Antígenos y Anticuerpos
Prof. Edwin [email protected]
Universidad Central de Venezuela
Facultad de Medicina
Escuela de Medicina “José María Vargas”
Cátedra de Inmunología
Tema 32018
Especificidad de la Respuesta Inmunitaria
• Linfocitos T
–Receptor de Célula T (TCR)
• Linfocitos B
–Anticuerpos (Inmunoglobulinas)
• Unidos a membrana celular
• Libres en solución (suero, leche, lágrimas, saliva, bilis)
EstimulaciónAntigénica
Diferenciación
Linfocito B MaduroAnticuerpos en Membrana (IgM, IgD)
Célula PlasmáticaProduce y secreta Anticuerpos
Contenido• Antígenos
• Anticuerpos
•Antigenicidad•Inmunogenicidad
•Factores Dependientes del Inmunógeno•Factores Dependientes del Sistema Biológico
•Hapteno•Determinantes Antigénicos o Epítopos
•Estructura y Naturaleza Química•Funciones•Anticuerpos Policlonales y Monoclonales•Isotipos, Alotipos e Idiotipos•Maduración de Linfocitos B•Genes de Ig
ANTÍGENOS
Antígenos• Moléculas que son reconocidas por
los anticuerpos o por los receptores de célula T (TCR) e interactúan con ellos.
http://manualcerrajero.com
http://www.itmsistemas.es
Tipos de Antígenos
Protozoarios
VirusVirus
Bacterias
Helmintos
Hongos
Antígenos Microbianos(Infecciosos)
Ácaros
Polen
Moho
Medicamentos
Alimentos
Caspa de Mascotas
Antígenos No Microbianos(No Infecciosos)
Antigenicidad• Es la capacidad de combinarse de
manera específica con los productos finales de las respuestas inmunitarias (es decir, con los anticuerpos, los receptores de células T, o ambos).
Antígeno
Anticuerpo A
Anticuerpo BAnticuerpo C
Epítopo BEpítopo A
Epítopo C
academic.brooklyn.cuny.edu
Antígeno
MHC-II
TCR
Linfocito TCélula Dendrítica
nature.com
Inmunogenicidad
• Es la capacidad de inducir una respuesta inmunitaria (humoral o mediada por células, o ambas).• Inmunógenos Fuertes: Proteínas >> Polisacáridos
• Inmunógenos Débiles: Lípidos y Ácidos Nucleicos
• Depende de:• Propiedades intrínsecas del antígeno
• Propiedades del sistema biológico con que el antígeno se encuentra.
http://fundapoyarte.org
Determinantes
Hapténicos A Determinantes
Hapténicos B
Haptenos Unidos a TransportadorInmunogénicos
Transportador
pathmicro.med.sc.edu
Haptenos A
Haptenos B
Haptenos AisladosNo Inmunogénicos
Hapteno• Son moléculas pequeñas con capacidad
antigénica, pero que carecen de inmunogenicidad, es decir, son incapaces de inducir por sí mismas una reacción inmunitaria específica.– Pueden adquirir inmunogenicidad si se asocian a una molécula
grande (Transportador)
– Ejemplos de haptenos: fármacos, hormonas peptídicas y hormonas esteroideas.
Hapteno y Transportador
http://mcxsy.gxu.edu.cn/gxujingpin/dwwswx/im/3.htmhttp://classes.midlandstech.edu/carterp/Courses/bio225/chap17/study2.htm
Hapteno
Transportador
Conjugado
Inmunización
Anti-Transportador
(++)
Anti-Hapteno
(++)
Anti-Transportador
(++)
Anticuerpos
Anti-Hapteno
(-)Respuesta
Propiedades del InmunógenoQue contribuyen a la Inmunogenicidad
• Carácter de Extraño: reconocer una molécula como ajena; distancia filogenética.
• Tamaño molecular: correlación entre tamaño e inmunogenicidad (1 x 105 Da).
• Composición y heterogeneidad químicas: la complejidad química contribuye a la inmunogenicidad; cuatro niveles de organización de las proteínas
• Susceptibilidad al procesamiento y presentación antigénica: Las macromoléculas insolubles, grandes, son casi siempre eficientes inmunógenas, porque se fagocitan y procesan con facilidad.
