Attivazione dei linfociti B e produzione di anticorpi: caratteristiche delle risposte immunitarie umorali

L'immunità umorale è mediata da anticorpi prodotti dai linfociti B. La funzione degli anticorpi è quella di legarsi ai determinanti antigenici di microrganismi extracellulari, causandone neutralizzazione o/e eliminazione.
Il tipo e la quantità di anticorpi prodotti variano in base al tipo di antigene, all'eventuale coinvolgimento dei linfociti T, alla sede anatomica dove la risposta immunitaria ha luogo e all'eventuale precedente esposizione all'antigene.
L'attivazione dei linfociti B e la loro differenziazione in cellule che producono anticorpi sono processi multifattoriali. I linfociti B maturi in grado di rispondere all'antigene si sviluppano a partire da precursori midollari prima dell'incontro con l'antigene e vanno poi a localizzarsi nei tessuti linfoidi periferici, dove avviene preferenzialmente l'interazione con gli antigeni estranei. Le risposte immunitarie umorali iniziano con il riconoscimento di un particolare antigene da parte di un piccolo numero (clone) di linfociti B specifici. L'antigene si lega e attiva i recettori, rappresentati da IgM e IgD, espressi sulla membrana dei linfociti B naïve. Questa attivazione può avvenire in modo dipendente o indipendente dai linfociti T e porta alla proliferazione, che consiste nell'espansione del clone di linfociti B specifici per l'antigene, e alla loro differenziazione, che consiste nella generazione di plasmacellule che secernano attivamente anticorpi e di linfociti B di memoria. I linfociti B attivati possono iniziare a produrre anticorpi diversi da IgM e IgD, un processo definito scambio di classe (isotipo) delle catene pesanti. I linfociti B che producono anticorpi dotati di un'affinità per l'antigene più elevata vengono selezionati, espandendosi preferenzialmente. Tale processo è definito maturazione dell'affinità.
L'attivazione dei linfociti B e le conseguenti risposte anticorpali agli antigeni proteici richiedono la collaborazione di linfociti T helper CD4+ in grado di riconoscere gli stessi antigeni. Per questa ragione le proteine vengono definite timo-dipendenti (T-dipendenti). D'altra parte , la definizione linfocita T helper deriva dal fatto che tali cellule “aiutano” i linfociti B a produrre anticorpi stimolandoli attraverso diversi meccanismi. Le risposte anticorpali ad antigeni multivalenti con determinanti antigenici ripetuti (quali polisaccaridi e i lipidi) non richiedono l'intervento dei linfociti T helper antigene-specifici. Quindi, tali molecole vengono definite antigeni timo-indipendenti (T-indipendenti, TI).
I linfociti B, a questo punto, si differenziano in cellule che producono anticorpi e in cellule di memoria a lunga sopravvivenza. Infatti, alcune plasmacellule migrano dagli organi linfoidi secondari al midollo osseo, dove possono permanere per diversi anni producendo bassi livelli di anticorpi che forniscono una protezione ogniqualvolta lo specifico microrganismo da essere riconosciuto infetta nuovamente l'individuo.
I processi di scambio isotipico e di maturazione dell'affinità avvengono tipicamente nelle risposte immunitarie umorali T-dipendenti verso antigeni proteici, in quanto, lo scambio di classe viene stimolato da segnali generati dai linfociti T helper, tra i quali le citochine e il ligando CD40, e il processo di maturazione dipende dall'attivazione dei linfociti B da parte dei linfociti T.
Le risposte anticorpali primarie e secondarie verso antigeni proteici si differenziano a livello sia qualitativo che quantitativo. Infatti, le risposte primarie sono il risultato dell'attivazione dei linfociti B naïve che mai in precedenza erano venute in contatto con l'antigene. Al contrario, le risposte secondarie sono dovute alla stimolazione di cloni di linfociti B di memoria che si erano già espansi numericamente nel corso della prima esposizione all'antigene. Le risposte secondarie, dunque, si svilupperanno più rapidamente di quelle primarie, producendo una quantità maggiore di anticorpi.