Abstrak grafis. Kredit: Sel (2022). DOI: 10.1016/j.cell.2022.11.031
Jika sel B adalah pabrik amunisi dari sistem kekebalan, memproduksi antibodi untuk menetralisir patogen berbahaya, maka struktur biologis kecil yang dikenal sebagai pusat germinal adalah fasilitas pengembangan senjatanya. Dibentuk sebagai respons terhadap infeksi dan vaksinasi, tempat pelatihan mikroskopis ini memungkinkan sel B menyempurnakan antibodi yang mereka gunakan untuk melawan virus dan bakteri tertentu.
Oleh karena itu, mencari tahu bagaimana pusat germinal bekerja sangat penting untuk memahami kekebalan dan mengembangkan vaksin yang lebih efektif. Sekarang, sebuah studi baru di Cell mengungkapkan mengapa beberapa pusat germinal bertahan selama berbulan-bulan, bukan berminggu-minggu, memberikan wawasan yang dapat menginformasikan desain vaksin di masa depan.
Botol lama, anggur baru
Pusat germinal terbentuk di jaringan limfatik tubuh segera setelah vaksinasi atau infeksi. Begitu berada di dalam pusat germinal, sel B mengalami mutasi cepat dan, melalui proses seleksi alam, hanya sel B dengan antibodi yang paling efektif berikatan dengan antigen targetnya yang bertahan. Sel B superior ini kemudian menjadi sel plasma, pabrik antibodi yang mengeluarkan banyak sekali antibodi ke dalam serum, atau sel B memori, yang berpatroli di tubuh untuk tanda-tanda kembalinya patogen yang mereka kembangkan untuk dilawan.
“Tujuan pusat germinal adalah untuk menghasilkan sel plasma berafinitas tinggi dan sel B memori, yang kemudian diekspor,” kata Renan VH de Carvalho, seorang postdoctoral fellow di laboratorium Gabriel D. Victora di The Rockefeller University.
Pada tikus, sebagian besar pusat germinal mati setelah beberapa minggu, setelah mencapai tujuannya untuk memproduksi sel B dengan afinitas tinggi. Tetapi yang terbentuk sebagai respons terhadap infeksi saluran pernapasan tertentu, termasuk flu, dapat bertahan dalam bisnis selama lebih dari enam bulan, kira-kira seperempat dari umur normal tikus. De Carvalho dan rekan-rekannya ingin memahami mengapa pusat germinal ini berumur panjang, dan apa sebenarnya yang terjadi di dalamnya.
Untuk penelitian tersebut, para peneliti pertama-tama menginfeksi tikus dengan virus influenza dan SARS-CoV-2, menunggu mereka membentuk pusat germinal, dan kemudian mengurutkan gen antibodi sel B yang diambil dari pusat tersebut selama 24 minggu. Sangat mengejutkan mereka menemukan bahwa, alih-alih terus berkembang dengan kecepatan tetap, pengoptimalan antibodi memuncak setelah 12 minggu dan kemudian tampaknya mengalami kemunduran, bahkan saat pusat tersebut tetap aktif. Penurunan yang membingungkan ini disebabkan oleh masuknya terus-menerus sel B “naif” yang tidak berevolusi ke dalam pusat germinal, para peneliti kemudian menemukan.
Seiring bergantinya minggu menjadi bulan, gambaran yang lebih lengkap mulai terbentuk: sel B pendiri yang awalnya menyemai pusat germinal yang berumur panjang secara bertahap digantikan oleh yang naif, sehingga hanya sebagian kecil dari pusat germinal akhir yang terbentuk dari keturunan sel B yang memulainya.
Sekolah lama vs sekolah baru
Rekrutan baru ini tidak berperilaku seperti sel B asli di pusat germinal. Eksperimen selanjutnya menunjukkan bahwa, meskipun sel B naif juga mengalami evolusi di dalam pusat germinal, mereka tidak menghasilkan antibodi yang dapat mengikat antigen flu atau SARS-CoV2.
“Kami dulu menganggap pusat germinal yang diinduksi infeksi sebagai reaksi tunggal yang menargetkan antigen dari patogen tertentu,” kata de Carvalho. “Tampaknya tidak, setidaknya dalam kasus pusat germinal berumur panjang ini.”
Tetapi beberapa sel B asli yang tersisa di lokasi cukup untuk menghasilkan kekebalan yang efisien terhadap patogen awal. Ketika para peneliti memaparkan kembali tikus ke antigen flu 3 bulan setelah mereka pertama kali terinfeksi — secara efektif meniru infeksi berulang atau suntikan penguat — mereka menunjukkan bahwa banyak sel B memori yang mulai memompa keluar antibodi diturunkan dari beberapa sel pendiri itu. bertahan di pusat germinal selama berbulan-bulan, dan bukan pengganti naif mereka.
“Meskipun mereka merupakan sebagian kecil dari jumlah sel di kemudian hari, sel-sel pendiri yang tinggal di pusat germinal untuk waktu yang lama masih melakukan tugasnya,” kata de Carvalho. Tapi seberapa baik sel-sel B pendiri melakukan pekerjaan mereka, dan apakah merekrut naif kram gaya mereka dan mengurangi kemanjuran mereka, masih harus dilihat. Studi selanjutnya dari lab Victora akan menjawab pertanyaan ini.
Sementara itu, temuan tersebut telah berimplikasi pada pemahaman umum kita tentang bagaimana germinal center beroperasi. Memahami dinamika antara sel B pendiri dan naif dapat membantu para peneliti memanfaatkan pusat germinal berumur panjang untuk menghasilkan antibodi yang lebih efektif melawan virus pernapasan berbahaya, seperti flu dan SARS-CoV-2.
“Invasi struktur pusat germinal yang sedang berlangsung oleh gelombang sekuensial sel B dapat berubah menjadi faktor penting dalam memprediksi hasil pusat germinal, mungkin jauh di luar model influenza khusus ini,” kata Victora, “dan mungkin memberi kita beberapa wawasan tentang bagaimana caranya membujuk pusat germinal untuk menghasilkan antibodi yang kita butuhkan.”
Informasi lebih lanjut: Renan VH de Carvalho et al, Penggantian klon menopang pusat germinal berumur panjang yang diprioritaskan oleh virus pernapasan, Cell (2022). DOI: 10.1016/j.cell.2022.11.031 Informasi jurnal: Sel Disediakan oleh Rockefeller University
Kutipan: Ketika tempat latihan sel B tubuh tetap buka setelah jam kerja (2022, 23 Desember) diambil 23 Desember 2022 dari https://medicalxpress.com/news/2022-12-body-cell-grounds-stay-hours.html
Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Terlepas dari kesepakatan yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.