Propiedades del Sistema BiológicoQue contribuyen a la Inmunogenicidad
• Genotipo del Receptor: constitución genética (genotipo) del individuo inmunizado (MHC, receptores de células B y T, proteínas reguladoras)
• Dosis del Inmunógeno: cantidad de antígeno y número de inmunizaciones
• Vía de Administración del Inmunógeno: – Intravenosa (IV): dentro de una vena– Intradérmica (ID): dentro de la piel– Subcutánea (SC): debajo de la piel– Intramuscular (IM): en un músculo– Intraperitoneal (IP): dentro de la cavidad peritoneal
• Coadyuvantes: sustancias que aumentan la inmunogenicidadde un antígeno.
Epítopos
• Los determinantes antigénicos o epítopos son sitios discretos de las moleculas inmunógenas que son reconocidos y se unen a los anticuerpos o a los receptores de linfocitos T (TCR).
Antígeno
Anticuerpo A
Anticuerpo BAnticuerpo C
Epítopo BEpítopo A
Epítopo C
academic.brooklyn.cuny.edu
Virus de la Influenza
Giardia lamblia
Estructura Organizacional de las Proteínas
Estructura Secundaria
Hélice α
Hoja Plegada β
Plegamiento de las partes
Estructura Terciaria
Dominio
MonómeroForma Total o
Dominios Funcionales
Estructura Cuaternaria
Proteína PoliméricaDos o más Cadenas Polipeptídicas
Inmunología de Kuby
Estructura Primaria
Secuencia de aa
Disposición Lineal
A
A
P P
TTC
CLL
Tipos de Epítopos
Epítopo Lineal
DesnaturalizaciónDesnaturalización
Epítopo
Oculto
Epítopo
Accesible
Epítopo
Conformacional
Desnaturalización
Epítopo
Conformacional
Abbas-Inmunología Celular y Molecular
Epítopos Secuenciales
Mioglobina del Semen de BallenaInmunología de Kuby
Epítopos Conformacionales
6480
En lace Disulfuro
Lisozimade la clara de huevo de gallina (HEL)
Asa Abierta
Asa Cerrada
Asa
Antisuero
Anti-Asa
Inmunología de Kuby
Especificidad de Reacción Ag/AcKarl Landsteiner
K. Landsteiner, 1962. The specificity of serologic reactions, 1962, Dover Press.Modificado por J. Klein, 1982, Immunology: The science of self-nonself discrimination, Wiley.
A
Reactividad del Anticuerpo Específico
A + - - -
B - + - -
C - - + -
D - - - +
Aminobenceno
B
ÁcidoO-aminobenzoico
C
ÁcidoM-aminobenzoico
D
ÁcidoP-aminobenzoico
GRUPO SANGUÍNEO – SISTEMA ABO
Antígenos
Grupos Sanguíneos
Antígenos del Sistema ABO
http://csls-text3.c.u-tokyo.ac.jp/large_fig/c_fig06_02.html
Grupo “O”Antígeno O
Grupo “A”
Antígeno A
Grupo “B”
Antígeno B
Proteína o Lípido
• Anticuerpos Naturales (Sistema ABO-Grupos Sanguíneos)
• Superantígenos
• Antígenos Timo-Dependientes
• Antígenos Timo-Independientes
Para estudiar por su cuenta
ANTICUERPOSEstructura y Naturaleza Química
Anticuerpos o Inmunoglobulinas
• Son glicoproteínas producidas por células del linaje B (linfocitos B y células plasmáticas) que se unen de manera específica a un antígeno
Naturaleza Química:• Proteína: 82-96%
• Carbohidrato: 4-18%
Anticuerpo
Epítopo
www.bioss.uni-freiburg.de
Electroforesis de Proteínas Séricas
Tiselius A, Kabat EA, J Exp Med 1939; 69:119-131
Anticuerpos(Inmunoglobulinas)
Inmunología de Kuby
Estructura de la Ig G
Cadena Pesada (H)
Cadena Liviana (L)
Papaína
Fab Fab
Fc
Pepsina
F(ab’)2
