Inmunoglobulinas

Contenido Introducción Estructura molecular -Dominio Ig -Cadenas de las inmunoglobulinas -Fab y Fc -Fc: región efectora -Regiones determinantes de complementariedad -Región Bisagra Isotipos de las inmunoglobulinas

Contenido Alotipos de las inmunoglobulinas Idiotipos de las inmunoglobulinas Clases de las inmunoglobulinas -IgG -IgM -IgA -IgE -IgD Funciones efectoras mediadas por anticuerpo

Inmunoglobulinas Son las moléculas específicas para antígeno producidas por los linfocitos B, y el principal papel de estas células en la respuesta inmune es, por tanto, la síntesis de dichas moléculas (Regueiro, López, et al, 2008)

Inmunoglobulinas Funciones: Fijar antígenos extraños encontrados por el hospedador Mediar funciones efectoras para neutralizar o eliminar invasores externos. Son secretadas por las células plasmáticas (Kindt, Goldsby, 2007)

Estructura molecular Pueden encontrarse en forma soluble (anticuerpos) Ancladas a la membrana de los linfocitos B constituyendo el receptor para antígeno (BCR, B-cell receptor) de estas células. (Regueiro, López, et al, 2008)

Dominio Ig Las cadenas pesadas y las ligeras están formadas por una unidad estructural básica de 110 aminoácidos -dominio inmunoglobulina- que se repite cuatro-cinco veces en las pesadas y dos veces en las ligeras. Todas las proteínas que presentan este motivo en su estructura pertenecen superfamilia de las inmunoglobulinas. (Regueiro, López, et al, 2008)

Dominio Ig Dominio Ig

Superfamilia de las inmunoglobulinas

Cadenas de las inmunoglobulinas Los anticuerpos son glicoproteínas formadas por: 2 cadenas ligeras (L) 2 cadenas pesadas (H) Unidas por puentes disulfuro. (Levinson, 2004)

Cadenas de las inmunoglobulinas Una cadena L esta formada por un dominio variable (VL) y un dominio constante (CL) Las cadenas H están formadas por un dominio variable (VH) y tres o cuatro dominios constantes (CH) (Levinson, 2004)

Cadenas de las inmunoglobulinas

Fab y Fc Tiene dos zonas bien diferenciadas: Zona de unión (Fab) Zona efectora (Fc) (Gómez, 2013) http://www.veoapuntes.com/MEDICINA/2/INMUNOLOGIA/T3.%20INMUNOGLOBULINAS.pdf

Fab y Fc Fab: capacidad de interaccionar específicamente con antigeno Cuando se corta una molécula de inmunoglobulina con distintas proteasas (p. ej., pepsina, papaína) se liberan dos fragmentos proteicos -Fab (antigen binding fragment) y Fc (crystallizable fragment) funcional y estructuralmente diferentes. Fab: capacidad de interaccionar específicamente con antigeno Fc: funciones efectoras asociadas a isotipo del anticuerpo. (Regueiro, López, et al, 2008)

Fab y Fc

Fc: región efectora CH2: Fijación del complemento CH3: Unión a receptores en la membrana de los fagocitos

Fc: región efectora Cadenas Igμ y Igε tienen un cuarto dominio constante (CH4) CH4: Unión a receptores en la membrana de los mastocitos.

Regiones determinantes de complementariedad Las regiones variables de las cadenas L y H tienen tres secuencias de aminoácidos hipervariables en el extremo amino terminal (Levinson, 2004) Forman el sitio de unión con el antígeno y son llamadas: Regiones determinantes de complementariedad (Kindt, Goldsby, 2007)

Regiones determinantes de complementariedad La especificidad de los anticuerpos se deben a estas regiones hipervariables (Levinson, 2004) .

Región Bisagra Existe una región no globular de 10-60 aminoácidos entre el primer y segundo dominios constantes de las cadenas pesadas conocida como región bisagra Confiere flexibilidad a la inmunoglobulina entre estas dos regiones. (Regueiro, López, et al, 2008)

Región bisagra

Isotipos de las inmunoglobulinas Isotipos: son determinantes de región constante que en conjunto definen la clase y subclase de cada cadena pesada (Kindt, Goldsby, 2007). Existen 5 isotipos de cadena pesada: Cadena γ → Inmunoglobulina G (IgG) Cadena α → Inmunoglobulina A (IgA) Cadena μ → Inmunoglobulina M (IgM) Cadena δ → Inmunoglobulina D (IgD) Cadena ε → Inmunoglobulina E (IgE)

Isotipos de las inmunoglobulinas La cadena ligera puede ser de dos tipos: Cadenas κ (kappa) Cadenas λ (lambda) Cada molécula de anticuerpo tiene 2 cadenas l o 2 cadenas k Ambos tipos se encuentran en todas las inmunoglobulinas pero cada clase solo contiene un tipo de cadena pesada. (Levinson, 2004)

Alotipos de las inmunoglobulinas Los genes que codifican las inmunoglobulinas se heredan en forma de alelos por lo que a cada uno de este tipo de variante se le denomina variante alélica y al conjunto de variantes alélicas, se le denomina alotipo. Los alotipos, se sitúan en la región constante de las cadenas pesadas y ligeras. (García, Aguado, et al, 2013)

