El documento describe las etapas del desarrollo de células B, comenzando con las células madre hematopoyéticas (HSC) en la médula ósea. Las HSC dan lugar a células progenitoras multipotenciales (MPP) que pueden diferenciarse a varias líneas, incluidas las células B. Las MPP luego se convierten en progenitores multipotenciales preparados para linfoide (LMPP) que expresan marcadores como FLT3 y el receptor de IL-7. Algunas LMPP se convierten en progenitores de células

1. Desarrollo de células B
REALIZADO POR: MD PAUL GARZON

2. MEDULA OSEA
• El microambiente de la médula ósea es una compleja estructura
tridimensional con nichos celulares distintivos que están
especializados para influir sobre el desarrollo de las poblaciones de
células que maduran ahí. Una red densa de vasos sanguíneos de
pared delgada fenestrados (permeables) —los sinusoides de la
médula ósea— penetra en la médula ósea, lo que permite el paso de
células sanguíneas recién formadas hacia la periferia, y facilita la
circulación de sangre por la médula ósea.

3. • Además de servir como una fuente de células madre
hematopoyéticas, la médula ósea también contiene células madre
que pueden diferenciarse hacia adipocitos (células adiposas),
condrocitos (células de cartílago), osteocitos (células óseas), miocitos
(células musculares) y en potencia también otros tipos de células.
Cada una de estas clases diferentes de células madre requiere grupos
de factores específicos, secretados por células del estroma de la
médula ósea particulares para permitir su diferenciación apropiada.

4. • ino estroma se deriva del griego para colchón, y una célula del
estroma es un término general que describe una célula adherente
grande que apoya el crecimiento de otras células. Durante el
desarrollo de células B, las células del estroma de la médula ósea
satisfacen dos funciones. En primer lugar, al interactuar con
moléculas de adhesión sobre la superficie de hsc y células
progenitoras, las células del estroma retienen las poblaciones de
células en desarrollo en los nichos de la médula ósea específicos,
donde pueden recibir las señales moleculares apropiadas que se

5. • requieren para su diferenciación adicional. En segundo lugar,
poblaciones diversas de células del estroma expresan diferentes
citocinas. En diversos puntos en su desarrollo, las células B
progenitoras y precursoras deben interactuar con células del estroma
que secretan citocinas particulares y, así, las células B en desarrollo se
mueven en una progresión ordenada de un sitio a otro dentro de la
médula ósea; esta progresión es guiada por quimiocinas secretadas
por poblaciones particulares de células del estroma. Por ejemplo, las
hsc empiezan su vida en estrecho contacto con osteoblastos situados
cerca del revestimiento de la cavidad endosteal (médula ósea).

6. • Una vez diferenciadas hacia la etapa de célula pre-pro-B, las células B
en desarrollo requieren señales provenientes de la quimiocina
CXCL12, que es secretada por un grupo especializado de células del
estroma, para progresar a la etapa de pro-célula B. Las pro-células B a
continuación requieren emisión de señales provenientes de la
citocina IL-7, que es secretada por aun otro subgrupo de células del
estroma (figura 10-3). Muchos de estos factores de células del
estroma sirven para in - ducir la expresión de factores de
transcripción especializados importantes en el desarrollo de células B.

8. Las etapas de la hematopoyesis son definidas por marcadores de superficie celular, expresión
de factor de transcripción y reordenamientos de gen que codifica para inmunoglobulina
• en el caso de las células B, las etapas de desarrollo son definidas por el estado de
los genes que codifican para cadenas pesada y ligera de inmunoglobulina en
reordenamiento. Todavía no se entiende por completo el desarrollo de células B;
con todo, se han definido casi todos los intermediarios celulares importantes, e
inmunólogos del desarrollo están llenando de manera gradual las brechas en el
conocimiento. Los investigadores que están delineando la vía de diferenciación
de linfocitos B emplearon tres estrategias experimentales generales. En primer
lugar, generaron anticuerpos contra mo - léculas (antígenos o marcadores)
presentes sobre la superficie de células de la médula ósea. A continuación
determinaron cuáles de estas moléculas estuvieron presentes al mismo tiempo
que otros antígenos, y cuáles combinaciones de antígenos parecieron definir
tipos de células singulares (figura 10-4a). Además, el cultivo de células in vitro
que portan antígenos de superficie conocidos, seguido por análisis con citometría
de flujo de las células hijas generadas en cultivo, les permitió describir la
expansión secuencial de combinaciones particulares de moléculas de superficie
celular (figura 10-4b)