Mercaptoetanol
Cadenas L
Cadenas HInmunología de Kuby
Estructura de las Inmunoglobulinas
Cadena Pesada (H)(µ, γ, α, δ o ε)
Cadena Ligera (L)(Κ o λ)
Unión deAntígeno
ActividadEfectora
Inmunología de Kuby
Cadenas Livianas y Pesadas
• Cadenas Livianas (L, light)
–κ: Kappa
–λ: Lambda (λ1, λ2, λ3, λ4)
• Cadenas Pesadas (H, heavy)
–µ: Ig M
– γ: Ig G (γ1, γ2, γ3, γ4)
–δ: Ig D
–α: Ig A (α1, α2)
– ε: Ig E
Ig: H2L2
γ, α, δ
Estructura de las Inmunoglobulinas
µ, ε
Inmunología de Kuby
Hoja Plegada βDos hileras β antiparalelas
Segmento 1
Segmento 2
PuentesDe
Hidrógeno
Cadenas R LateralesSobre el Plano
Cadenas R LateralesDebajo del Plano
Inmunología de Kuby
Cadena Liviana de Ig
Dominio Constante (CL)
AB CD E FG
Dominio Variable (VL)
FAB C C’
C”
D E G
Biochemistry 1973; 12:4620
Annual Review of Immunology 1988; 6:381
Inmunología de Kuby
Dominios VariablesRegiones Determinantes de Complementariedad (CDR)
(Regiones Hipervariables)
Dominio VH Dominio VL
Las regiones hipervariables o CDR constituyen el sitio de unión de antígeno
Inmunología de Kuby
Interacción Antígeno/Anticuerpo
AntígenoHemaglutinina del Virus de la Influenza
AnticuerpoRegión VL y Región VH
Scientific American 1993; 269(3):22
Interacción Antígeno/Anticuerpo
AntígenoHemaglutinina del Virus de la Influenza
AnticuerpoRegión VL y Región VH
Scientific American 1993; 269(3):22
ANTICUERPOSSuperfamilia de las Inmunoglobulinas
mIgMInmunoglobulinas
Superfamilia de las Inmunoglobulinas
TCRReceptor de Células T
Igα/IgβHeterodímero
Inmunología de Kuby
Superfamilia de las Inmunoglobulinas
CD3CD2
CD4
CD8
MHC
Microglob.β2
Clase I Clase II
Moléculas Accesorias de Células T
Inmunología de Kuby
Superfamilia de las InmunoglobulinasVCAM-1
ICAM-1
ICAM-2 LFA-3
Moléculas de Adhesión
Inmunología de Kuby
Superfamilia de las Inmunoglobulinas
Poli-IgR
FcRN
FcγRI
FcγRII FcγRIII FcαR FcεR
CD64
CD32
CD16 CD89
Receptor de
Ig Poliméricas
IgA, IgM
Receptor
Neonatal para
IgG
Receptores para
IgG
Receptor para
IgAReceptor para
IgE
Receptores Fc Humanos
Inmunología de Kuby
ANTICUERPOSClases de Inmunoglobulina
y Funciones asociadas
Anticuerpos
Moléculas Bifuncionales
2. Mediar funciones efectoras del Sistema Inmunitario
1. Reconocer/Unirse a Antígenos
Inmunología de Kuby
Células NK
Macrófagos
NeutrófilosEosinófilos
ADCCCitotoxicidad Celular
Dependiente de Anticuerpos
Activación de
Complemento
CélulasFagocíticas
Receptor Fcγ
OpsonizaciónPromover Fagocitosis
Mediada por FcR
Funciones EfectorasMediadas por Anticuerpos
Linfocitos B
Microbios
DesgranulaciónMastocitos y Basófilos
Receptor FcεIgE
Mastocito
Alérgeno
Anticuerpos
NeutralizaciónMicrobios y Toxinas
Receptor C3b
OpsonizaciónMediada por C3b
Inflamación
Lisis de MicrobiosComplemento - CAM
Abbas-Inmunología Celular y Molecular
IgG1 IgG2 IgG3 IgG4
EnlaceDisulfuro
Inmunoglobulina G (IgG)•80% de las Igs. séricas•Genes (ADN): 90-95% de homología
•Región bisagra/Enlaces S-S •Cruzan Placenta (IgG1, IgG2, IgG4)
•Activan Complemento (IgG3>IgG1>>IgG2)
•Opsonización (FcγR) (IgG1, IgG3>>IgG4)
•ADCC (Citotoxicidad Celular Dependiente de Anticuerpos)
