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ANTICUERPOS

Master Dr. Antonio Vásquez Hidalgo

Médico Microbiólogo /Salubrista

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GENERALIDADES

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Las inmunoglobulinas son glicoproteínas unidas a azúcares presentes en todo ser vivo.

Pueden reconocer y unirse a sustancias extrañas al organismo que son los antígenos

Se denominan inmunoglobulinas al conjunto de proteínas producidas por los linfocitos B (células plasmáticas) estimulados por un antígeno. 

Cada uno tiene su propia cadena pesada

Glicoproteínas.

Inmunglobulinas

Reconocer y unirse Ag ___ Ac

c/u su propia cadena pesada.

Definición

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Al nacer tenemos 100 mil millones de linfocitos B diferentes, con una Ig de membrana distintas.

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.

El catabolismo de los anticuerpos se realiza en sistema reticulo endotelial.

100 mil millones de linfocitos B diferentes.

Unidas a receptor BcR Suero y fluidos :

receptor BcR Catabolismo

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Objetivo es Reacción con los Ags.

Tipos de reacción:1. -Unidas a receptor2. - como anticuerpos.

El objetivo principal de las inmunoglobulinas es: 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, y que el linfocito B pueda actuar como eficaz célula presentadora.

2. Hace actuar a las inmunoglobulinas como anticuerpos en distintas funciones biológicas. 

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Todo ser vivo esta constantemente expuestos a microorganismos como virus, bacterias, hongos, protozoarios o alérgenos

los organismos han desarrollado a lo largo de la evolución una serie de mecanismos de defensas, entre los cuales el SISTEMA INMUNITARIO es el más sofisticado.

El sistema inmune constas de una serie de órganos, tejidos y células ampliamente distribuidos por todo el cuerpo.

Estos órganos y tejidos están interconectados por vasos sanguíneos y linfáticos,.

Exposición de m.o. Mecanismos de

defensa.

Sistema inmune/interconeptados por vasos y linfáticos.

MECANISMOS INMUNITARIOS

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Se encuentran en vesículas de secreción dentro de los linfocitos,

En la membrana linfocitaria se expresan como proteínas integrales de membrana.

Se unen a células inmunitarias. (F. mono nucleares, mastocitos y NK)

Anticuerpos. Distribución y Producción

DistribuciónFluidos Biológicos. (sangre y Linfa)

Membrana celular

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Transporte y distribución de los Anticuerpos (Isotipos)

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En sangre coagulada los anticuerpos permanecen en el sobrenadante denominado SUERO.

Experimentalmente a ese suero es posible agregarle antígenos y es cuando se denomina ANTISUERO.

El estudio de la relación antígeno-anticuerpo se denomina SEROLOGÍA.

SUERO

ANTISUERO

SEROLOGIA

Anticuerpos.

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Un adulto promedio (70 Kg) produce 3g de Anticuerpos que pueden ser detectados por serología.

De los 3 g de Anticuerpos el 67% corresponde al denominado IgA.

IgA se produce por los linfocitos B en las paredes del A. digestivo y A respiratorio.

El tipo mas frecuente que se encuentra en el suero en el IgG.

La mas potente es IgG3

3 g de anticuerpos

67% es IgA

Mas frec. IgG en suero.

IgG3

Anticuerpos

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Gammaglobulinas o Inmunoglobulinas.

Existen entre 107-109 moléculas de anticuerpos distintas en cada individuo.

Poseen secuencias aminoácidicas únicas en sus sitios de unión con el antígeno.

Anticuerpos

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1937 Tiselius descubre la electroforesis.

Las proteínas séricas se

separan por electroforesis. Gamma y Beta con

menor movilidad.

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GLUCOPROTEÍNAS CATIÓNICAS (+)

g-globulinas

b-globulinas

Ánodo (+)

Cátodo

(-)α1 α2 β1 β2g

Albúminas Globulinas

INMUNOGLOBULINAS

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ESTRUCTURA DE LAS INMUNOGLOBULINAS

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Ag

440

220

se encuentran formadas por cuatro cadenas polipeptídicas –es decir formadas por la unión secuencial de aminoácidos–, dos de las cuales se consideran las cadenas pesadas (H) porque tienen un peso molecular de 55.000 dalton y dos cadenas livianas (L), cuyo peso molecular es 25.000 dalton. Las cadenas H se encuentran organizadas en cuatro dominios llamados VH, CH1, CH2 y CH3  (C por constante y V por variables) y las L en dos, VL y CL. Las cadenas se encuentran unidas entre sí por enlaces disulfuro (véase la figura 1). Los dominios variables de ambas cadenas son los que interactúan con el antígeno, mientras que el extremo constante de la cadena pesada es imprescindible para desencadenar procesos de suma importancia en la defensa frente a agentes extraños.

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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. ( kappa y lambda)

•Estructura de las Inmunoglobulinas

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Cadenas ligeras: tienen 200 a.a., tienen puentes disulfuro.

Cadenas pesadas: tienen 400 a.a., tienen puentes disulfuro. Aquí esta la zona de bisagra.

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

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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 tiene un dominio en la región variable y 3_4 en región constante. 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. 

