Antígenos y Anticuerpos

Antígenos y Anticuerpos

Prof. Edwin Escobar [email protected]

Universidad Central de Venezuela

Facultad de Medicina

Escuela de Medicina “José María Vargas”

Cátedra de Inmunología

Tema 3 2019-2020

mailto:[email protected]

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)

Estimulación Antigénica

Diferenciación

Linfocito B Maduro Virgen Anticuerpos en Membrana (IgM, IgD)

Célula Plasmática Produce 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

Virus Virus

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 B Anticuerpo C

Epítopo B Epítopo A

Epítopo C

academic.brooklyn.cuny.edu

Antígeno

MHC-II

TCR

Linfocito T Célula 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

Propiedades del Inmunógeno Que 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 Biológico Que 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: – Intradérmica (ID): dentro de la piel – Subcutánea (SC): debajo de la piel

– Intramuscular (IM): en un músculo – Intravenosa (IV): dentro de una vena – Intraperitoneal (IP): dentro de la cavidad peritoneal

• Coadyuvantes: sustancias que aumentan la inmunogenicidad de un antígeno.

Determinantes

Hapténicos A Determinantes

Hapténicos B

Haptenos Unidos a Transportador Inmunogénicos

Transportador

pathmicro.med.sc.edu

Haptenos A

Haptenos B

Haptenos Aislados No 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.htm http://classes.midlandstech.edu/carterp/Courses/bio225/chap17/study2.htm

Hapteno

Transportador

Conjugado

Inmunización

Anti-Transportador

(++)

Anti-Hapteno

(+++)

Anti-Transportador

(++)

Anticuerpos

Anti-Hapteno

(-) Respuesta

SARS-CoV-2

https://www.shutterstock.com/es/g/orpheusfx

Epítopos

• Los determinantes antigénicos o epítopos son sitios discretos de las moléculas inmunógenas que son reconocidos y se unen a los anticuerpos o a los receptores de linfocitos T (TCR).

Virus de la Influenza Giardia lamblia

Antígeno

Anticuerpo A

Anticuerpo B Anticuerpo C

Epítopo B Epítopo A

Epítopo C

academic.brooklyn.cuny.edu

Estructura Organizacional de las Proteínas

Estructura Secundaria

Hélice α

Hoja Plegada β

Plegamiento de las partes

Estructura Terciaria

Dominio

Monómero Forma Total o

Dominios Funcionales

Estructura Cuaternaria

Proteína Polimérica Dos o más Cadenas Polipeptídicas

Inmunología de Kuby

Estructura Primaria

Secuencia de aa

Disposición Lineal

A

A

P P

T T C

C L L

Tipos de Epítopos

Epítopo Lineal

Desnaturalización Desnaturalización

Epítopo

Oculto

Epítopo

Accesible

Epítopo

Conformacional

Desnaturalización

Epítopo

Conformacional

Abbas-Inmunología Celular y Molecular

Epítopos Secuenciales

Mioglobina del Semen de Ballena Inmunología de Kuby

Epítopos Conformacionales

64 80

En lace Disulfuro

Lisozima de la clara de huevo de gallina (HEL)

Asa Abierta

Asa Cerrada

Asa

Antisuero

Anti-Asa


Especificidad de Reacción Ag/Ac Karl 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

Ácido O-aminobenzoico

C

Ácido M-aminobenzoico

D

Ácido P-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

ANTICUERPOS Estructura 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)


Estructura de la Ig G

Cadena Pesada (H)

Cadena Liviana (L)

Papaína

Fab Fab

Fc

Pepsina

F(ab’)2

Mercaptoetanol

Cadenas L

Cadenas H Inmunología de Kuby

Estructura de las Inmunoglobulinas

Cadena Pesada (H) (µ, γ, α, δ o ε)

Cadena Ligera (L) (Κ o λ)

Unión de Antígeno

Actividad Efectora


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


Hoja Plegada β Dos hileras β antiparalelas

Segmento 1

Segmento 2

Puentes De

Hidrógeno

Cadenas R Laterales Sobre el Plano

Cadenas R Laterales Debajo del Plano


Cadena Liviana de Ig

Dominio Constante (CL)

A B C D E F G

Dominio Variable (VL)

F A B C C’

C”

D E G

Biochemistry 1973; 12:4620

Annual Review of Immunology 1988; 6:381


Dominios Variables Regiones Determinantes de Complementariedad (CDR)

