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728 Capítulo 36 DEFENSAS CONTRA LA ENFERMEDAD Los anticuerpos y receptores de células T se constituyen a partir de fragmentos No existen genes para las moléculas enteras de anticuerpos. La clave para producir números enormes de anticuerpos a partir de un número mucho menor de genes es ensamblar los anticuerpos a partir de piezas que se combinan en formas aleatorias. El genoma de los seres humanos y de otros verte- brados incluye genes que codifican muchas versiones diferen- tes de las regiones del anticuerpo que pueden unirse en millones de combinaciones diferentes. Al desarrollarse cada célula B individual, sólo conserva unos cuantos genes codifi- cadores de fragmentos, escogidos al azar (que incluyen cadenas pesadas y ligeras, así como regiones constantes y variables); los demás se obtienen del DNA conforme la célula B madu- ra, como se ilustra en la FIGURA 36-8. Por lo tanto, cada célu- la B produce un solo tipo de anticuerpo, determinado por la recombinación aleatoria de genes de región variable y cons- tante, el cual es diferente del anticuerpo producido por otras células B (excepto por sus propias células hijas). La selección aleatoria de genes codificadores de fragmentos de anticuerpo, de entre una gran cantidad de opciones, produce un gran nú- mero de posibles combinaciones distintas. Esto puede enten- derse más fácilmente si analizamos la formación de genes de anticuerpos en términos de dos mazos de naipes, cada uno con cientos de cartas. Cada célula B recibe una “mano” que contie- ne dos genes de región variable: uno elegido al azar del “mazo de cadena ligera y región variable” y otro del “mazo de cade- na pesada y región variable”. Como cada mazo contiene cien- tos de genes, habrá millones de combinaciones. El sistema inmunitario no diseña anticuerpos ni receptores de células T expresamente para unirse con antígenos invasores El resultado final de esta recombinación de genes es que cada célula B produce sus propios anti- cuerpos. El cuerpo humano contiene un “ejército” de quizá 100 millones de anti- cuerpos distintos (y un número aún ma- yor de receptores de células T), por lo que los antígenos casi siempre encuen- tran anticuerpos o receptores capaces de unirse a ellos. Es importante darse cuenta de que el sistema inmunitario no “diseña” anticuerpos ni receptores de células T en los que encajen los antígenos invasores, tal como un sastre podría diseñar ropa a la medida para un cliente. Más bien, el sistema inmunitario sintetiza al azar millones de anticuerpos y receptores distin- tos. Al igual que la ropa que se vende en una tienda departa- mental, el surtido de anticuerpos y receptores simplemente está ahí, esperando. En nuestra analogía con la ropa, si hay su- ficientes percheros con ropa para escoger, todos encontrare- mos algo que nos quede bien. La unión de un antígeno con un anticuerpo origina cambios en las células B, los cuales nor- malmente dan pie a la destrucción de los microbios que llevan el antígeno. Examinaremos los pormenores de esos cambios dentro de un momento. El sistema inmunitario distingue lo “propio de lo “ajeno” ¿Por qué nuestro sistema inmunitario no destruye nuestras propias células? Las superficies de nuestras propias células corporales llevan proteínas y polisacáridos grandes, al igual que las llevan los microbios. Algunas de esas proteínas, llama- das en conjunto complejo mayor de histocompatibilidad (ma- jor histocompatibility complex, MHC), son únicas para cada individuo (con excepción de los gemelos idénticos, que tienen los mismos genes y, por lo tanto, las mismas proteínas de MHC). ¿Por qué estos antígenos de “identidad” no movilizan al sistema inmunitario propio? La clave parece ser la presen- cia continua de los antígenos del cuerpo durante la madura- ción de las células inmunitarias. Algunas células inmunitarias que se están diferenciando producen anticuerpos o recepto- res de células T capaces de unirse a las proteínas y polisacá- ridos del propio cuerpo, tratándolos como antígenos. Sin embargo, estas células inmunitarias inmaduras y desorienta- das se destruyen rápidamente. Al destruir estas células infrac- toras antes de que maduren, el sistema inmunitario distingue lo “propio” de lo “ajeno” y conserva sólo las células inmuni- tarias que no atacan a las moléculas propias del cuerpo. región constante región variable Cromosomas en la célula precursora formación de células B a) b) c) célula B 1 célula B 2 célula B 3 anticuerpo 1 anticuerpo 2 producción de anticuerpos anticuerpo 3 CL CL CP CP CP VL1 VL2 VP3 CL VL1 VP5 CP VP2 CL VL5 VL2 VL3 VL4 VL5 VP1 VP2 VP3 VP4 VP5 cadena ligera cadena pesada cadena ligera cadena pesada FIGURA 36-8 La recombinación produce genes de anticuerpos Cada célula precursora del sistema inmuni- tario contiene al menos un gen para las regio- nes constantes (C) de las cadenas ligera (CL) y pesada (CP) de los anticuerpos y muchos ge- nes para las regiones variables (VL1�5 y VP1�5). Durante el desarrollo de cada célula B, es- tos genes se recombinan para colocar uno de los genes de región variable junto a un gen de región constante. Así, para cada cadena, cada célula B genera un “gen de anticuerpo recombinado” que difiere de los genes de an- ticuerpo recombinados generados por otras células B. c)
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