2 anticuerpos
- 1. 1 Bioquímica inmunológica 2. Las inmunoglobulinas. Estructura,2. Las inmunoglobulinas. Estructura, propiedades y funciones biolpropiedades y funciones biolóógicas.gicas. Albúmina Proteínas IgG IgA IgM IgD -- ++ Movilidad electroforética Proteína(Densitometría) Las inmunoglobulinas se encuentran en la región de las gammaglobulinas
- 2. 2 Anticuerpos = inmunoglobulinasAnticuerpos = inmunoglobulinas ≠≠ γγ globulinasglobulinas 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. N N N N C C C C Cadena pesadaCadena pesada Cadena ligeraCadena ligera La estructura bLa estructura báásica de las inmunoglobulinassica de las inmunoglobulinas •Dos cadenas pesadas (50 KDa), idénticas entre sí •Dos cadenas ligeras (25 KDa), idénticas entre sí Las cadenas están unidas por uno o varios puentes disulfuro Glicoproteínas Eje deEje de simetrsimetrííaa
- 3. 3 Tipos de inmunoglobulinasTipos de inmunoglobulinas Existen 5 tipos b5 tipos báásicossicos de inmunoglobulinas: IgG, IgM, IgA, IgD, IgE. Son sintetizadas por los linfocitos B (IgM, IgD) y por las células plasmáticas derivadas de ellos (IgG, IgA, IgE). IgM e IgG se detectan principalmente en el plasma sanguíneo y en el líquido intersticial Las IgA aparecen fundamentalmente en secreciones (saliva, lágrimas, secreción intestinal, etc.), recubriendo mucosas expuestas al ataque de agentes patógenos externos. La IgD es una inmunoglobulina asociada a la membrana de los linfocitos B. Su función primaria de las es la de servir como detectores de antígenos para las células B. Se detecta marginalmente en el plasma. Las IgE son anticuerpos que, si bien inicialmente se liberan al plasma por las células plasmáticas, son integrados en la membrana de otras células (mastocitos), participando en las reacciones de hipersensibilidad. Tipo CaracterCaracteríísticas estructuralessticas estructurales Cadena pesada (H) 55.000 Cadena ligera (L) (MG 22.500) IgG IgA (SIgA) IgM IgD IgE “extended” “compact” SC SC SIgA SC SC Formas polimerizadas que aparecen en el hombre SC = Componente secretor (60.000 Da) J = Proteína de unión(J: join; 20.000 Da) γ χ λ α μ δ ε = = = = = = =
- 4. 4 InmunoglobulinasInmunoglobulinas monommonomééricasricas En soluciEn solucióón en eln en el plasma y otrosplasma y otros fluidos biolfluidos biolóógicosgicos Asociada a membranaAsociada a membrana de las cde las céélulas cebadaslulas cebadas Asociadas aAsociadas a membrana demembrana de linfocitos Blinfocitos B InmunoglobulinasInmunoglobulinas multimmultimééricasricas
- 5. 5 Cadena ligera Cadena ligera Cadena pesada Cadena pesada Polisacárido Estructura tridimensional de la Inmunoglobulina G Estructura enEstructura en ““dominiosdominios”” de las inmunoglobulinasde las inmunoglobulinas RegiRegióónn constanteconstante RegiRegióónn variablevariable Dos dominios variables (VH, VL) y cuatro dominios constantes (CL, CH1, CH2, CH3)
- 6. 6 Reconocimiento antReconocimiento antíígenogeno--anticuerpoanticuerpo Digestión con bromelaína IdentificaciIdentificacióón del dominio den del dominio de uniunióón a los antn a los antíígenosgenos F(ab)’2 2 x Fab Fc Digestión con papaína FabFab,, F(abF(ab))’’22: “antigen binding fragment”: zona de unión a antígenos FcFc:: “crystaline fragment”: zona constante que interacciona con receptores celulares
- 7. 7 Experimento que permitiExperimento que permitióó ““visualizarvisualizar”” las estructuras de loslas estructuras de los complejos antcomplejos antíígeno anticuerpogeno anticuerpo Síntesis química de una molécula que contiene dos veces el mismo determinante antígenico Molécula orgánica de pequeño tamaño (antígeno), que es administrado a un conejo con el fin de producir anticuerpos específicos contra él Anticuerpos que reconocen a la molécula orgánica Estructuras que se observan al microscopio electrEstructuras que se observan al microscopio electróónico al incubarnico al incubar antantíígenos y anticuerposgenos y anticuerpos Antígeno con dos determinantes antigénicos iguales+
- 8. 8 Radical ( R )Radical ( R ) sulfonatosulfonato arsenatoarsenato carboxilatocarboxilato Los anticuerpos muestran una extraordinaria especificidad por loLos anticuerpos muestran una extraordinaria especificidad por los ants antíígenos...genos... Tipo de antígeno Respuesta que se obtiene cuando se evalúa la respuesta de Ig’s producidas al inmunizar con ácido 3-aminobenzeno sulfónico, frente a análogos Los anticuerpos muestran una extraordinaria especificidad por loLos anticuerpos muestran una extraordinaria especificidad por los ants antíígenos...genos...