(Regiones Hipervariables)

Dominio VH Dominio VL

Las regiones hipervariables o CDR constituyen el sitio de unión de antígeno


Interacción Antígeno/Anticuerpo

Antígeno Hemaglutinina del Virus de la Influenza

Anticuerpo Región VH y Región VL

Scientific American 1993; 269(3):22

Virus de la Influenza

ANTICUERPOS Superfamilia de las Inmunoglobulinas

mIgM Inmunoglobulinas

Superfamilia de las Inmunoglobulinas

TCR Receptor de Células T

Igα/Igβ Heterodímero



CD3 CD2

CD4

CD8

MHC

Microglob. β2

Clase I Clase II

Moléculas Accesorias de Células T


Superfamilia de las Inmunoglobulinas VCAM-1

ICAM-1

ICAM-2 LFA-3

Moléculas de Adhesión



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

IgA Receptor para

IgE

Receptores Fc Humanos


ANTICUERPOS Clases de Inmunoglobulina

y Funciones asociadas

Anticuerpos

Moléculas Bifuncionales

2. Mediar funciones efectoras del Sistema Inmunitario

1. Reconocer/Unirse a Antígenos


Neutralización por anticuerpos (Bloqueo de la entrada a la célula blanco)

Nature 2020; 583:203-204

SARS-CoV 2002-2004

SARS-CoV-2 2019- …

Casos: 8,098; Muertes: 774 Casos: 265 x 106; Muertes: 5.2 x 106

https://covid19.who.int/

Células NK

Macrófagos

Neutrófilos Eosinófilos

ADCC Citotoxicidad Celular

Dependiente de Anticuerpos

Activación de

Complemento

Células Fagocíticas

Receptor Fcγ

Opsonización Promover Fagocitosis

Mediada por FcR

Funciones Efectoras Mediadas por Anticuerpos

Linfocitos B

Microbios

Desgranulación Mastocitos y Basófilos

Receptor Fcε IgE

Mastocito

Alérgeno

Anticuerpos

Neutralización Microbios y Toxinas

Receptor C3b

Opsonización Mediada por C3b

Inflamación

Lisis de Microbios Complemento - CAM


IgG1 IgG2 IgG3 IgG4

Enlace Disulfuro

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)


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


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)


Luz Submucosa

Transcitosis Inmunoglobulina A (IgA)


Inmunoglobulina D (IgD)

•Concentración sérica muy baja •Monómero

•Se expresa en Linfocitos B maduros (junto a IgM)

IgM

IgD

Linfocito B Maduro

Virgen Inmunología de Kuby


IgE específica

Receptor Fc para 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)

ANTICUERPOS Características de la Respuesta Anticuerpos Policlonales y Monoclonales

Epitopos

Respuesta de Anticuerpos ante un Reto Antigénico

Antisuero Policlonal

Suero

Células Plasmáticas

Células Esplénicas

En el suero hay una mezcla de diversos anticuerpos, cada uno con especificidad por un epitopo

Cada célula plasmática (Clon) produce anticuerpos con una especificidad única (Monoclonal)


Epitopos

Anticuerpos Monoclonales

Células Plasmáticas

Células Esplénicas

Células de Mieloma

+ Hibridación

Hibridomas

Separación de

Clones

Anticuerpos Monoclones

Kohler & Milstein, 1975


Nature 1975; 256(5517):495-7

ANTICUERPOS Determinantes Antigénicos de las Ig • Isotipo

• Alotipo

• Idiotipo


ANTICUERPOS Receptor del Linfocito B (BCR)

Inmunoglobulinas IgM 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


Reconocimiento

del Antígeno

Inmunoglobulina de

Membrana

Inicio de la Cascada de

Señalización Intracelular

Heterodímero

Igα/Igβ

Unión del Antígeno al BCR Movimiento a Balsas Lipídicas y Señalización


Nat Rev Immunol 2002; 2:96

Unión al Ag Ingreso a las Balsas

BCR Libre Fuera de las

Balsas Lipídicas

Balsa Lipídica

Moléculas Asociadas al BCR Transducción de Señales


Vías de Señalización Activadas por BCR

Ann Rev Immunol 2009; 27:199-227.


ANTICUERPOS Receptores para la porción Fc

de las Igs.