9. • En segundo lugar, al clasificar células que portan combinaciones
particulares de marcadores de superficie celular, y analizar esas
poblaciones de células respecto a reordenamientos de gen que codifica
para inmunoglobulina, los científicos lograron confirmar la estadificación
de la aparición de antígenos vinculados con el desarrollo particulares. Por
ejemplo, un antígeno que aparece sobre una célula en la cual no ha tenido
lugar reordenamiento del gen que codifica para la región variable, es
claramente expresado a una etapa muy temprana en la diferenciación de
célula B. De modo similar, un antígeno presente sobre la superficie de una
célula que ha reordenado los genes que codifican para cadena pesada, no
así los que codifican para cadena ligera, define una etapa en la
diferenciación de célula B más avanzada que la definida por el marcador
antes descrito, mientras que un antígeno presente sobre

10. • una célula que ha pasado por reordenamiento de los genes que
codifican tanto para cadena pesada como para cadena ligera,
caracteriza a una etapa muy avanzada en el desarrollo de célula B. De
esta manera, se definieron marcadores de superficie celular que
podían servir como indicadores de pasos particulares en la
diferenciación de células B (figura 10-4c)

11. • En tercer lugar, los investigadores usan el poder de la genética de
deleción (knockout) para determinar los efectos sobre el desarrollo de
células B de la eliminación de la expresión de genes particulares,
como los que codifican para factores de transcripción particulares
(figura 10-4d). Por ejemplo, la deleción (knockout) de un gen que
codifica para un factor de transcripción particular elimina la
capacidad de un animal para completar la recombinación VH a DJH
mientras que aún permite el reordenamiento

12. • JH. Esto indica que el factor de transcripción particular en cuestión no
es necesario para etapas de diferenciación de células B previas al
reordenamiento D a JH, pero que se requiere para una o más etapas,
empezando con la recombinación VH a DJH. Aun así, una desventaja
del método de deleción (knockout) es que sólo define la primera
etapa en la diferenciación en la cual se requiere el factor de
transcripción. En variaciones más recientes se ha explotado la
genética de introducción (knockin) (figura 10-4e) para generar
animales que expresan marcadores

13. • fluorescentes bajo el control de los promotores de factor de
transcripción, de modo que puede delinearse cada punto en el cual el
factor de transcripción es expresado. La estadificación de la expresión
de factor de transcripción a continuación se correlaciona con la
expresión tanto de marcadores de superficie celular como de
reordenamiento de gen que codifica para inmunoglobulina. La
secuencia de desarrollo de células B descrita en las secciones que
siguen se ha elucidado usando una combinación de estas estrategias.

14. HSC
• HSC Las hsc se renuevan por sí mismas (pueden dividirse para crear copias idénticas de la
célula padre) y son multipotenciales (pueden dividirse para formar células hijas que
están más diferenciadas que la célula padre, y que pueden desarrollarse a lo largo de
distintas líneas de células sanguíneas), y pueden dar lugar a todas las células de la
sangre. Las hsc mantienen un número relativamente grande de genes en un estado
llamado “preparado”, y una hsc individual puede poseer genes preparados característicos
de múltiples líneas celulares. La cromatina preparada se asocia con números de
nucleosomas más bajos que lo habitual, es más accesible a la actividad de enzima que la
mayor parte de la cromatina en la célula, y muestra patrones de metilación y acetilación
de histona característicos de la cromatina activa. Dependiendo de los estímulos
ambientales a los cuales cualquier hsc dada está expuesta, los factores de transcripción
pueden impulsar a la célula por varias vías de desarrollo posibles. Durante el proceso de
diferenciación que sigue, son desactivadas las regiones de cromatina preparadas que
contienen genes que son innecesarios para la vía del desarrollo seleccionada. En hsc
destinadas a ser células B, los factores de transcripción Ikaros, factor de secuencia de
purina 1 (PU.1) y E2A participan en las etapas más tempranas del desarrollo de la línea B.
Ikaros

