INMUNOGLOBULINAS
INMUNOLOGIA 2009
Dra. Virginia B de Corzo
Departamento de Microbiología
FMVZ USAC
Definicion

Se denominan inmunoglobulinas al conjunto de
proteínas producidas por los linfocitos B (células
plasmáticas) estimulados por un antígeno.

Se encuentran en el suero y fluidos tisulares de todos
los mamíferos en forma de secreción o unidas a la
membrana de los linfocitos B (RECEPTOR BcR).
Son las mediadoras de la respuesta humoral.

IgG
Las células plasmáticas del bazo, de los
ganglios linfáticos y de la medula ósea,
son los responsables de su producción.
 Se encuentra en mayor concentración en
el suero.
 Importante en los mecanismos de
defensa mediados por anticuerpos. Es la
mas pequeña, P.M 180,000 Da.
 Estructura molecular: monomero.

IgG




La inmunoglobulina IgG es el isotipo
principal , representando entre el 80 y el
85% de las inmunoglobulinas en el suero y
calostro, siendo además el anticuerpo más
importante en la respuesta secundaria.
El papel de esta Ig. En la respuesta humoral es
vital.
Son las únicas que atraviesan la placenta en
primates y roedores, en menor proporción en
perros y gatos.
Son las mas características de la respuesta
inmune secundaria
IgM
Se encuentra en la mayor parte de los
mamíferos.
 Segunda en concentración en el suero.
 Peso molecular 900,000 Da.
 Polímero: pentámero unidas por puente
disulfuro .
 Cadena J: une dos subunidades. Péptido
rico en cisteina
 Aparece en la respuesta primaria

IgM


Los diferentes monómeros están unidos entre si, formando
un pentámero, mediante un pequeño polipéptido muy rico
en cisteína, denominado como cadena J.
La IgM no presenta zona bisagra

El papel de la IgM es de gran importancia como
primera inmunoglobulina de defensa en la respuesta
humoral y auque su grado de afinidad para reaccionar con
el antígeno es inferior al de la IgG, su formación
pentamérica le permite unirse de forma múltiple con
antígenos .

La IgM es una inmunoglobulina particularmente efectiva
frente a un gran número de bacterias gram negativas
y puede neutralizar agentes virales.
IgA





De mayor relevancia en las secreciones externas:
mucosas, piel, glándula mamaria.
Estructura molecular: dimero, fragmento
secretorio, cadena J.
Peso molecular: 360,000 Da.
Función: evitar la adhesión de los antigenos a las
superficies corporales.
Importante en la inmunidad del recién nacido.
IgE
Su concentración en el suero es baja.
 Se encuentra unida a basofilos:
permitiendo que liberen sustancias
antiinflamatorias.
 Media las reacciones de hipersensibilidad.
 Encargada de inmunidad a parásitos.

IgD
No existe en todas las especies,
únicamente en primates y roedores.
 Es básicamente un BCR.
(superficie de los linfocitos).
 Dimero, región bisagra mas larga que
otras inmunoglobulinas.

IgA
IgE
•Estructura de las Inmunoglobulinas
Estructuralmente, las
inmunoglobulinas son
glicoproteínas formadas
básicamente por cuatro
cadenas polipeptídicas.


2 PESADAS o cadenas H
(Heavy: pesado), con un
peso molecular de entre
55 a 77 kilodalton (kDa)
2 LIGERAS o L (Light:
Ligera) con un peso
molecular de entre 23 a
26 kDa.
Estructura

Las dos cadenas H y las dos L
mantienen idéntica estructura entre
ellas. Las dos cadenas pesadas se unen
entre si covalentemente mediante puentes
de azufre y la cadena pesada se une a la
ligera mediante un puente disulfuro. Cada
una de las cadenas consta de una
región constante y otra variable.
Estructura
Si una molécula de
inmunoglobulina es tratada
por proteasas, como la
pepsina o la papaina, se
parte en dos fragmentos
denominados:1. Fab, de las
palabras inglesas “antigen
binding Fragment”.
2. Fc (Crystalizable
Fragment).
En el primer fragmento
(Fab), reside la
especificidad de la
inmunoglobulina, y por
tanto su capacidad para
reaccionar con el
antígeno, mientras que el
segundo fragmento (Fc)
realiza las funciones
efectoras de las
inmunoglobulinas (fijación
del complemento, receptores
celulares, etc.)
Estructura



Tanto las cadenas pesadas como
las ligeras, están formadas por
unas estructuras proteicas
conservadas denominadas
“Dominio de
Inmunoglobulinas”.
Estos dominios están formados
por aproximadamente 110
aminoácidos.
Las cadenas ligeras están
formadas por dos dominios,
uno variable (VL) y otro
constante (CL) y las cadenas
pesadas por una parte variable
(VH) y tres (IgG e IgA) o
cuatro (IgM e IgE) constantes
(CH1, CH2, CH3 y CH4). Los
dominios son idénticos en las dos
cadenas ligeras entre si y en las
dos cadenas pesadas.
Estructura


En las cadenas H también existe una región
adicional, que no forma parte de los dominios,
denominada región bisagra. La región
bisagra está localizada entre los dominios
CH1 y CH2 y permite la movilidad a las
inmunoglobulinas.
El análisis de aminoácidos de la región bisagra
demuestra que está formada por un aminoácido
prolina lo que permite su flexibilidad, pero
también su susceptibilidad al ataque de
proteasas, de ahí, su fragmentación en Fab y
Fc.
Estructura

Los dominios variables (VL
y VH) tienen como función la
unión al antígeno y por
tanto, son los responsables
de la especificidad de la
inmunoglobulina, mientras
que los dominios
constantes permiten la
diferenciación de los cinco
isotipos de cadenas
pesadas (m,g,e,a,d) que
formaran las
inmunoglobulinas (IgM, IgG,
IgE, IgA e IgD) y de los dos
tipos de cadenas ligeras:
capa (K) y lamda (l). Así
como, son los responsables
de las funciones efectoras
de las inmunoglobulinas
(fijación del complemento,
receptores celulares, etc.)

