Resumen de Funciones de la actividad adaptadora y catalítica de la proteína tirosina kinasa de Bruton en la respuesta de las células B

Sara Román García

• español

  Los linfocitos o células B son esenciales en la respuesta inmune frente a patógenos, dando lugar a la respuesta adaptativa humoral en la que se generan células productoras de anticuerpo (células plasmáticas) y células B de memoria. Para ello, han de encontrar y reconocer antígeno específico a través del receptor de células B (B cell receptor, BCR). Las células B también son capaces de responder a estímulos de tipo innato, como los patrones moleculares asociados a patógenos (PAMP) a través de los receptores de tipo Toll (Toll-like receptors, TLR). La proteína tirosina kinasa de Bruton (Bruton´s tyrosine kinase, Btk) tiene un papel crucial en las rutas de señalización del BCR, receptores de quimioquinas y TLR, todos ellos esenciales para la respuesta de las células B.

  Dada su implicación en inmunodeficiencias, leucemias/linfomas y autoinmunidad, Btk se estudia intensamente y es diana terapéutica para el tratamiento de estas enfermedades.

  En esta tesis doctoral, estudiamos el papel de las funciones adaptadora y kinasa de Btk en la motilidad de las células B en respuesta a CXCL13, la formación de la sinapsis inmune y activación en respuesta a antígeno, y en la respuesta a estímulos de tipo innato (LPS, CpG) de células B. Para ello, utilizamos una línea de células B, células B primarias aisladas de distintos modelos animales, inhibidores farmacológicos de la actividad kinasa de Btk (ibrutinib, acalabrutinib), y células B humanas aisladas de pacientes con inmunodeficiencia ligada al cromosoma X (X-linked agammaglobulinemia, XLA). Los datos obtenidos indican que ambas actividades adaptadora y kinasa de Btk son esenciales para la motilidad de las células B mediada por la integrina LFA-1 en respuesta a CXCL13. En la formación de la sinapsis inmune, Btk tiene distintas funciones: 1) la función adaptadora regula la capacidad de las células B para formar la sinapsis inmune así como su correcto ensamblaje; 2) la actividad kinasa de Btk controla la cantidad de antígeno acumulada en la sinapsis a través del eje PLCg2/Ca2+ .

  Defectos tanto en la función adaptadora como en la actividad kinasa de Btk alteran la polarización del centro organizador de microtúbulos (MTOC) a la sinapsis, la activación y la proliferación de las células B. En respuesta a LPS o CpG, tanto la función adaptadora como la catalítica de Btk controlan la proliferación, el cambio de clase de inmunoglobulina y la producción de citoquinas en células B. La pre-estimulación de células B con LPS o CpG no alteró la quimiotaxis ni haptotaxis en respuesta a CXCL12, pero sí aumentó la capacidad de agregación de antígeno en la sinapsis inmune, corrigiendo el defecto causado por la falta de actividad kinasa en Btk.

• English

  B lymphocytes or B cells are essential players in the immune response against pathogens giving rise to the adaptive humoral immune response, where they differentiate into antibody secreting cells (or plasma cells) and memory B cells. For that, they need to encounter with their specific antigen through the B cell receptor (BCR). B cells are also able to respond to innate stimuli, such as the pathogen associated molecular patterns (PAMP) through the toll-like receptors (TLR). Bruton’s tyrosine kinase (Btk) has a crucial role in the signaling pathways downstream essential receptors for the B cell response, such as the BCR, TLR and chemokine receptors. Given its implication in immunodeficiencies, leukemias/lymphomas and autoimmunity, Btk is intensily studied and is a therapeutic target for the treatment of these diseases.

  In this doctoral thesis, we study the role of Btk shuttling/scaffold and kinase activities in CXCL13-triggered B cell motility, antigen-triggered B cell immune synapse formation and activation and in the B cell response to innate stimuli (LPS, CpG). To do this, we used a mouse B cell line, primary B cells from distinct mouse models, pharmacological inhibitors (Ibrutinib, acalabrutinib) and human B cells isolated from patients with X-linked agammaglobulinemia (XLA). Our data shows that both Btk shuttling/scaffold and kinase activities are essential for LFA-1 mediated B cell migration in response to CXCL13. In the immune synapse formation, Btk has different roles: 1) Btk shuttling/scaffold function regulates the B cell ability to trigger immune synapse formation as well as its appropriate molecular assembly; 2) Btk-kinase activity regulate the amount of antigen accumulated in the immune synapse through the PLCg2/Ca2+ axis. Impaired Btk membrane recruitment or kinase function likewise alters microtubule-organizing center (MTOC) polarization to the immune synapse, B cell activation and proliferation. In response to LPS or CpG, both Btk shuttling/scaffold and kinase activities control B cell proliferation, immunoglobulin class-switching and cytokine production. LPS or CpG B cell pre-stimulation does not alter the chemotaxis or haptotaxis in response to CXCL12, but increases the antigen-gathering capacity at the immune synapse, correcting the defects of Btk kinase-inactive B cells.