Što je somatska hipermutacija?

Somatska hipermutacija (SHM) je mehanizam kojim se imunološki sustav prilagođava kako bi prepoznao antigene s kojima se prije nije susreo. Ovaj mehanizam je dominantna metoda kod ljudi i omogućuje stanicama imunološkog sustava da diverzificiraju svoje receptore promicanjem mutacije u varijabilnim regijama imunoglobulinskih gena. Ove regije tvore mjesta za vezanje antitijelo-antigen i doprinose sposobnostima specifičnosti svakog antitijela, omogućujući posebno prepoznavanje antigena.

Kada strani antigen, kao što je mikrob, dođe u kontakt s imunološkim sustavom, B stanice ga identificiraju kao nepoznatog. B stanice se tada aktiviraju i stimuliraju na proliferaciju. Tijekom ove proliferacije, DNK varijabilne regije imunoglobulina se transkribira i prevodi vrlo velikom brzinom, otprilike 105-106 puta brže od normalne mutacije. Ova somatska hipermutacija omogućuje brz odgovor koji je neophodan za učinkovit imunološki sustav.

Smatra se da se somatska hipermutacija postiže deaminacijom citozinske baze u DNA aktivacijom izazvanom deaminazom (AID), pretvarajući je iz deoksicitidina u deoksiuracil i rezultirajući novom DNK. Ova nova DNK sadrži neusklađenost uracil-guanina, jer se uracil normalno pojavljuje u RNA, gdje je uparen s adeninom, a guanin je normalno uparen s citozinom u DNK. Ispravljanje ove mutacije događa se uklanjanjem pomoću enzima za popravak DNA visoke vjernosti, uracil-DNA glikozilaze (UNG2), nakon čega slijedi sinteza novih DNA lanaca pomoću DNA polimeraze. Ovaj je proces, međutim, sklon pogreškama i može rezultirati zamjenom netočnih nukleobaza na izvornom mjestu deaminacije ili susjednim parovima baza. To stvara “vruću točku” koja je osjetljiva na mutacije umetanja i brisanja.

Rezultati somatske hipermutacije se zatim transkribiraju i prevode, što rezultira velikim brojem B stanica koje nose različite receptore i specifičnosti, kako ih kodiraju hipermutirane regije. One B stanice s antitijelima koje pokazuju najveći afinitet za antigen koji je izvorno stimulirao proliferaciju tada će se diferencirati u plazma stanice koje će proizvesti odgovarajuća, afinitetno specificirana protutijela, kao i u memorijske B stanice. Ove diferencijacije i sazrijevanje afiniteta će naknadno omogućiti imunološkom sustavu da proizvede veći, učinkovitiji odgovor ako se antigen susretne u budućnosti.

Somatska hipermutacija događa se u pojedinačnim imunološkim stanicama, pa se prenosi samo unutar te jedne određene stanične linije. Nadalje, mutacije se ne prenose ni na jedno potomstvo. Međutim, mogu nastati problemi jer somatska hipermutacija također uključuje stanice koje se auto-selektiraju protiv vlastitih stanica organizma. Ako dođe do neuspjeha u ovom procesu, može se izazvati autoimuni odgovor.