Inmunología de Kuby
Inmunoglobulina M (IgM)•5-10% de las Igs. séricas•Monómero (mIgM)/Pentámero (sIgM)
•No bisagra/4 CH
•Respuesta primaria•Mayor valencia (aglutinación/neutralización)
•Activación de Complemento•Transporte a mucosas
Inmunología de Kuby
Inmunoglobulina A (IgA)
•10-15% de las Igs. Séricas•Principal Ig de secreciones externas (leche, lágrimas, saliva, mucosas)
•Ig de mayor producción (mucosas)
•Monómero, dímero, trímero, tetrámero
•Cadena J/Componente Secretor
Región Bisagra
Cadena J
•Inmunidad de Mucosas•Inmunidad del Recién Nacido (Leche Materna)
•Neutralización (Bacterias Comensales y Patógenas)
•Opsonización (FcαR)
•ADCC (Citotoxicidad Celular Dependiente de Anticuerpos)
•Desgranulación (Granulocitos)
Inmunología de Kuby
LuzSubmucosa
TranscitosisInmunoglobulina A (IgA)
Inmunología de Kuby
Inmunoglobulina D (IgD)
•Concentración sérica muy baja•Monómero
•Se expresa en Linfocitos B maduros(junto a IgM)
IgM
IgD
Linfocito B Maduro
Inmunología de Kuby
Abbas-Inmunología Celular y Molecular
IgE específica
Receptor Fcpara IgE
Mastocitos,Basófilos,
Eosinófilos
Inmunoglobulina E (IgE)
Alergeno
Liberación de Contenido de Gránulos
•Concentración sérica muy baja•No bisagra/4 CH
•Potente actividad biológica•Receptores Fcε (Basófilos, Mastocitos, Eosinófilos)
•Desgranulación (Basófilos, Mastocitos, Eosinófilos)
•Inmunidad a Helmintos•Reacciones Alérgicas (Hipersensibilidad Inmediata)
ANTICUERPOSCaracterísticas de la RespuestaAnticuerpos Policlonales y Monoclonales
Epitopos
Respuesta de Anticuerposante un Reto Antigénico
AntisueroPoliclonal
Suero
CélulasPlasmáticas
CélulasEsplénicas
En el suero hay una mezcla dediversos anticuerpos, cada uno conespecificidad por un epitopo
Cada célula plasmática (Clon) produceanticuerpos con una especificidadúnica (Monoclonal)
Inmunología de Kuby
Epitopos
Anticuerpos Monoclonales
CélulasPlasmáticas
CélulasEsplénicas
Células deMieloma
+Hibridación
Hibridomas
Separación de
Clones
AnticuerposMonoclones
Kohler & Milstein, 1975
Inmunología de Kuby
Nature 1975; 256(5517):495-7
ANTICUERPOSDeterminantes Antigénicos de las Ig• Isotipo
• Alotipo
• Idiotipo
Para estudiar por su cuenta
ANTICUERPOSReceptor del Linfocito B (BCR)
InmunoglobulinasIgM Libre y Unida a Membrana
Transcrito Primario de ARNm
Transcritos Procesados de ARNm Empalme Alternativo
Anticuerpo Libre (Secretado) Anticuerpo Unido a Membrana (BCR)
Inmunología de Kuby, 7ma. Ed.
Receptor de Célula B (BCR)
BCR mIg + Igα/Igβ
Inmunología de Kuby
Reconocimiento
del Antígeno
Inmunoglobulina de
Membrana
Inicio de la Cascada de
Señalización Intracelular
Heterodímero
Igα/Igβ
Unión del Antígeno al BCRMovimiento a Balsas Lipídicas y Señalización
Inmunología de Kuby, 7ma. Ed.
Nat Rev Immunol 2002; 2:96
Unión al AgIngreso a las Balsas
BCR LibreFuera de las
Balsas Lipídicas
Balsa Lipídica
Moléculas Asociadas al BCRTransducción de Señales
Inmunología de Kuby, 7ma. Ed.
Vías de Señalización Activadas por BCR
Ann Rev Immunol 2009; 27:199-227.
Inmunología de Kuby, 7ma. Ed.
ANTICUERPOSReceptores para la porción Fc
de las Igs.
