Comutação de classe ocorre após a ativação de uma célula B madura através de sua molécula de anticorpos ligada à membrana (ou receptor de célula B) para gerar as diferentes classes de anticorpos, todos com os mesmos domínios variáveis que o anticorpo original gerado na célula B imatura durante o processo de recombinação V(D)J, mas possuindo domínios constantes distintos em suas cadeias pesadas.
Células B imaturas produzem tanto IgM quanto IgD, que são os dois primeiros segmentos de cadeias pesadas no locus da imunoglobulina. Após ativação pelo antígeno, estas células B proliferam. Se estas células B activadas encontram moléculas de sinalização específicas através dos seus receptores CD40 e citocinas (ambos modulados pelas células T helper), são submetidas a uma mudança de classe de anticorpos para produzir anticorpos IgG, IgA ou IgE. Durante a mudança de classe, a região constante da cadeia pesada da imunoglobulina muda, mas as regiões variáveis, e portanto a especificidade antigênica, permanecem as mesmas. Isto permite que diferentes células filhas da mesma célula B ativada produzam anticorpos de diferentes isótipos ou subtipos (por exemplo, IgG1, IgG2, etc.).
A ordem dos exões de cadeia pesada é a seguinte:
- μ – IgM
- δ – IgD
- γ3 – IgG3
- γ1 – IgG1
- α1 – IgA1
- γ2 – IgG2
- γ4 – IgG4
- ε – IgE
- α2 – IgA2
Comutação de classe ocorre por um mecanismo chamado de recombinação de chave de classe (CSR) de ligação. A recombinação de comutação de classe é um mecanismo biológico que permite que a classe de anticorpos produzidos por uma célula B ativada mude durante um processo conhecido como isótipo ou comutação de classe. Durante a RSC, porções do locus da cadeia pesada de anticorpos são removidas do cromossoma, e os segmentos do gene em torno da porção deletada são unidos novamente para reter um gene de anticorpos funcional que produz anticorpos de um isótipo diferente. Quebras de cadeia dupla são geradas no DNA em motivos de nucleotídeos conservados, chamados de regiões de switch (S), que são a montante de segmentos de genes que codificam as regiões constantes das cadeias pesadas de anticorpos; estas ocorrem adjacentes a todos os genes de regiões constantes de cadeias pesadas, com exceção da cadeia δ. O DNA é cortado e quebrado em duas regiões S selecionadas pela atividade de uma série de enzimas, incluindo a deaminase (AID) induzida por ativação (cytidine), a glicosilase do DNA uracil e as endonucleases apirimídicas/apurínicas (AP)-apurínicas. O ADN interveniente entre as regiões S é posteriormente eliminado do cromossoma, removendo os exões indesejados μ ou δ de região constante de cadeia pesada e permitindo a substituição de um segmento genético de região constante γ, α ou ε. As extremidades livres do DNA são unidas novamente por um processo chamado de união final não-homológica (NHEJ) para ligar o exon de domínio variável ao exon de domínio constante a jusante desejado da cadeia pesada de anticorpos. Na ausência de união final não-homológica, as extremidades livres do DNA podem ser unidas novamente por um caminho alternativo tendencioso para as uniões de microhomologia. Com exceção dos genes μ e δ, apenas uma classe de anticorpos é expressa por uma célula B em qualquer ponto no tempo. Enquanto a recombinação de um cromossomo em “cis” é principalmente um processo delecional, rearranjando um cromossomo em “cis”, também pode ocorrer (em 10 a 20% dos casos, dependendo da classe Ig) como uma translocação inter cromossômica misturando genes de cadeia pesada de imunoglobulina de ambos os alelos.