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Son glucoproteínas presentes en el plasma y líquidos instersticiales, que el organismo elabora ante la entrada de un antigeno y que tienen la capacidad de unirse especificamente al mismo. Son producidos y secretados en gran cantidad por las celulas plasmaticas resultantes de la activacion y diferenciacion de los linfocitos B. Los anticuerpos poseen sitios de reconocimiento y union con determinantes antigénicos, que se denominan paratopes; todas las moleculas de anticuerpos secretados por un plasmocito dado, poseen la misma especifidad antigenica, es decir, reconocen el mismo antigeno. La parte del antigeno con el que el anticuerpo interacciona se denomina epitopo • Clases de Igs • En el caso de las IgG e IgA, se pueden distinguir, además, pequeñas diferencias de secuencias dentro de cada clase, que dan origen a subclases, que en humanos son • IgG1, IgG2, IgG3, IgG4 • IgA, IgA2. • Cada tipo (o en su caso, cada subclase) de cadena pesada H puede combinarse por separado con cada una de las dos versiones (k o l ) de cadenas L. • Las cadenas livianas pueden ser de dos tipos: kappa o lambda. En el humano, el 65% de los anticuerpos poseen cadenas kappa y el 35% lambda. • Ambas poseen aproximadamente 214 aminoacidos de longitud, que se dividen en dos regiones o dominios: uno llamado region variable de la cadena liviana (V1) y la llamada region constante de la cadena liviana (c1). Cada uno de estos dominios posee puentes disulfuro intercatenarios entre las regiones variable y constante. • Las cadenas pesadas son esencialmente de 5 tipos diferentes • Los anticuerpos constituyen glucoproteínas plasmáticas globulares, llamadas Inmunoglobulinas. Son moléculas formadas por los linfocitos B maduros. La función del anticuerpo consiste en unirse al antígeno y presentarlo a células efectoras del sistema inmune. Esta función está relacionada con la estructura de los distintos tipos de inmunoglobulinas. • Son proteínas globulares de gran peso molecular, formadas por 4 cadenas polipeptídicas, dos pesadas, llamadas H (heavy), y dos ligeras, denominadas L (light). Estas cadenas se unen mediante puentes disulfuro, uno entre las cadenas L y H, y dos entre las cadenas H. • Existen dos tipos de cadenas L (l y k) y cinco tipos de cadenas H (a, d, e, g y m), que dan lugar a los cinco isótopos de inmunoglobulina existentes (A, D, E, G y M). • Las cadenas H y L presentan dos regiones, o dominios, diferenciados: el dominio variable, V, y el dominio constante, C. El dominio variable es el responsable de reconocer al antígeno y unirse a él, ya que ahí se encuentra el paratopo. El dominio constante se une a las células del sistema inmune para activarlas. • En las cadenas H aparece una zona denominada región bisagra. Esta región posee la característica de ser muy flexible, permitiendo adquirir distintos ángulos entre las regiones V y C, y entre los brazos de la inmunoglobulina. • Se distinguen diversos tipos de inmunoglobulinas: IgG, IgM, IgA, IgD e IgE. • Desde el punto de vista estructural, todas ellas tienen en comun que su unidad basica esta formada por dos pares de cadenas peptidicas: un par de cadenas ligeras (cadenas L) con unos 220 aminoacidos cada una, y un par de cadenas pesadas (cadenas H) formadas por unos 440 aminoacidos cada una. • Estas cuatro cadenas estan ligadas por enlaces disulfuro. • El siguiente grafico muestra a las cadenas H en azul, a las cadenas L en verde y a los enlaces disulfuro entre las cadenas como lineas rojas (no se representan en el grafico otros enlaces disulfuro intracatenarios) • Las regiones o dominios V se denominan Variables • La secuencia de aminoacidos en esas regiones (las porciones amino terminales de las cadenas L y H) es altamente variable, y dentro de ellas, tanto en la cadena L como en la H, hay regiones hipervariables, los CDRs o regiones determinantes de complementareidad (Comple mentarity-determining regions) que forman los sitios de enlace con el antigeno que son complementarios a la topologia del antigeno especifico. • Como pueden observar, hay dos sitios de enlace para antigenos en cada unidad (LH)2 . Cuando una unidad (LH)2 es hidrolizada con papaina, se liberan tres fragmentos: dos denominados Fab y uno llamado Fc. • Los fragmentos Fab contienen la estructura que es capaz de enlazarse al antigeno (Fab = Fragment antigen-binding), mientras el fragmento Fc (c significa cristalizable) no puede unirse al antigeno, pero contiene un sitio (o sitios) que se enlaza(n) a proteinas del complemento y que es expuesto cuando ocurre la interaccion entre el anticuerpo y el antigeno. • La union antigeno:anticuerpo se realiza a traves de interacciones no covalentes (fuerzas de van der waals, puentes de hidrogeno, interacciones hidrofobicas) y produce cambios conformacionales similares a los observados en el mecanismo de ajuste inducido en la interaccion enzima:substrato • Inmunoglobulina G • Es la más abundante (80% del total de inmunoglobulinas). • Se une rápidamente con macrófagos y neutrófilos, provocando la destrucción del microorganismo. • Puede