Receptores Fc Humanos
Poli-IgR
FcRN
FcγRI
FcγRIIB FcγRIII FcαR FcεRI
CD64 CD16 CD89
CD32
Receptor deIg Poliméricas
IgA, IgMTranscitosis
Receptor Neonatal para
IgGTransporte en
Placenta
Receptores para
IgGFagocitosis, ADCC,
liberación de citoquinas y ROS
Receptor para
IgAFagocitosis,
desgranulación, destrucción de
microorganismos
Receptor para
IgEDesgranulación
de Basófilos, Mastocitos y Eosinófilos
Inmunología de Kuby, 7ma. Ed.
FcRsFunciones
Opsonización
Desgranulación
Transcitosis
ADCCVida Media de IgG sérica
Eosinófilos, Mastocitos, Basófilos
Promover la Fagocitosis
Destrucción de Células Tumorales
Paso de IgA e IgM a la luz intestinal
Protección de IgG en Células Endoteliales
Inmunología de Kuby, 7ma. Ed.
ANTICUERPOSGenes de las Inmunoglobulinas
Un Gen => Una Proteína
Inmunoglobulinas
Expresión Genética
ADN ARN ProteínaTranscripción Traducción
InmunoglobulinasMuchos Segmentos Génicos para codificar las Igs
Localización de Genes* de Inmunoglobulina Humanos
Gen CromosomaCadena Ligera Kappa (κ) 2
Cadena Ligera Lambda (λ) 22
Cadena Pesada (µ, δ, γ, ε, α) 14
* Familias multigénicas, formadas por segmentos génicos separados por
regiones no codificantes en el ADN de línea germinal
Inmunoglobulina Humana
Proteínas y Genes
Cadena Ligera Kappa
Cadena Ligera Lambda
Cadena Pesada
µ, δ, γ, ε, α
Región
Variable
Región
Constante
Región
Constante
Región
Constante
Región
Variable
Región
Variable
V
V
J
J
V (variabilidad): 1-97 aa
J (joining-unión): 98-110 aa
Segmentos Génicos
V JDV (variabilidad): 1-94 aa
D (diversidad): 95-97 aa
J (joining-unión): 98-113 aa
Segmentos Génicos
Genes de Inmunoglobulina Humana
Región Variable
Segmentos Génicos Kappa Lambda Cadenas Pesadas
V(variabilidad)
41 34 48
D (diversidad)
- - 23
J (joining)
5 5 6
41 x 5 = 205 34 x 5 = 170 48 x 23 x 6 = 6.624
205 + 170 = 375
375 x 6.624 = 2.484.000
Número de Posibles Combinaciones
Genes de Inmunoglobulina de Ratón
Segmentos Génicos de Línea Germinal
Cadena Kappa
Cadena Lambda
Cadena Pesada µ δ γ αε
Inmunología de Kuby
Reordenamiento Genético de la Cadena Ligera Kappa
Unión V-J
Transcripción
Poliadenilación
Empalme de ARN
Traducción
ADN
Línea Germinal
ADN - Reordenado
ARN - Transcrito Primario
ARN mensajero
Polipéptido Naciente
Cadena Ligera Kappa
Segmento de ADN de
línea germinal eliminado
Inmunología de Kuby
ADN
Línea Germinal
ADN
Reordenado
ADNReordenamiento
Parcial
ARN
Transcrito Primario
ARN mensajeros
Polipéptidos Nacientes
Cadenas Pesadas µ y δ
Unión D-J
Unión V-DJ
PoliadenilaciónEmpalme de ARN
Transcripción
Traducción Traducción
Reordenamiento Genético de la Cadena Pesada
Segmento de ADN de línea germinal eliminado
Segmento de ADN de línea germinal eliminado
Inmunología de Kuby
Aparato de
Golgi
Ig secretada
Ig de Membrana
Síntesis, Ensamblaje y Secresión de Ig
Inmunología de Kuby
Cadena Ligera Cadena PesadaTraducción
Traducción
Ig naciente(Sin región Líder)
Retículo
Endoplasmático
Rugoso
Región LíderRibosomas
ARNm
Repertorio de Anticuerpos
Generación de la Diversidad
• Múltiples Segmentos Génicos en Línea Germinal
– Combinación V-J (L) y V-D-J (H) – (RAG-1, RAG-2, TdT)
• Flexibilidad de Unión
• Adición de nucleótidos (P y N)
– Combinación de Cadenas Pesadas y Ligeras
• Hipermutación Somática
– Centros Germinales
– Maduración de la Afinidad
En Ausencia de Ag
En Presencia de Ag
ANTICUERPOSFases de la Respuesta
Linfocito B
Activado
Expansión Clonal
Cambio de IsotipoMad. de Afinidad