- 9. 9 ¿¿Por quPor quéé son tan especson tan especííficos los anticuerpos...?ficos los anticuerpos...? 1) Porque el antígeno “encaja” en el locus de reconocimiento del anticuerpo El reconocimiento del antígeno por el anticuerpo tiene lugar en un locus específico constituido por los extremos de la cadena ligera y pesada, en la que encaja el antígeno y que permite se ponga de manifiesto toda una serie de fuerzas que mantendrán unidos antígeno y anticuerpo. La zona de reconocimiento por parte del Ac es de tamaño limitado (10 aa)
- 10. 10 InmunocomplejoInmunocomplejo estable siestable si Σ atracción >> repulsión InmunocomplejoInmunocomplejo nono estable siestable si Σ atracción << repulsión 2) El reconocimiento eficaz (y con ello la especificidad) se basan en que exista entre antígeno y anticuerpo una interacción tal que las fuerzas de atracción superen a las de repulsión, de manera que el complejo que se forme sea estable ¿¿QuQuéé fuerzas mantienen juntos al antfuerzas mantienen juntos al antíígeno y a los anticuerpos?geno y a los anticuerpos?
- 11. 11 Distancia relativa a la que actDistancia relativa a la que actúúan estas fuerzasan estas fuerzas Puentes hidrPuentes hidróógenogeno ElectrostElectrostááticasticas VanVan derder WaalsWaals HidrofHidrofóóbicasbicas La interacciLa interaccióón entre antn entre antíígeno y anticuerpo es un equilibrio qugeno y anticuerpo es un equilibrio quíímicomico al que puede aplicarse la Ley de Accial que puede aplicarse la Ley de Accióón de Masasn de Masas Las constantes de afinidad son del orden de 1010
- 12. 12 Cuando el anticuerpo es multivalente, la Ke global puede ser mayor que la del fragmento Fab; de esta manera, incluso con una afinidad baja, una IgM puede ser eficaz para unirse a antígenos. Reacciones de precipitaciReacciones de precipitacióónn antantíígenogeno--anticuerpoanticuerpo
- 13. 13 AntAntíígenos:genos: molmolééculas capaces de provocar una respuesta del sistema inmune,culas capaces de provocar una respuesta del sistema inmune, Si la respuesta es de tipoSi la respuesta es de tipo ““humoralhumoral”” resultarresultaráá en la produccien la produccióón de anticuerposn de anticuerpos contracontra ééll Cuando el antCuando el antíígeno es grande, el anticuerpo sologeno es grande, el anticuerpo solo puede reconocer una parte depuede reconocer una parte de éél (l (determinantedeterminante antigantigéénico onico o epitopoepitopo)) La naturaleza de los inmunocomplejos formados dependeLa naturaleza de los inmunocomplejos formados depende de la proporcide la proporcióón relativa de antn relativa de antíígeno y de anticuerpogeno y de anticuerpo 1.1. En exceso de anticuerpo se formanEn exceso de anticuerpo se forman inmunocomplejos de tamainmunocomplejos de tamañño moderadoo moderado 2. En exceso de ant2. En exceso de antíígeno, los inmunocomplejosgeno, los inmunocomplejos son tambison tambiéén de taman de tamañño moderadoo moderado 3. Cuando ant3. Cuando antíígeno y anticuerpo se encuentran engeno y anticuerpo se encuentran en una proporciuna proporcióón adecuada,los complejosn adecuada,los complejos formados son de gran tamaformados son de gran tamañño, y por tantoo, y por tanto insolublesinsolubles
