ANTICUERPOS

Los anticuerpos son:

Proteínas de estructura globular sintetizadas por células del sistema inmune (Linfocitos B y células plasmáticas derivadas de ellos).
Presentes en la sangre (plasma) y otros fluidos biológicos (saliva, lágrimas, secreción mucosa intestinal, líquido sinovial, líquido intersticial etc.)
En el plasma se detectan dentro de la fracción de las γ globulinas.
Capaces de reconocer a otras moléculas (antígenos) de manera muy específica, y formar complejos estables con ellos (inmunocomplejos).
Su aparición en plasma forma parte de la respuesta inmunológica adaptativa, en lo que se conoce como respuesta humoral específica.
Los anticuerpos tienen una vida media en el organismo relativamente larga (varias semanas). Constituyen una defensa muy eficaz contra agentes patógenos

Son proteínas globulares de gran peso molecular, formadas por 4 cadenas polipeptídicas, 2 pesadas llamadas H con unos 440 aminoácidos cada una y 2 ligeras llamadas L con unos 220 aminoácidos cada una, estas cadenas se unen mediante puentes de disulfuro, uno entre las cadenas L y H y dos entre las cadenas H. estas cadenas proteicas presentan radicales glucídicos.

Existen 2 tipos de cadenas L (I y K) y 5 tipos de cadenas H (a,d,g,e y m), que dan lugar a los 5 isotopos de inmunoglobulinas existentes (A,D,G,E y M).

¿CÓMO SE FORMAN?

Se estima que nuestras células plasmáticas pueden elaborar alrededor de mil millones de anticuerpos diferentes. Debido a que la manufactura de los anticuerpos, al igual que las otras proteínas del organismo, está codificada en los genes se puede pensar, a primera instancia, que cada uno de nosotros tiene varios miles de millones de genes. Pero esto no es así, cada células del organismo quizás tenga 100 000 genes que codifican todas las proteínas que el cuerpo puede fabricar. Entonces aparentemente algo anda mal, ¿cómo es que un número limitado de genes puede codificar la producción de una cantidad casi ilimitada de anticuerpos diferentes? La respuesta viene de los estudios de recombinación de ADN, los que demuestran que los genes que determinan la estructura de cada anticuerpo no están presentes como tales en las células embriónicas.

En lugar de un "juego completo de genes de anticuerpos" las células embriónicas lo que tienen son unos pocos cientos de pedacitos genéticos y piezas que pueden considerarse como el juego de partes que sirve para ensamblar los genes de anticuerpos. Esos segmentos de genes se barajan y combinan de diferentes formas por cada célula B cuando esta se hace inmunocompetente, proceso conocido como recombinación somática. La información que aparece en los recién nacidos genes ensamblados a continuación se expresa en los receptores de la superficie de las células B y luego en los anticuerpos liberados por la prole de células plasmáticas. La mezcla al azar de los segmentos de genes para fabricar un anticuerpo único con zonas L y P determinadas, solo cuentan por una fracción de la enorme variabilidad vista en los anticuerpos, sin embargo la situación se explica por el hecho de que ciertas zonas de los segmentos de genes, conocidas como regiones hipervariables, son zonas susceptibles a mutaciones que incrementan enormemente la variabilidad de los anticuerpos.

Una misma célula plasmática puede "cambiar" su "línea de ensamblaje" a fin de construir diferentes tipos de cadenas pesadas (recuerde que esta parte del anticuerpo es el que determina el tipo) y con ello producir dos o más clases diferentes de anticuerpos dedicados específicamente para el mismo antígeno. Por ejemplo, el primer tipo de anticuerpo liberado por las células plasmáticas en la respuesta inmunológica primaria e el IgM; después la célula plasmática comienza a segregar anticuerpos IgG. En la respuesta secundaria se liberan casi solamente inmunoglobulinas tipo IgG.

Partes de los anticuerpos y para qué es cada una

Cuando una unidad es hidrolizada con papaína, se liberan tres fragmentos: dos denominados Fab y uno llamado Fc.

Fragmento variable (Fab): es el responsable de reconocer al antígeno y unirse a él, ahí se encuentra el parátopo.
Fragmento fijo (Fc): es el responsable de unirse a las células el sistema inmune para activarlas.

Tipos de inmunoglobulinas y sus características

Las inmunoglobulinas pueden ser clasificadas en base a como se forman o en base a su estructura.

Si se clasifican en base a como son formados se encuentran las inmunoglobulinas naturales o inmunes.

Naturales: los trae el individuo al nacer, es decir que no requieren ningún tipo de estimulación con el Ag. para encontrarlos en sangre. Son de isotipo Ig-M y no pueden atravesar placenta por su alto peso molecular. Quiere decir que el receptor de sangre ya tiene los anticuerpos para los antígenos y ya en el primer contacto con la sangre incompatible genera el rechazo.

Inmunes: los producen el organismo en respuesta al contacto con antígenos que no son propios. Son de tipo Ig-G que atraviesan placenta. Quiere decir que para generar una respuesta inmune contra los antígenos necesito al menos dos contactos (el primero de "sensibilización" y el segundo de respuesta específica).