Alotipos de las inmunoglobulinas En el hombre se han descrito tres tipos de alotipos: Gm en las cadenas g de las IgG (25 alotipos) Am en las cadenas a de las IgA2 (2 alotipos) Km en las cadenas ligeras k (3 alotipos) (García, Aguado, et al, 2013) http://www.uco.es/grupos/inmunologia-molecular/inmunologia/tema03/etexto03.htm#alotipos

Idiotipos de las inmunoglobulinas La secuencia de aminoácidos única de los dominios VH y VL funcionan como determinantes antigénicos Cada determinante antigénico individual de la región variable se conoce como Idiotipo (Kindt, Goldsby, 2007)

Idiotipos de las inmunoglobulinas Cada anticuerpo presenta múltiples idiotipos, algunos son el verdadero sitio de unión de antígeno, otros comprenden secuencias de la región variable fuera del sitio de la unión. La suma de los idiotipos individuales se denomina Idiotipo del anticuerpo (Kindt, Goldsby, 2007).

Clases de las inmunoglobulinas Existen 5 clases de inmunoglobulinas Inmunoglobulina G (IgG) Inmunoglobulina A (IgA) Inmunoglobulina M (IgM) Inmunoglobulina D (IgD) Inmunoglobulina E (IgE)

IgG Es la clase mas abundante en el suero Existen 4 subclases que se reconocen por diferencias en la secuencia de la cadena γ: IgG1, IgG2, IgG3 y IgG4 Es el anticuerpo que predomina en la respuesta inmune secundaria. Es el único anticuerpo que atraviesa la placenta (Levinson, 2004)

IgG IgG1, IgG3 y IgG4 cruzan la placenta y tienen un papel importante en la protección del feto Activan el complemento, IgG3 es el mas eficaz IgG4 no es capaz de activar el complemento Se unen a los receptores Fc de las células fagocíticas mediando la opsonización (Kindt, Goldsby, 2007)

IgG Defiende el compartimiento tisular

IgM Representa el 5 al 10% del total de las inmunoglobulinas (Kindt, Goldsby, 2007). Es la principal inmunoglobulina producida en la respuesta inmune primaria Se encuentra en forma monomérica en la superficie de los linfocitos B En el suero es un pentámero formado por 5 unidades de IgM mas una cadena J (Levinson, 2004)

IgM El pentámero al tener 10 sitios de reconocimiento antigénico, es la Ig mas efectiva en la aglutinación y la activación del complemento. (Levinson, 2004) Es la primera inmunoglobulina sintetizada por el feto Defiende el compartimento vascular (Kindt, Goldsby, 2007)

IgA Constituye el 10 al 15% del total de las inmunoglobulinas. (Kindt, Goldsby, 2007) Cada molécula secretada de IgA es un dimero mas una molécula de cadena J y un componente secretor. Es la principal inmunoglobulina en secreciones como: el calostro, la saliva, lagrimas, y las secreciones del sistema respiratorio, intestinal y genitourinario. (Levinson, 2004)

IgA La unión de IgA a antígenos de superficie bacteriana y víricos impide la fijación de los patógenos a las células mucosas, inhibiendo las infecciones víricas y bacterianas. Defiende las puertas de entrada. (Kindt, Goldsby, 2007)

IgE Concentración sérica : 0.3 μg/ml (Kindt, Goldsby, 2007) Media las reacciones de hipersensibilidad inmediata (anafiláctica) Participa en la defensa contra determinados parásitos. (Levinson, 2004)

IgE La IgE se una a los receptores Fc en las membranas de los basófilos y mastocitos , induciendo la liberación de sus gránulos (desgranulación) Se liberan una diversidad de mediadores farmacológicamente activos y aparecen las manifestaciones alérgicas La desgranulación es necesaria para la lucha antiparasitaria. (Kindt, Goldsby, 2007)

IgD Tiene una concentración sérica de 30 μg/ml Junto con la IgM, es la principal inmunoglobulina unida a membrana que expresan células B maduras Aun no se identifica una función biológica efectora de la IgD (Kindt, Goldsby, 2007).

Funciones efectoras mediadas por anticuerpo Opsonización: promoción de la fagocitosis de antígenos por macrófagos y neutrófilos (defensa antibacteriana) Activación del complemento: importante para la desactivación y eliminación de antígenos y destrucción de patógenos Citotoxicidad mediada por células dependiente de anticuerpo: el anticuerpo unido a células blanco (p. ej. células infectadas por virus) actúa como receptor que permite que la célula atacante (células asesinas naturales NK) reconozca y destruya la célula blanco (Kindt, Goldsby, 2007).

Bibliografía Kindt Thomas, Goldsby Richard, Osborne Barbara. Inmunologia de Kuby. Sexta edición. México D.F. McGraw- Hill; 2007. Levinson Warren. Microbiología e inmunología medicas. Octava edición. España, Madrid. McGraw-Hill; 2004. Regueiro J. López C. González S. Martínez E. Inmunologia: Patogenia y patologia del sistema inmune. Tercera edicion. España, Madrid. Editorial Panamericana; 2008. Alberto Gómez Esteban. Inmunoglobulinas. Recuperado de: http://www.veoapuntes.com/MEDICINA/2/INMUNOLOGIA/ T3.%20INMUNOGLOBULINAS.pdf F. García-Cozar, E. Aguado y J. Peña. Inmunoglobulinas. Recuperado de: http://www.uco.es/grupos/inmunologia- molecular/inmunologia/tema03/etexto03.htm#alotipos