B cell dynamics

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Yolanda R. Carrasco

Group Leader

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Research summary

B cells are essential effectors of the adaptive immune response to pathogens. They are responsible for pathogen neutralization and clearance through the production of antigen-specific antibodies. The prompt onset of the humoral immune response is thus crucial in the fight against invaders. This process depends critically on the ability of naïve B cells to search for antigen in secondary lymphoid organs.

 

Publications

Barrio L, Delgado Cuevas V, Menta R, Mancheño-Corvo P, delaRosa O, Dalemans W, Lombardo E, Carrasco YR. Human adipose tissue-derived mesenchymal stem cells promote B cell motility and chemoattraction. Cytotherapy 2014; 16:1692-1699

Barrio L, Saez de Guinoa J, Carrasco YR. TLR4 shapes B cell dynamics via MyD88-dependent pathways and Rac GTPases. J Immunol 2013; 191:3867-3875

Sáez de Guinoa J, Barrio L, Carrasco YR. Vinculin arrests motile B cells by stabilizing integrin clustering at the immune synapse. J Immunol 2013; 191:2742-2751

Bañon-Rodríguez I, Sáez de Guinoa J, Bernardini A, Ragazzini C, Fernández E, Carrasco YR, Jones GE, Wandossel F, Antón IM. Ruffle formation and directional persistence during mesenchymal and ameboid cell migration rely on WIP expression.PLoS One 2013; 8:e70364

Perez-Rivero G, Cascio G, Fernandez Soriano S, Gil A, Sáez de Guinoa J, Rodriguez-Frade JM, Gomariz RP, Holgado BL, Cabañas C, Carrasco YR, Stein JV, Mellado M. Janus kinases 1 and 2 regulate chemokine-mediated integrin activation and naïve T cell homing. Eur J Immunol 2013; 43:1745-1757

 

figura1CarrascoLymphocyte dynamic plasticity is intrinsic to lymphocyte function and is crucial for adaptive immune protection. Better knowledge of the molecular mechanisms that govern lymphocyte behavior will reveal essential aspects of the immune response. It will also help to understand the ability of certain cancer cells to acquire lymphocyte-like dynamics in order to migrate and invade other tissues (metastasis). Using B lymphocytes as a model system and state-of-the-art technology, we study (1) the molecular mechanisms that underlie the switch between two opposite cell behaviours (stopped/synapse vs motile/kinapse) in the presence of chemokine and antigen, and (2) the functional relevance of the synapse/kinapse status balance for B cell fate; (3) we also study the importance of pathogen-mediated effects on B cell dynamics in influencing and their influence on the synapse/kinapse balance. Our recent results can be summarised in two main points.

Molecular mechanisms involved in the regulation of B cell dynamics by antigen and CXCL13. We identified a major role for the scaffold protein vinculin in governing B cell adhesion and motility. BCR signalling triggers vinculin recruitment to the immune synapse, where vinculin co-localizes with F‑actin at the peripheral supramolecular activation cluster (pSMAC). Lack of vinculin at the synapse impairs appropriate pSMAC assembly, enabling B cells to move in response to CXCL13 while displacing the antigen cluster to the cell uropod. Syk and actomyosin regulate vinculin recruitment and stability at the synapse. Vinculin activation and translocation from cytosol to adhesion sites requires its interaction with the lipid PIP2. Accordingly, PIP2 and the enzyme that produces it, PIPKIg, localise at the immune synapse pSMAC, and vinculin recruitment coincides with a PIPKIg-mediated PIP2 wave at early stages of synapse formation.

Modulation of B cell dynamics by innate signals. We found that TLR4 stimulation by lipopolysaccharide (LPS; a cell wall component of gram-negative bacteria) modulates B cell behaviour in dose- and exposure time-dependent manners. TLR4-stimulated B cells have enhanced cell polarisation and migration, as well as increased directionality in their movement compared to unstimulated B cells; the MyD88-dependent signalling cascade and Rac GTPases are involved in these changes.

 

figura2Carrasco

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Yolanda R Carrasco Principal investigator
Sara Violeta Merino Cortés Predoctoral scientist
Sara Román García Predoctoral scientist

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