Antígeno
Estimulación Linfocito T
Cooperación
Ontogenia del Linfocito B
Célula
Madre
Gen de Ig
Sin Reordenar
Pre-BCRµ+
Cadena
Liviana
Sustituta
Linfocito
Pre-B
Cad. Pesada µPre-BCR
IgM
Linfocito B
Inmaduro
IgM
IgM
IgD
Linfocito B
Maduro
IgM e IgD
Célula
Plasmática
Ig Secretadas
Gran Producción
Abbas-Inmunología Celular y Molecular
Fases de la Respuesta Inmune Humoral
Fase de
Reconocimiento
Fase de ActivaciónProliferación y Diferenciación
Linfocitos Th y
Otros Estímulos
Linfocito B
Maduro(IgM+, IgD+)
Linfocito B
Activado
Expresión de
Ig de Alta Afinidad
Antígeno
Expresión
de IgG
Célula Plasmática
IgG de Alta Afinidad
Linfocito B
de Memoria
Maduración de
la Afinidad(Hipermutac. Somática)
Cambio de
Isotipo
Secreción de
AnticuerposExpansión
Clonal
Abbas-Inmunología Celular y Molecular
¡GRACIAS!
Diapositivas adicionales para estudio
Para estudiar por su cuenta
Premio Nóbel de Medicina 1901
Los anticuerpos existen en dos formas
• Los anticuerpos unidos a la membrana de superficie de los linfocitos B:Actúan como receptores para el antígeno y en linfocitos B vírgenes los activa e inicia una RI humoral.
• Los anticuerpos secretados: Los linfocitos B estimulados por Ag producen Ac secretados. Estos Ac se unen al Ag y desencadenan varios mecanismos efectores que eliminan el Ag. Se encuentran en la circulación, los tejidos y mucosas
Papel de las inmunoglobulinas de superficie en la
función presentadora de Antígeno del linfocito B
• La Ig anclada en la membrana celular del linfocito B une el determinante antigénico específico.
• Ocurre la endocitosis del Ag mediada por el receptor.
• Se procesa el Ag y péptidos de este se asocian a moléculas del MHC en el interior del linfocito B.
• El complejo péptido-MHC migra a la superficie celular donde se presenta al linfocito T.
Las clases de inmunoglobulinas están distribuidas de manera selectiva en el cuerpo
AnticuerposFunciones
Cada clase de inmunoglobulina humana tiene
funciones especializadas y una distribución
singular
Función de los Anticuerpos dependiendo del
Isotipo
IgM: Activación del Complemento (vía clásica), Receptor para el antígeno de los linfocitos B vírgenes.
IgG: Opsonización, Inmunidad Neonatal (atraviesa la placenta).Activación del Complemento (vía clásica), ADCC.
IgA: Inmunidad de Mucosa, Inmunidad del Recién Nacido (presente en leche materna), Activación del Complemento (vía alterna o vía de las lectinas).
IgE: Media reacciones alérgicas.
Las proteínas de transporte que se unen a las regiones Fc
de los anticuerpos transportan isotipos particulares
a través de barreras epiteliales
¿Por qué la IgG atraviesa la placenta?
La IgG es la inmunoglobulina con vida media
mayor y es capaz de atravesar la placenta por la
interacción con el FcRn
Los receptores FcRn presentes en endosomas de las células endoteliales unen la IgG que penetra a estas células por micropinocitosis y las libera cuando las vesículas se fusionan con la superficie celular
La principal clase deanticuerpo presente en la luz del
intestino es la IgA secretora dimérica.
La neutralización de lastoxinas por anticuerpos IgG protege alas células contra su acción perjudicial.
• Los Acs que actúan de manera neutralizante se denominan Acs neutralizantes.
• Los Ac deben unirse a la toxina con rapidez y alta afinidad.• IgG > Ac neutralizantes de toxinas en tejidos.• IgA > Ac Neutralizantes de toxinas en mucosas.
