11.7B: Genen en diversiteit van antilichamen

Somatische hypermutatie

De tweede fase van recombinatie treedt op nadat de B-cel door een antigeen is geactiveerd. In deze zich snel delende cellen ondergaan de genen die coderen voor de variabele domeinen van de zware en lichte ketens een hoog tempo van puntmutatie, door een proces dat somatische hypermutatie (SHM) wordt genoemd. SHM is een cellulair mechanisme waarmee het immuunsysteem zich aanpast aan de nieuwe vreemde elementen waarmee het wordt geconfronteerd en is een belangrijk onderdeel van het proces van affiniteitsrijping. SHM diversifieert de B-celreceptoren die worden gebruikt om antigenen te herkennen en stelt het immuunsysteem in staat zijn reactie aan te passen aan nieuwe bedreigingen tijdens de levensduur van een organisme. Somatische hypermutatie is een geprogrammeerd mutatieproces dat de variabele gebieden van immunoglobulinegenen aantast. SHM resulteert in ongeveer één nucleotideverandering per variabel gen, per celdeling. Als gevolg daarvan zullen alle dochter-B-cellen kleine aminozuurverschillen verwerven in de variabele domeinen van hun antilichaamketens. Dit verhoogt de diversiteit van de antilichaampool en beïnvloedt de antigeenbindingsaffiniteit van het antilichaam. Sommige puntmutaties resulteren in de productie van antilichamen met een lagere affiniteit met hun antigeen dan het oorspronkelijke antilichaam, terwijl andere mutaties antilichamen met een hogere affiniteit genereren. B-cellen die antilichamen met een hogere affiniteit op hun oppervlak tot expressie brengen, zullen tijdens interacties met andere cellen een sterk overlevingssignaal ontvangen, terwijl B-cellen met antilichamen met een lagere affiniteit dit niet zullen ontvangen en door apoptose zullen sterven. B-cellen die antilichamen met een hogere affiniteit voor het antigeen tot expressie brengen, zullen dus die met een zwakkere affiniteit voor functie en overleving overvleugelen. Het proces van het genereren van antilichamen met een verhoogde bindingsaffiniteit wordt affiniteitsrijping genoemd. Affiniteitsrijping vindt plaats na V(D)J recombinatie, en is afhankelijk van hulp van helper-T-cellen.

Antilichaamgenen reorganiseren zich ook in een proces dat klasse-switching wordt genoemd, waarbij de basis van de zware keten in een andere verandert. Hierdoor ontstaat een ander isotype van het antilichaam met behoud van het antigeenspecifieke variabele gebied, waardoor één enkel antilichaam door verschillende delen van het immuunsysteem kan worden gebruikt.