atravesar la barrera placentaria y se secreta en la leche materna. • Por ello, es responsable de la inmunidad fetal y la del recién nacido • Inmunoglobulina G- 4 Subclases • Elevada afinidad de unión al antígeno. • Únicas con función antitoxinas • Las IgG1 e IgG3 Opsoninas: se unen a receptores para Fc de la superficie de células fagocíticas (sobre todo macrófagos) • IgG3 > IgG1 > IgG2 Activan complemento por la ruta clásica • IgG1, IgG3 e IgG4 cruzan fácilmente la placenta Inmunoglobulina A (IgA) • 2 subclases: IgA1 e IgA2. • En suero IgA1 = 10 al 15% (Monómero) • En IgA2, que aparece como dímero. • IgA secretoria en superficies celulares • Saliva, Lágrimas, fluido nasal, tracto bronquial, tracto genitourinario, tracto digestivo, Leche materna Ig A E Ig G, y calostro • La estructura de las IgA dimérica consta de dos monómeros de IgA2 unidos "cola con cola" por medio de un péptido conocido como pieza de unión (J), y recubiertos por la llamada pieza secretora. • Protección en mucosas • Unión a epitopos repetitivos de la superficie de virus y bacterias • Los complejos de sIgA-antígeno eliminados por el movimiento ciliar del tracto respiratorio o por el peristaltismo del intestino • Se encuentra específicamente en secreciones serosas y mucosas, en superficies calientes y humedas que requieran de proteccion antimicrobiana. • Actúa protegiendo la superficie corporal y los conductos secretores. Genera, junto con la inmunoglobulina G, la inmunidad al recién nacido, al encontrarse en la leche. • Inmunoglobulina M (IgM) • 5 al 10% de las Ig séricas • • Secreción como pentámeros, con las Fc hacia adentro y los brazos Fab hacia afuera. • Posee mayor capacidad para unirse a virus o celulas completas • Aglutinación • Fijan y activan complemento • Confinados al torrente circulatorio (no se extravasan a tejidos) • IgM pentamérica es la forma efectora circulante en el plasma como respuesta inmune primaria • Los anticuerpos tipo IgM se expresan en la superficie de los linfocitos B y se encuentran fundamentalmente en el plasma. • Estos son los primeros anticuerpos producidos en cantidades signficativas contra un antigeno. • Las IgM promueven la fagocitosis y activan al sistema del complemento • Inmunoglobulina D (IgD) • Presenta una región bisagra bastante amplia, lo que puede ayudar a explicar el hecho de que es muy susceptible a proteolisis, siendo muy baja su vida media en sangre (unos tres días). • Aparece como Ig de membrana, junto con la mIgM, en los linfocitos B maduros vírgenes • Inmunoglobulina D • Aparece en muy baja concentración (1%). Son las primeras inmunoglobulinassintetizadas por los linfocitos B naïve. • Su función puede estar relacionada con la activación de estas células. Su estructura es similar a la estructura de la inmunoglobulina G, aunque varía en la posición de los restos glucosídicos de las cadenas proteicas. • Inmunoglobulina E (IgE) • La menos abundante en suero • Mediadora de las reacciones de hipersensibilidad inmediata (alergias) • IgE se unen a receptores específicos para Fc de IgE de mastocitos tisulares y de basófilos sanguíneos. • Confiere protección local frente a ciertos patógenos grandes, como helmintos • Recluta células plasmáticas y efectoras a través de una reacción de inflamación aguda. • Se encuentra en concentraciones muy bajas en el suero y secreciones al exterior (0'002%). • Juega un importante papel en las reacciones alergicas y posiblemente en la defensa contra infestaciones por algunos parasitos intestinales, ya que se encuentra aumentada en esas situaciones. • ESTRUCTURA DE LAS INMUNOGLOBULINA • Estructuralmente, las Ig son glucoproteínas formadas básicamente por cuatro cadenas polipeptídicas idénticas dos a dos: • Dos cadenas PESADAS idénticas o cadenas H (heavy), con un Pm de 55 a 77 kDa • Dos cadenas LIGERAS idénticas o cadenas L (light), con un Pm de 23 a 26 kDa. • Cada una de las cadenas consta de dos regiones claramente diferenciadas: • Región VARIABLE: donde se une al antígeno y, por tanto, responsable de la ESPECIFICIDAD de la Ig. • Se aprecian: Regiones hipervariables o CDR (regiones determinantes de complementariedad) CDR1, CDR2 y CDR3: forman el sitio de unión con el antígeno o paratopo • Regiones de armazón: secuencias entre los CDR que no presentan tanta variabilidad. • Región CONSTANTE: responsable de las funciones biológicas de la Ig. • Hay cinco ISOTIPOS de cadenas pesadas (µ, γ, α, δ, ε) que formarán las distintas Ig (IgM, IgG, IgA, IgD e IgE), y dos tipos de cadenas ligeras (κ,λ). • DOMINIOS • Cadenas ligeras: un dominio variable (VL) y uno constante (CL) • Cadenas pesadas: un dominio variable (VH) y tres (IgG, IgA e IgD) o cuatro (IgE e IgM) constantes (CH1, CH2, CH3, CH4). • REGIÓN DE LA BISAGRA: en las cadenas H de las IgG, IgA e IgD. Confiere flexibilidad a la molécula. • Tratando una molécula de Ig con proteasas, se descompone en dos fragmentos: • Fab (antigen binding fragment): en él reside la especificidad de la Ig • Fc (crystalizable fragment): responsable de las funciones efectoras de las Ig
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