ANTICUERPOS IgG o IgA DE ALTA AFINIDAD
PUEDEN NEUTRALIZAR TOXINAS BACTERIANAS
LOS ANTICUERPOS IgG o IgA DE ALTA AFINIDAD PUEDEN INHIBIR
LA CAPACIDAD INFECCIOSA DE LOS VIRUS
La infección de células por virus puede bloquearsepor medio de anticuerpos neutralizantes.
• IgG e IgA • Ac neutralizantes de virus
LOS ANTICUERPOS PUEDEN BLOQUEAR LA
ADHERENCIA DE LAS BACTERIAS A LAS
CÉLULAS HOSPEDADORAS
Los anticuerpos pueden evitar la fijación de las bacterias a las superficies celulares.
LOS COMPLEJOS ANTICUERPO:ANTÍGENO ACTIVAN LA
VÍA CLÁSICA DEL COMPLEMENTO AL UNIRSE A C1q
• La IgM y la IgG son las mejores
activadoras del Complemento.
DESTRUCCIÓN DE AGENTES PATÓGENOS CUBIERTOS DE ANTICUERPOS
ES MEDIADA POR RECEPTORES PARA Fc
• Debido a la activación de células efectoras accesorias portadoras de receptores para Fc
• La unión de las Igs a Receptores para Fc activan a estas células accesorias para atacar agentes patógenos
Distintos receptores para la región Fc de las diferentes
clases de inmunoglobulinas se expresan en células
accesorias.
LOS RECEPTORES PARA Fc PRESENTES EN
FAGOCITOS SON ACTIVADOS POR ANTICUERPOS
UNIDOS A LA SUPERFICIE DE AGENTES PATÓGENOS Y
PERMITEN A LOS FAGOCITOS INGERIR AGENTES
PATÓGENOS Y DESTRUIRLOS
Los receptores para Fc y para el complemento sobre fagocitosdesencadenan la captación y la degradación de bacterias cubiertascon anticuerpos.
LAS CÉLULAS NK SE ACTIVAN A TRAVÉS DE LOS
RECEPTORES Fc PARA DESTRUIR DIANAS
CUBIERTAS CON ANTICUERPOS
• Las células diana cubiertas por anticuerpos pueden sereliminadas por linfocitos NK en lacitotoxicidad celular dependiente de anticuerpos (ADCC).
LOS MASTOCITOS, LOS BASÓFILOS Y LOS
EOSINÓFILOS ACTIVADOS SE UNEN A ANTICUERPOS IgE
POR MEDIO DEL RECEPTOR Fcε DE ALTA AFINIDAD
La formación de enlaces
cruzados de anticuerpos
IgE sobre la
superficie de las células
cebadas induce
la liberación rápida de
mediadores
inflamatorios.
Mecanismos de las reacciones inmunitarias humorales a los virus
Molécula Actividad
IgA secretoria (en especial) Bloquea la fijación del virus a la célula
hospedadora, con lo que previene la infección o la reinfección
IgG, IgM e IgA Bloquea la fusión de la cubierta vírica con la
membrana plasmática de la célula hospedadora
IgG e IgM Fomenta la fagocitosis de las partículas víricas
(opsonización)
IgM Aglutina las partículas víricas
IgG o IgM Activación de Complemento (opsonización por
C3b y lisis de las partículas víricas cubiertas, por el complejo de ataque de membrana)
Ig M Ig G
Antígeno1er. Reto
Antígeno2do. Reto
RespuestaPrimaria
RespuestaSecundaria
Ig M
Ig G
Tiempo
Latencia
Respuesta Primaria y Secundaria
ANTICUERPOSDeterminantes Antigénicos de las Ig• Isotipo
• Alotipo
• Idiotipo
• Isotipo – Determinantes Isotípicos
– Región constante de cadenas pesadas (H) y livianas (L)
• Alotipo – Determinantes Alotípicos
– Múltiples alelos para algunos de los genes
• Idiotipo – Determinantes Idiotípicos
– Secuencias de aa únicas de los dominios VH y VL
Determinantes Antigénicosde las Inmunoglobulinas
• Determinantes de región constante de cadenas pesadas (H) y livianas (L)
• Definen clase y subclase (H); tipo y subtipo (L)– IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgM, IgA1, IgA2, IgD, IgE, κ, λ1, λ2, λ3, λ4
• Específicos de cada especie
Determinantes Isotípicos
Isotipo
Inmunología de Kuby
• Múltiples alelos para algunos de los genes
• Diferencias sutiles (1 a 4 aminoácidos)
• Humanos: IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgA2, cadena ligera κ
• Distinguen entre individuos de una misma especie
Determinantes Alotípicos
Alotipo
Inmunología de Kuby
• Secuencia de aminoácidos única de los dominios VH y VL
– Idiotopo: Cada determinante antigénico individual de la región variable
– Idiotipo: La suma de los idiotopos individuales del anticuerpo.