15. • recluta complejos de remodelación de cromatina a regiones particulares en el dna y asegura la
accesibilidad de los genes necesarios para el desarrollo de células B. PU.1 preside una “ley de
equilibrio” leucocítico; las cifras bajas de PU.1 favorecen la diferenciación linfoide, mientras que
las células que expresan cifras más altas de PU.1 se desvían hacia un destino mieloide. La cifra de
proteína PU.1 expresada está regulada a su vez por el represor transcripcional Gfi1, que regula en
dirección descendente la expresión de PU.1 hasta las cifras necesarias para progresión por la vía
de las células B. La expresión de E2A contribuye al mantenimiento del fondo común de hsc al
participar en la regulación del control del ciclo celular en esta población. Como se hizo notar en el
capítulo 9, las hsc expresan la molécula de superficie celular c-Kit (CD117), que es el receptor para
el factor de células madre (stem) (scf). El scf es una citocina que existe en formas tanto unida a
membrana como soluble, y la interacción SCF-c-Kit es crucial para el desarrollo, en animales
adultos, de células progenitoras multipotenciales (mpp). El scf unido a membrana desempeña un
papel en la retención de hsc y sus células progenitoras hijas en los nichos ambientales apropiados
en la médula ósea. Las hsc también expresan el antígeno asociado a célula madre (stem)-1 (Sca-
1). Tanto c-Kit como Sca-1 son expresados en paralelo sobre células progenitoras tempranas, y su
expresión disminuye conforme las células se comprometen a una línea celular particular (figura
10-5). Las hsc a menudo se describen como Lin– , designación que se refiere al hecho de que no
tienen “marcadores de línea” característicos de una subpoblación de células sanguíneas
particular

16. MPP
• Las mpp generadas en el momento en que se recibe la señal de SCF/c-
Kit pierden la capacidad de autorrenovación extensa, pero retienen el
potencial para diferenciarse hacia varias líneas hematopoyéticas
diferentes. Las células mpp retienen la expresión de c-Kit y Sca-1, y
expresan de manera transitoria la molécula CD34. De hecho,
anticuerpos contra CD34 se usan en clínica para aislar células en esta
etapa en la hematopoyesis. Las mpp también expresan el receptor de
quimiocina CXCR4, que les permite unirse a la quimiocina derivada de
células del estroma CXCL12. La interacción entre CXCL12 y CXCR4 es
importante para asegurar que la célula progenitora ocupe el nicho
correcto dentro de la médula ósea (figura 10-3).

17. LMPP
• LMPP La célula progenitora en su camino a convertirse en una célula B a continuación
empieza a expresar el receptor de tirosina cinasa relacionado con fms 3 (flt-3). El flt-3 se
une al ligando de flt-3 unido a membrana sobre células del estroma de la médula ósea, y
emite señales a la célula progenitora para que empiece a sintetizar el receptor de IL-7 (IL-
7R, CD127). El flt-3 es expresado sobre progenitoras de célula B desde este punto hasta
la etapa pro-B, y actúa de manera sinérgica con IL-7R para promover el crecimiento de
células que portan flt-3 e IL-7R. La expresión de flt-3 sobre la superficie de la célula en
desarrollo marca la pérdida del potencial de la célula mpp para desarrollarse hacia
eritrocitos o megacariocitos y, por ende, caracteriza un nuevo nivel de compromiso
celular; de cualquier modo, esta progenitora aún retiene la capacidad para desarrollarse
a lo largo de la vía mieloide o de la linfoide. Estas células, ahora c-Kit+ , Sca-1+ y flt-3+ ,
se denominan progenitores multipotenciales, preparados para linfoide (lmpp) (figura 10-
5). Conforme quedan más comprometidas a la línea linfoide, las cifras de antígenos de
célula madre c-Kit y Sca-1 disminuyen, y las células destinadas a convertirse en linfocitos
empiezan a expresar RAG1/2 y desoxinucleotidil transferasa terminal (TdT) (capítulo 7).
La expresión de los genes que codifican para RAG1/2, TdT, IL-7R y el factor de
transcripción específico para célula B, EBF1, es regulada en dirección ascendente al final
de esta etapa.