La variabilidad observada en las zonas
variables de ambas cadenas (L y H) se
localiza en tres segmentos, de alrededor de 10
aminoácidos, denominados regiones
hipervariables, también conocidos como:
CDR1, CDR2 y CDR3 (Complementary
Determining Regions o Región determinante de
Complementariedad). Estos segmentos forman el
denominado sitio de unión con el antígeno.
Por lo tanto, cada molécula de inmunoglobulina
tiene dos sitios de unión con el antígeno.
Estructura

Por otra parte, en la estructura de las
inmunoglobulinas también juega un papel
importante los hidratos de carbono, sobre
todo en la región constante de las cadenas
pesadas, y en particular en la zona CH2 y en
la región bisagra, aunque en las regiones
variables de las cadenas pesadas sólo representa
alrededor de un 15%. El papel de los azucares
no esta del todo claro, pero parece ligado a
su catabolismo y también afecta a alguna de
sus funciones, así se ha podido comprobar que
las IgG deglicosiladas pierden o disminuyen su
capacidad para unirse a receptores celulares así
como para activar el complemento.

La misión principal de las
inmunoglobulinas es la de reaccionar con
los antígenos para facilitar su eliminación.

Las inmunoglobulinas reaccionan con el
antígeno de dos formas:
1. Unidas al linfocito B formando el
receptor BcR, lo que les permite
reaccionar con el antígeno de forma
nativa, y que el linfocito B pueda actuar
como eficaz célula presentadora.
2. Libres en los fluidos. Permite actuar a
las inmunoglobulinas como anticuerpos
en distintas funciones biológicas.
Las principales funciones
biológicas
1.
Activación del complemento
2.
Aglutinación
3.
Citotoxicidad celular dependiente de
anticuerpos.
4.
Neutralización
5.
Opsonización
6.
Protección de mucosas
La activación del complemento


El complemento es un mecanismo inespecífico de la
defensa del sistema inmune (inmunidad innata) que
interviene en muchas reacciones inflamatorias, citotóxicas y
de activación de macrófagos.
Se activa por varios mecanismos. Algunas
inmunoglobulinas pueden activar el complemento por la
conocida como vía clásica. La activación del complemento
por la vía clásica es llevado a cabo fundamentalmente
por la IgM seguido de la IgG mediante sus fragmentos
Fc. Esta activación del complemento por anticuerpos, que
están unidos a la membrana de una célula infectada o una
bacteria, desencadena una acción citotóxica de gran
eficacia capaz de destruir la membrana celular.
Aglutinación.

La aglutinación de partículas, bacteria y/o
virus es otra de las actividades biológicas
de las inmunoglobulinas, sobre todo de la
IgM.
Citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos.


Este proceso se produce cuando un anticuerpo,
generalmente del tipo IgG y en menor proporción IgE
reconoce un antígeno en la membrana de una célula y
reacciona con en ella rodeándola (fenómeno semejante a la
opsonización), dejando la fracción Fc libre.
Las células con capacidad citotóxica y receptores para Fc,
como las células NK y los macrófagos, se unirán al
fragmento Fc de la inmunoglobulina e inducirán la
citotoxicidad en la célula. En este caso la citotoxicidad es
inducida por las células pero la especificidad de la reacción
la proporciona el anticuerpo. En este fenómeno
intervienen tanto el fragmento Fab (unión a los
antígenos de membrana) como el Fc (unión a la célula
efectora: NK, macrófago
Neutralización

Es el fenómeno por el cual algunos isotipos de
inmunoglobulinas como IgG, IgM e IgA son
capaces unirse a una toxina, bacteria o virus y
neutralizar su actividad . En el caso de los virus
el fenómeno de neutralización permite a los
anticuerpos evitar que el virus infecte una
célula al cubrir la parte viral necesaria para
el anclaje con la célula. En este caso sólo
interviene fragmento Fab.
Opsonización.

Es el fenómeno por el cual
los anticuerpos que
envuelven un antígeno
(bacteria, virus, etc)
activan la fagocitosis
mediante los receptores
Fc de los macrófagos,
neutrófilos o
polimorfonucleares.
Protección de las mucosas

La IgA recubre las
mucosas para protegerlas
de la entrada de agentes
infecciosos. Su
configuración en forma
de dímero o de
tetrámero, le permite
disponer de entre 4 a 8
sitios de unión al
antígeno, lo que la hace
tremendamente efectiva
frente a diferentes
antígenos bacterianos.
Posee gran capacidad
de neutralizar algunos
virus.
Las diferentes clases de inmunoglobulinas
también se conocen como Isotipos.
 Dentro de una misma clase pueden
establecerse variaciones menores en la
secuencia de A.A., de los dominios
constantes de las cadenas pesadas, a
estas se les denomina subclases.
 En bovinos existen en la IgG: IgG1, IgG2
e IgG3.

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