Receptores Fc Humanos

Poli-IgR

FcRN

FcγRI

FcγRIIB FcγRIII FcαR FcεRI

CD64 CD16 CD89

CD32

Receptor de Ig Poliméricas

IgA, IgM Transcitosis

Receptor Neonatal para

IgG Transporte en

Placenta

Receptores para

IgG Fagocitosis, ADCC,

liberación de citoquinas y ROS

Receptor para

IgA Fagocitosis,

desgranulación, destrucción de

microorganismos

Receptor para

IgE Desgranulación

de Basófilos, Mastocitos y Eosinófilos


FcRs Funciones

Opsonización

Desgranulación

Transcitosis

ADCC Vida 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


ANTICUERPOS Genes de las Inmunoglobulinas

Un Gen => Una Proteína

Inmunoglobulinas

Expresión Genética

ADN ARN Proteína Transcripción Traducción

Inmunoglobulinas Muchos Segmentos Génicos para codificar las Igs

Localización de Genes* de Inmunoglobulina Humanos

Gen Cromosoma Cadena 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 J D V (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

Genes de Inmunoglobulina de Ratón

Segmentos Génicos de Línea Germinal

Cadena Kappa

Cadena Lambda

Cadena Pesada µ δ γ α ε


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

ADN

Línea Germinal

ADN

Reordenado

ADN Reordenamiento

Parcial

ARN

Transcrito Primario

ARN mensajeros

Polipéptidos Nacientes

Cadenas Pesadas µ y δ

Unión D-J

Unión V-DJ

Poliadenilación Empalme 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

Cadena Ligera Cadena Pesada

Traducción Traducción

Ig naciente (Sin región Líder)

Retículo

Endoplasmático

Rugoso

Región Líder

Ribosomas

ARNm

Aparato de

Golgi

Ig secretada

Ig de Membrana

Síntesis, Ensamblaje y Secresión de Ig


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

ANTICUERPOS Fases de la Respuesta

Linfocito B

Activado

Expansión Clonal

Cambio de Isotipo

Mad. de Afinidad

Antígeno

Estimulación Linfocito T

Cooperación

Ontogenia del Linfocito B

Célula

Madre

Gen de Ig

Sin Reordenar

Pre-BCR µ

+ Cadena

Liviana

Sustituta

Linfocito

Pre-B

Cad. Pesada µ Pre-BCR

IgM

Linfocito B

Inmaduro

IgM

IgM

IgD

Linfocito B

Maduro

IgM e IgD

Célula

Plasmática

Ig Secretadas

Gran Producción


Maduración (Ontogenia)

Diferenciación

Fases de la Respuesta Inmune Humoral

Fase de

Reconocimiento

Fase de Activación Proliferación 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

Anticuerpos Expansión

Clonal


¡GRACIAS!

Diapositivas adicionales para estudio


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.

Cambio conformacional al unirse el antígeno y el anticuerpo

Antígeno Proteasa del VIH-1

Anticuerpo •Antes de unirse al Ag •Luego de unirse al Ag

CDR Cadena Pesada

H1, H2, H3

Cadena Liviana L1, L2, L3

J Molec Biol 1997; 267:1207


Las clases de inmunoglobulinas están distribuidas de manera selectiva en el cuerpo

Anticuerpos Funciones

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 de

anticuerpo presente en la luz del

intestino es la IgA secretora dimérica.

ANTICUERPOS IgG o IgA DE ALTA AFINIDAD

PUEDEN NEUTRALIZAR TOXINAS BACTERIANAS

La neutralización de las

toxinas por anticuerpos IgG protege a las 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.

LOS ANTICUERPOS IgG o IgA DE ALTA AFINIDAD

PUEDEN INHIBIR

LA CAPACIDAD INFECCIOSA DE LOS VIRUS

La infección de células por virus puede bloquearse

por 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 fagocitos desencadenan la captación y la degradación de bacterias cubiertas con 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 ser eliminadas por linfocitos NK en la citotoxicidad 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

Antígeno 1er. Reto

Antígeno 2do. Reto

Respuesta Primaria

Respuesta Secundaria

Ig M

Ig G

Tiempo

Latencia

Respuesta Primaria y Secundaria

ANTICUERPOS Determinantes 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 Antigénicos de 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


• 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


• 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


https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b9/ABO_blood_type-es.svg/2000px-ABO_blood_type-es.svg.png

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.

Documents

Antígenos y Anticuerpos