18. ELP
• a expresión de RAG1/2 define a la célula como una célula progenitora
linfoide temprana (early) (elp). Un subgrupo de elp migra hacia afuera
de la médula ósea para sembrar el timo y servir como las
progenitoras de células T (capítulo 9). El resto de las elp permanece
en la médula ósea como progenitoras de células B. Sobre estas
células, las cifras de los antígenos c-Kit y SCa-1 tempranos disminuyen
conforme las cifras de IL-7R aumentan, y la elp ahora se desarrolla
hacia una clp.

19. CLP
• En la etapa de clp, la progenitora en camino a compromiso a célula B aún retiene
el potencial para madurar a lo largo de la línea nk, dc convencional o de célula T.
En este punto del desarrollo, señales recibidas por medio de IL-7R promueven la
supervivencia de la célula y aumentan la producción de EBF-1 y otros factores de
transcripción que se requieren para pasos más tardíos en la vía de diferenciación
de célula B. La emisión , de señales por medio del IL-7R ocurre mediante vías con
las cuales el lector se familiarizó en el capítulo 4. De manera específica, una vía
de jak-stat mediada por IL-7R induce la regulación ascendente de la molécula
antiapoptótica Mcl1. La emisión de señales por medio de IL-7R también da lugar
a la regulación ascendente de los genes C-myc y N-myc, que emiten señales para
la proliferación celular característica de la etapa de célula pro-B más tardía. Las
clp son c-Kitbajo, Sca-1bajo e IL-7R+ , y han perdido el potencial mieloide. No
obstante, conforme madura una clp destinada a diferenciarse a lo largo de la vía
de células B, la cromatina que contiene el locus de inmunoglobulina se hace cada
vez más accesible, y el linfocito en desarrollo se aproxima al punto en el cual está
comprometido de manera irrevocable a la línea de células B.

20. LOs pasos más tardíos del desarrollo de célula B
dan lugar a compromiso al fenotipo de célula B
• La figura 10-6 ilustra la expresión de marcadores de superficie celular,
y los patrones de reordenamiento de genes que codifican para
cadena pesada y para cadena ligera de inmunoglobulinas, empezando
en la etapa de desarrollo de célula pre-pro-B. Las etapas de
diferenciación de las células B han sido definidas por más de un grupo
de científicos y, como resultado, dos sistemas de nomenclatura están
en uso común. El primero, y más ampliamente usado, es la
nomenclatura de Basel (pre-pro, pro, pre-B, B inmadura), ideada por
Melchers y colegas. El segundo (A, B, C, C′, D, E) es el definido por
Hardy y colaboradores y el proceso mediante el cual se estableció
este sistema de clasificación del desarrollo de células B se describe
con detalle en el recuadro 10-3, Experimento clásico

21. Células pre-pro-B
• Con la adquisición del nuevo marcador específico para línea de células B, B220
(CD45R), y la expresión de cifras crecientes del factor de transcripción EBF1, la
célula en desarrollo entra a la etapa de célula pre-pro-B. El EBF1 es un factor de
transcripción importante en el desarrollo linfoide y, por ende, la transcripción del
gen Ebf1 está en sí bajo el control de múltiples factores de transcripción (figura
10-7). Cada uno de éstos se une en regiones promotoras distintas y, por ende, la
magnitud de transcripción del gen Ebf1 puede variar considerablemente
dependiendo de la combinación de factores controladores presentes en cualquier
etapa de desarrollo particular. En la etapa de célula prepro-B, el EBF-1, junto con
E2A, se une al gen que codifica para inmunoglobulina, lo cual promueve la
accesibilidad del locus D-JH y prepara a las células para el primer paso de la
recombinación del gen que codifica para Ig. El EBF-1 también es esencial para la
expresión completa de muchas proteínas de célula B, incluso Igα, Igβ (CD79α,β), y
los genes que codifican para el receptor de célula pre-B, que se expresarán
cuando la recombinación vdj de cadena pesada esté complet

