflamatorias y la activación aberrante de los linfocitos B está asociada con enfermedades inflamatorias, junto con la adenosina sostenida que resulta en la inhibición de las células inmune, este trabajo evaluó el impacto de estas moléculas en la función de los linfocitos B, específicamente su capacidad para extraer y presentar antígenos. Para ello, los linfocitos B se activaron con perlas recubiertas de antígeno o cubreobjetos para imitar la sinapsis inmunológica, permitiendo la visualización y cuantificación de componentes intracelulares y la evaluación de la extracción de antígenos. Los linfocitos B se incubaron con diferentes concentraciones de adenosina (10 y 20 μM) y ATP (10, 50 y 100 μM) antes de su activación. La extracción de antígenos se cuantificó midiendo el antígeno restante en las perlas, mientras que la presentación de antígenos se evaluó en un ensayo de co-cultivo con un hibridoma de células T específico para el antígeno. Nuestros resultados indican que el ATP extracelular aumenta la extracción y presentación de antígenos por parte de los linfocitos B sin alterar el reclutamiento de lisosomas a la sinapsis inmunológica. Encontramos que el receptor P2X4 se recluta a la sinapsis inmunológica tras la activación del BCR, mediando los efectos del ATP en las funciones de los linfocitos B al regular la reorganización de la actina, promoviendo la activación del regulador de actina cofilina e influyendo en la respuesta de estiramiento celular de los linfocitos B. También mostramos que la localización y el tráfico del receptor P2X4 son cruciales para su papel en la regulación de la dinámica lisosomal y los eventos de fusión en los linfocitos B. Por el contrario, la estimulación con adenosina disminuye la extracción y presentación de antígenos por parte de los linfocitos B, mediada por la activación del receptor de adenosina 2A. En general, nuestros hallazgos sugieren que la presencia de ATP y la adenosina en el medio extracelular regulan localmente la activación y función de los linfocitos B, proporcionando nuevos conocimientos sobre la modulación de su respuesta inmune y posibles blancos terapéuticos para enfermedades inflamatorias.
Los linfocitos B son componentes fundamentales del sistema inmune adaptativo, responsables de producir y secretar anticuerpos específicos contra patógenos y antígenos. Su activación se inicia por el reconocimiento de antígenos, usualmente inmovilizados en la superficie de una célula presentadora de antígenos, a través de su BCR, lo que lleva a la formación de una sinapsis inmunológica. Esta estructura organizada implica la remodelación local del citoesqueleto de actina, la convergencia de moléculas de señalización y el reclutamiento de compartimentos lisosomales que contienen moléculas de histocompatibilidad de clase II, facilitando la extracción de antígenos para su procesamiento y presentación. Los linfocitos B responden a varias señales microambientales; sin embargo, el impacto de estas señales en la activación de los linfocitos B no se comprende completamente. El ATP, una señal de peligro liberada por células estresadas, modula las funciones de las células inmune, promoviendo una respuesta proinflamatoria, mientras que su metabolito adenosina inhibe su actividad. Dado que el ATP se libera en condiciones inflamatorias y la activación aberrante de los linfocitos B está asociada con enfermedades inflamatorias, junto con la adenosina sostenida que resulta en la inhibición de las células inmune, este trabajo evaluó el impacto de estas moléculas en la función de los linfocitos B, específicamente su capacidad para extraer y presentar antígenos. Para ello, los linfocitos B se activaron con perlas recubiertas de antígeno o cubreobjetos para imitar la sinapsis inmunológica, permitiendo la visualización y cuantificación de componentes intracelulares y la evaluación de la extracción de antígenos. Los linfocitos B se incubaron con diferentes concentraciones de adenosina (10 y 20 μM) y ATP (10, 50 y 100 μM) antes de su activación. La extracción de antígenos se cuantificó midiendo el antígeno restante en las perlas, mientras que la presentación de antígenos se evaluó en un ensayo de co-cultivo con un hibridoma de células T específico para el antígeno. Nuestros resultados indican que el ATP extracelular aumenta la extracción y presentación de antígenos por parte de los linfocitos B sin alterar el reclutamiento de lisosomas a la sinapsis inmunológica. Encontramos que el receptor P2X4 se recluta a la sinapsis inmunológica tras la activación del BCR, mediando los efectos del ATP en las funciones de los linfocitos B al regular la reorganización de la actina, promoviendo la activación del regulador de actina cofilina e influyendo en la respuesta de estiramiento celular de los linfocitos B. También mostramos que la localización y el tráfico del receptor P2X4 son cruciales para su papel en la regulación de la dinámica lisosomal y los eventos de fusión en los linfocitos B. Por el contrario, la estimulación con adenosina disminuye la extracción y presentación de antígenos por parte de los linfocitos B, mediada por la activación del receptor de adenosina 2A. En general, nuestros hallazgos sugieren que la presencia de ATP y la adenosina en el medio extracelular regulan localmente la activación y función de los linfocitos B, proporcionando nuevos conocimientos sobre la modulación de su respuesta inmune y posibles blancos terapéuticos para enfermedades inflamatorias.
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Tesis (Doctor en Ciencias con mención en Biología Celular y Molecular)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2024?