En base a su estructura o isotipo seria:

CARACTERÍSTICAS

Sitios de combinación de las inmunoglobulinas

La unión del antígeno (Ag) con el anticuerpo (Ac) es semejante a la que se establece entre una enzima y su substrato. Estas interacciones se deben a enlaces no covalentes (enlaces de hidrógeno, interacciones electrostáticas, de Van der Waals e hidrófobas). La unión entre el Ag y el Ac es específica, de tal manera que un Ac se unirá preferentemente con gran avidez a un solo antígeno. En algunos casos la inmunoglobulina podrá unirse a antígenos con epítopos muy similares, aunque en este caso la afinidad de la unión es mucho menor. Los anticuerpos se unen al antígeno por lugares determinados conocidos como epítopos.

Los epítopos de un antígeno pueden estar formados por aminoácidos consecutivos de la proteína (epítopos lineales) o por zonas de confluencia (epítopos conformacionales) de varias cadenas

Las inmunoglobulinas se unen a los epítopos de los antígenos por sus sitios activos, constituidos como se ha indicado anteriormente, por los segmentos variables de las cadenas pesadas y ligeras, donde intervienen principalmente las regiones hipervariables. Esta zona de unión de una inmunoglobulina al epítopo de un antígeno se conoce con el nombre de parátopo.

Propiedades biológicas de los anticuerpos

Los fenómenos de neutralización, precipitación y aglutinación de los antígenos no son suficientes por sí solos para la destrucción y total eliminación de éstos. Para ello, además de las inmunoglobulinas se requiere de la colaboración de otros muchos elementos, tales como el sistema del complemento, macrófagos, polimorfonucleares o células NK.

Podemos decir que las inmunoglobulinas, al detectar los antígenos y producirse la subsiguiente unión a ellos, actúan como transductores de la información de la presencia de los mismos que serían destruidos por el complemento, macrófagos, los polimorfonucleares o células NK a los que dan especificidad.

Aglutinación: se aglutinan los antígenos en determinada zona, facilitando la acción de los fagocitos y los linfocitos.
Precipitación: toxinas disueltas en l plasma. Así son fácilmente destruidas por los macrófagos.
Opsonización: la unión de un antígeno a la inmunoglobulina produce una serie de cambios alostéricos en su extremo Fc que hacen que adquiera la propiedad de unirse a receptores que se encuentran en la membrana de macrófagos y polimorfonucleares.
Activación del complemento: cuando la inmunoglobulina que se une a un antígeno es IgM o IgG, en sus extremos Fc se producen ciertos cambios alostéricos gracias a los cuales éstas adquieren la propiedad de fijar y activar uno de los componentes del complemento.

Propiedades químicas

Ac completos o bivalentes: Anticuerpo cuya molécula puede fijar en su superficie dos moléculas del antígeno correspondiente; precipita en presencia de este antígeno. Casi todos los anticuerpos son bivalentes.
Ac incompletos o monovalentes: Anticuerpo cuya molécula no puede fijar más que una molécula del antígeno correspondiente; no precipita en presencia de este antígeno.
Medio de reacción in vitro: la reacción Ag-Ac es la piedra angula de la respuesta inmune y se pone de manifiesto in vitro por la formación de un precipitado o aglutinación de partículas. El acoplamiento estructural entre las macromoléculas esta dado por varias fuerzas débiles que disminuyen con la distancia, como los puentes de hidrogeno y las fuerzas de Van Der Waals, las interacciones electrostáticas y las hidrofóbicas. La reacción se caracteriza por su especificidad, rapidez, espontaneidad y reversibilidad.

La temperatura tiene efectos inversamente proporcionales con la constante de equilibrio y la velocidad de reacción. Loa anticuerpos reaccionan dentro de un margen restringido de temperatura en general los IgM reaccionan en temperaturas de entre 4 y 27 grados, mientras que los IgG reaccionan mejor a 37 grados. Otro factor importante es el pH si bien no hay pH perfecto entre 6 y 7.3 es bastante óptimo.

Medio de reacción in vivo: es una reacción Ag-Ac qe se da dentro de un ser vivo.

Inmunoglobulinas en el sistema ABO

Los antígenos que se encuentran en las membranas de las células de la sangre nos permite diferenciar los distintos grupos sanguíneos. Llamamos antígenos distintas sustancias que reaccionan específicamente con los anticuerpos. Los anticuerpos son un tipo de molécula de nuestro organismo muy especializada en la defensa inmune.

Un tipo de clasificación es el sistema ABO, el cual fue el primero en descubrirse y continua teniendo una gran importancia en la transfusión sanguínea. Encontramos cuatro genes A, B y O. Esto nos permite distinguir cuatro grupos sanguíneos: A, O, B, AB. Los antígenos del sistema ABO son glicoproteínas o glucolípidos que se encuentran en la membrana del glóbulo rojo y se diferencian entre ellos por el tipo de oligosacárido que presentan.

Las personas con sangre del tipo A tienen glóbulos rojos que expresan antígenos de tipo A en su superficie y anticuerpos contra los antígenos B en su sangre. Las personas con sangre del tipo B tienen al contrario, glóbulos rojos con antígenos de tipo B en su superficie y anticuerpos contra los antígenos A en su sangre. Los individuos con sangre del tipo O no expresan ninguno de los dos antígenos (A o B) en la superficie de sus glóbulos rojos pero pueden fabricar anticuerpos contra ambos tipos, mientras que las personas con tipo AB expresan ambos antígenos en su superficie y no fabrican ninguno de los dos anticuerpos. Debido a estas combinaciones, el tipo 0 puede ser transfundido a cualquier persona con cualquier tipo AB0 y el tipo AB puede recibir de cualquier tipo AB0.