- 14. 14 cantidaddeprecipitado cantidad de antígeno añadida a una cantidad fija de anticuerpo exceso de anticuerpo (no se forma precipitado)exceso de anticuerpo (no se forma precipitado) precipitado visibleprecipitado visible exceso de antexceso de antíígeno (no se forma precipitado)geno (no se forma precipitado) InmunoprecipitaciInmunoprecipitacióónn:: Las concentraciones relativas de anticuerpo y de antLas concentraciones relativas de anticuerpo y de antíígenogeno influyen en el tamainfluyen en el tamañño de los complejos anto de los complejos antíígenogeno--anticuerpo que se forman.anticuerpo que se forman. punto de equivalenciapunto de equivalencia Cualitativos:Cualitativos: Doble inmunodifusiDoble inmunodifusióónn Inmunoelectroforesis en contracorrienteInmunoelectroforesis en contracorriente CuantitativosCuantitativos InmunodifusiInmunodifusióón radialn radial InmunoelectroforesisInmunoelectroforesis rocketrocket MMéétodos analtodos analííticos basados en laticos basados en la inmunoprecipitaciinmunoprecipitacióónn
- 15. 15 Fundamento de la dobleFundamento de la doble inmunodifusiinmunodifusióónn Antígeno Anticuerpo Inmunoprecipitado
- 16. 16 InmunodifusiInmunodifusióónn radialradial PatrPatróón 1n 1 PatrPatróón 2n 2 PatrPatróón 3n 3 PatrPatróón 4n 4 PatrPatróón 5n 5 ProblemaProblema InmunoelectroforesisInmunoelectroforesis + - + - rocketrocket contracorrientecontracorriente
- 17. 17 Funciones biolFunciones biolóógicas de losgicas de los anticuerposanticuerpos 1. Neutralización Principales funciones efectoras de los anticuerpos:Principales funciones efectoras de los anticuerpos: 2. Opsonización 3. Fijación y activación del complemento
- 18. 18 1. Neutralizaci1. Neutralizacióón:n: ToxinasToxinas BacteriasBacterias VirusVirus Anticuerpos neutralizantes Anticuerpos neutralizantes, que bloquean su infectividad Aglutinándolas y bloqueando su movilidad Las bacterias que poseen cápsula o envoltorio se resisten a ser fagocitadas por los neutrófilos La unión de anticuerposanticuerpos a la cápside bacteriana permite se una al anticuerpo (región Fc) la proteína del complemento C3b 2.2. OpsonizaciOpsonizacióónn:: facilitan la fagocitosisfacilitan la fagocitosis
- 19. 19 Las bacterias así señalizadas son fagocitadas por los neutrófilos e incorporadas a los fagolisosomas La generación de especies reactivas de O2 en el interior del fagolisosoma lleva a la destrucción de la bacteria Generación de ROS por sistemas enzimáticos (NADPH oxidasa) que reducen el O2 Fagocitosis de bacteriasFagocitosis de bacterias
- 20. 20 3. Fijaci3. Fijacióón y activacin y activacióón del complemento:n del complemento: C3C3 C5C5 C5bC5b C5aC5a C3bC3b Lisis de un paramecio mediada por anticuerpos y complementoLisis de un paramecio mediada por anticuerpos y complemento
- 21. 21 Principales funciones efectoras de los anticuerpos IgG DistribuciDistribucióón de las inmunoglobulinas en el organismon de las inmunoglobulinas en el organismo IgM IgA IgG, IgE
- 22. 22 IgE 0,03mg/100ml IgG 1250mg/100ml IgA 210mg/100ml IgM 150mg/100ml IgD 3mg/100ml IgGIgG 10001000--15001500 mgmg/dl/dl IgAIgA 250250--300300 mgmg/dl/dl IgMIgM 100100--150150 mgmg/dl/dl IgDIgD 0,30,3--3030 mgmg/dl/dl IgEIgE 1,51,5--200200 µµg/dlg/dl Abundancia relativa de las inmunoglobulinas en el plasma humanoAbundancia relativa de las inmunoglobulinas en el plasma humano ExtravasaciExtravasacióón de las inmunoglobulinas a otros fluidos bioln de las inmunoglobulinas a otros fluidos biolóógicosgicos Transporte aTransporte a travtravéés de epitelioss de epitelios Transporte aTransporte a travtravéés de placentas de placenta DifusiDifusióón al espacion al espacio extravasalextravasal
- 23. 23 IgA Receptor poli-Ig Superficie luminal Vesícula de transporte Superficie luminal Componente secretor IgA secretada Transporte deTransporte de laslas IgAIgA a trava travééss de epiteliosde epitelios