Il cambio di classe della catena pesante delle immunoglobuline è un processo che consente alle cellule B di cambiare la classe di anticorpi che producono. Questo processo è essenziale per la generazione di un repertorio diversificato di anticorpi, necessario affinché l’organismo possa rispondere a un’ampia gamma di agenti patogeni.

Il cambio di classe è regolato da una serie di fattori, tra cui l’ambiente delle citochine e la presenza di specifiche sequenze di DNA chiamate regioni di cambio. Le regioni di commutazione si trovano a monte di ciascun gene della regione costante della catena pesante e contengono sequenze riconosciute dalla citidina deaminasi (AID) indotta dall'attivazione dell'enzima.

AID è un membro della famiglia APOBEC di enzimi per la modifica del DNA. L'AID deamina i residui di citidina nel DNA, il che può portare alla conversione di una citosina in un uracile. Questo cambiamento nella sequenza del DNA può quindi essere riparato dal macchinario di riparazione del DNA della cellula, con conseguente eliminazione della regione di commutazione e unione del gene della regione variabile della catena pesante con un diverso gene della regione costante.

La cancellazione della regione di commutazione comporta anche la perdita del codone di stop che si trova all'estremità del gene della regione variabile. Ciò consente la lettura della trascrizione della catena pesante nel gene della regione costante, con conseguente produzione di una proteina anticorpale a lunghezza intera.

La classe di anticorpi prodotti da una cellula B è determinata dall'ambiente delle citochine. Ad esempio, la citochina interleuchina-4 (IL-4) promuove il passaggio delle cellule B alla classe IgG1, mentre la citochina interferone gamma (IFN-γ) promuove il passaggio delle cellule B alla classe IgG2a.

Il cambio di classe è un processo essenziale per la generazione di un repertorio anticorpale diversificato. Consentendo alle cellule B di cambiare la classe di anticorpi che producono, l’organismo è in grado di avviare un’efficace risposta immunitaria contro un’ampia gamma di agenti patogeni.

Come i nuovi circuiti nel confezionamento del DNA ci aiutano a produrre anticorpi diversi

La recente scoperta di nuovi circuiti nell’impacchettamento del DNA ci ha aiutato a capire come le cellule B siano in grado di generare un repertorio così diversificato di anticorpi. Questi anelli, chiamati "anelli di ricombinazione di scambio", si formano quando il DNA nella regione di scambio del locus della catena pesante viene portato in stretta prossimità. Ciò consente ad AID di accedere al DNA e deaminare i residui di citidina, il che porta alla cancellazione della regione di commutazione e all'unione del gene della regione variabile con un gene della regione costante diverso.

La formazione dei cicli di ricombinazione degli interruttori è regolata da una serie di fattori, incluso il fattore di trascrizione PU.1. PU.1 è espresso nelle cellule B e si lega a specifiche sequenze di DNA nella regione dello switch. Questo legame aiuta a portare il DNA in stretta prossimità, il che promuove la formazione di anelli di ricombinazione degli interruttori.

La scoperta dei circuiti di ricombinazione degli interruttori ci ha aiutato a capire come le cellule B siano in grado di generare un repertorio diversificato di anticorpi. Questa conoscenza ha importanti implicazioni per lo sviluppo di nuovi vaccini e trattamenti per le malattie autoimmuni.