22. • Las células pre-pro-B permanecen en contacto con células del
estroma que secretan CXCL-12 en la médula ósea. Sin embargo, el
inicio de la recombinación del gen D a JH clasifica a la célula como
una célula pro-B temprana, y en esta etapa la célula en desarrollo se
mueve dentro de la médula ósea, y busca contacto con células del
estroma que secretan IL-7

23. Células pro-B
• En la etapa de célula pro-B temprana, se completa la recombinación de D a
JH, y la célula empieza a prepararse para la unión de V a DJH. Empero, este
evento de recombinación final espera la expresión del factor de
transcripción de célula B prototípico, PAX5. El gen Pax5 figura entre los
blancos de transcripción de EBF-1 (figura 10-7), y la transcripción de genes
controlados por el factor de transcripción PAX5 denota el paso a la etapa
de desarrollo de célula pro-B, momento en el cual la expresión de genes
que no codifican para la línea B es bloqueada permanentemente. PAX5
puede actuar como un represor transcripcional, y como un activador
transcripcional, y bloquea la expresión del gen Notch-1, lo que termina
cualquier potencial residual de la célula pro-B a desarrollarse a lo largo de
la línea de células T. Muchos genes de células B importantes son activados
en esta etapa, bajo el control de PAX5 y otros factores de transcripción.
Entre éstos figura el gen que codifica para CD19, que se men

24. • cionó por vez primera en el capítulo 3, como uno de los componentes
del correceptor de célula B. CD19 se considera un marcador de célula
B prototípico, y a menudo se usa como tal en experimentos de
citometría de flujo. Una vez que la proteína PAX5 es expresada,
ocurre un reforzamiento mutuo entre la expresión de PAX5 y la de
EBF-1 (figura 10-7); cada factor de transcripción sirve para aumentar
la expresión del otro. La proteína PAX5 sigue siendo expresada en
células B maduras en tanto la célula B no se compromete a un destino
de célula plasmática después de estimulación antigénica (capítulo
12). La expresión más alta de EBF1 inducida por PAX5 también
permite un incremento de la expresión de IL-7R.

25. • PAX5 promueve la recombinación de VH a D al contraer el locus de
IgH, lo que acerca los segmentos de gen VH distantes a la región D-JH.
Las células B deficientes en PAX5 permiten el reordenamiento del gen
Ig de D a JH, pero no permiten la recombinación del segmento de gen
Ig de VH a D, lo que indica PAX5 promueve la recombinación de VH a
D al contraer el locus de IgH, lo que acerca los segmentos de gen VH
distantes a la región D-JH. Las células B deficientes en PAX5 permiten
el reordenamiento del gen Ig de D a JH, pero no permiten la
recombinación del segmento de gen Ig de VH a D, lo que indica

26. • Asimismo, durante la etapa de célula pro-B, c-Kit es activado
brevemente una vez más, lo que permite a la célula recibir señales
provenientes del factor de células madre. Al inicio de la etapa de
desarrollo de célula pre-B, la expresión de c-Kit es vuelta a desactivar
de manera irreversible. Hacia la etapa de célula pro-B tardía, casi
todas las células han iniciado recombinación del segmento de gen Ig
de VH a DJH, lo cual se completa hacia el inicio de la etapa de célula
pre-B temprana.

27. Células pre-B
• Durante la etapa de célula pre-B, la célula expresa un receptor de
célula pre-B compuesto de la cadena pesada reordenada, en
complejo con los componentes VpreB y λ5 de la cadena ligera
sustituto (figura 7-10). La aparición de este receptor de célula pre-B
señala la entrada de la célula B en desarrollo hacia la fase de célula
pre-B grande o temprana. La expresión de la cadena pesada en la
superficie de la célula es necesaria para la terminación de
reordenamiento adicional de cadena pesada, y asegura la exclusión
alélica de los genes que codifican para cadena pesada de Ig (capítulo
7). Los animales que muestran deficiencia de la expresión del
receptor de célula pre-B o de los componentes de emisión de señales
Igα,Igβ, no progresan a la etapa de célula pre-B

28. • La emisión de señales por medio del receptor de célula pre-B induce
algunas rondas de proliferación en la célula pre-B. Esta fase
proliferativa se correlaciona en el tiempo con la expresión sobre la
superficie de la célula pre-B de CD25, la cadena α del