• Los anticuerpos producidos por cada clon de células B poseen el mismo idiotipo
Determinantes Idiotípicos
Idiotipo
Inmunología de Kuby
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Grupos Sanguíneos
Sistema ABO
SUPERANTÍGENOS
Superantígenos
Cadena
Liviana (L)
Sitio de Combinación
con el Antígeno
Fragmento Fab
(2A2)
Región
Variable
(VL + VH)
Región
Constante
(CL + CH1)
Cadena
Pesada (H)
Proc Natl Acad Sci USA 2000; 97(10):5399-404.
Cadena
Liviana (L)
Sitio de Combinación
con el Antígeno
Fragmento Fab
(2A2)
Región
Variable
(VL + VH)
Región
Constante
(CL + CH1)
Cadena
Pesada (H)
Proteína A del
Estafilococo Áureo(Superantígeno)
Superantígenos
Proc Natl Acad Sci USA 2000; 97(10):5399-404.
Propiedades de Epítopos de Células B
• Por lo regular se componen de aminoácidos hidrófilos en la superficie de la proteína que son topográficamente accesibles al anticuerpo unido a membrana o libre
• Pueden estar constituidos por residuos secuenciales contiguos a lo largo de la cadena peptídica (6-8 aa) o residuos no secuenciales
• Tienden a localizarse en regiones flexibles de un inmunógeno y a menudo muestran movilidad de sitio
• Las proteínas complejas contienen múltiples epítopos de célula B superpuestos, algunos de los cuales son inmunodominantes
Summary
•
Circulating antibodies (also called immunoglobulins) are soluble glycoproteins that recognize and bind
antigens, specifically. They are present in serum, tissue fluids or on cell membranes. Their purpose is to help
eliminate microorganisms bearing those antigens. Antibodies also function as membrane-bound antigen receptors
on B cells, and play key roles in B cell differentiation.
•
There are five classes of antibody in mammals – IgG, IgA, IgM, IgD, and IgE. In humans, four subclasses of IgG
and two of IgA are also defined. Thus, collectively, there are nine isotypes: IgM, IgA1, IgA2, IgG1, IgG2, IgG3,
IgG4, IgD, and IgE.
•
Antibodies have a basic structure of four polypeptide chains – two identical light chains and two identical
heavy chains. The N- terminal ~110 amino acid residues of the light and heavy chains are highly variable in
sequence; referred to as the variable regions Vl and Vh, respectively. The unique sequence of a VL/VH pair forms
the specific antigen-binding site or paratope. The C-terminal regions of the light and heavy chains form the constant
regions (Cl and Ch, respectively), which determine the effector functions of an antibody.
•
Antigen-binding sites of antibodies are specific for the three-dimensional shape (conformation) of their
target — the antigenic determinant or epitope.
•
Antibody affinity is a measure of the strength of the interaction between an antibody combining site (paratope) and
its epitope. The avidity (or functional affinity) of an antibody depends on its number of binding sites (two for IgG) and
its ability to engage multiple epitopes on the antigen – the more epitopes it binds, the greater the avidity.
•
Receptors for antibody heavy chain constant regions (Fc receptors) are expressed by mononuclear cells,
neutrophils, natural killer cells, eosinophils, basophils and mast cells. They interact with the Fc regions of different
isotypes of antibody and promote activities such as phagocytosis, tumor cell killing and mast cell degranulation.
•
A vast repertoire of antigen-binding sites is achieved by random selection and recombination of a limited
number of V, D and J gene segments that encode the variable (V) regions (domains). This process is known as
V(D)J recombination and generates the primary antibody repertoire.
•
Repeated rounds of somatic hypermutation and selection act on the primary repertoire to generate a secondary
repertoire of antibodies with higher specificity and affinity for the stimulating antigen.
•
Class switching combines rearranged VDJ genes with different heavy chain constant region genes so that the
same antigen receptor can activate a variety of effector functions.
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