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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 (anticuerpos)

en

forma

soluble

▪ Ancladas a la membrana de los linfocitos B constituyendo el receptor para antígeno (BCR, Bcell 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 cuatrocinco 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)

Fab y Fc 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 complemento

del

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 receptores en membrana de mastocitos.

a la los

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  o 2 cadenas  ▪ 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

alotipos) (García, Aguado, et al, 2013)

ligeras k (3

Idiotipos de las inmunoglobulinas ▪ La secuencia de aminoácidos

única de los dominios VH y VL

funcionan

como

determinantes antigénicos ▪ Cada determinante antigénico

individual variable

de se

la

región

conoce

Idiotipo (Kindt, Goldsby, 2007)

como

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 entrada. (Kindt, Goldsby, 2007)

de

IgE ▪ Concentración sérica : μg/ml (Kindt, Goldsby, 2007)

0.3

▪ 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/tema0 3/etexto03.htm#alotipos