Los dominios región Variable son los responsables de la unión con el antigeno.

Estructura

15 a.a .Zona deforme.

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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).

La enzima produce ruptura de las cadena H. Se obtienen unos fragmentos

denominados: Fc que determina la actividad biologica y contiene el alotipo y determina la clase y subclase de cadena pesada, el otro Fab que contiene el idiotipo y es por donde la molecula se une al Ag.

Estructura

Alotipo. Se refiere a las variaciones genéticas dentro de una misma especie.

Idiotipo: Expresión fenotípica o el producto de los genes que identifican la región constante de las cadenas pesadas y livianas de la Ig. De una misma especie

Fija el Ac

Fija el C

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IgA IgG IgM IgD IgD

Estructura Básica

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IgDIgEIgAIgMIgG

-k l-k l-k l-k l-k lCadena liviana

Bazo

G. linfáticos

Vías digestivas y respiratorias

Vías digestivas y respiratorias

Bazo

G. linfáticos

Méd. ósea

Bazo

G. linfáticos

Méd. ósea

Principal lugar de síntesis

75%50%42%75%45%Distribución IV

13119112,9% Hidratos de Carbono

deamgCadena pesada

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Es la más abundante (85 % del total de inmunoglobulinas).

Cadena pesada gama (1,2,3 y 4), de forma de monómero .

Tiene vida media de 2,3 días.

Posee dos cadenas L y dos cadenas H.

Tiene un peso molecular de 154 kda.

INMUNOGLOBULINA G

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PRIMER ANTICUERPO. Cadena pesada mu, forma

de pentámero. Representa el 5 al 10 % de

las inmunoglobulinas Tiene vida media de 5 días Molécula pentamerica:

posee 5 unidades. Peso molecular de 900 Kda Presenta 10 sitios de unión

antigénica.

INMUNOGLOBULINA M

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Cadena pesada alfa (1 o 2), forma de dímero, función de inmunidad en las mucosas.

Representa el 5 al 15 % Tiene una vida media de

6 días. Peso molecular de 160

kda Un adulto secreta 2 g

diarios.

INMUNOGLOBULINA A

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Cadena pesada delta, Es un monómero Posee un peso molecular de

185 Kda Representa menos del 1 %

sérica Vida media 2.8 dias

INMUNOGLOBULINA D

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cadena pesada épsilon, tiene forma de monómero,

Representa menos del 1 %

Vida media de 2,5 días Se encuentra unida a

receptores Fc Peso molecular de 196

kda

INMUNOGLOBULINA E

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CLASES DE INMUNOGLOBULINAS

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Funciones efectoras

IgG IgM IgA IgE IgDAglutinación + +++ + - -Precipitación +++ + + + -Fijación de complemento

+ +++ - - -

Neutralización + ++ + - -Opsonización ++ +++ - - -Citotoxicidad Ac dependiente

++ - - + -

Inmunidad en mucosas

- - ++ - -

Traspaso por placenta

++ - - - -

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Las diferentes clases de inmunoglobulinas también se conocen como Isotipos.

En el humano existen 5 clases de Acs o Inmunoglobinas (Igs), que son: IgM, IgD, IgG, IgA e IgE.(Gamma,delta,mu, epsilon,alfa)

Hay clases de cadenas pesadas: gamma,  alfa, delta, epsilon y mu.

Todas pueden reconocer a la misma sustancia extraña al organismo o Antígeno (Ag).

Cada molécula de inmunoglobulina contiene cadenas kappa o cadenas lambda, pero no ambas.

Clases

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IgA

La inmunoglobulina A (IgA), en sangre es una molécula monomérica (Y),di, trimero. , en las mucosas de aparato digestivo, respiratorio y genitourinario.

Su función primordial es identificar a impedir que los microbios bacterias y virus.La IgA que se encuentra en mucosas (llamada IgA secretora), en secreciones como saliva, calostro, lagrimas, secreción nasal y bronquial.Se encuentra en la leche materna. Lo protege de infecciones intestinales por E.coli, Salmonella Shigella.Producida por las células B en tejidos linfoides submucosos. Representa el 10% de las Igs del plasma es la mas abundante en mucosas secreciones.

Tiene capacidad neutralizante y precipitante.Se une a moléculas de alimentos para evitar que estos entren a sistema circulatorio.Su principal función es inactivar virus.Mas predominante en mucosas.

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IgMla inmunoglobulina M (IgM), es la que primero aparece en la evolución, durante la gestación del niño y al inicio de la respuesta inmune; es decir después que nos enfermamos o nos vacunaron. Es la Ig más grande, es pentámerica (formada por 5 moléculas con forma de Y unidas ente si)

y su función principal es activar a otras proteínas de la sangre que se conocen como complemento, para destruir al agente infeccioso o facilitar que lo fagociten los glóbulos blancos. Son los que mas rápidamente se forman en respuesta a un estimulo antigénico. RESPUESTA PRIMARIA.

TIENE CAPACIDAD NEUTRALIZANTE, AGLUTINANTE, FIJAR COMPLEMENTO, ACTIVAR RESPUESTA INMUNE. Es la Ig fijadora del complemento mas eficaz Predomina en la respuesta primaria Se encuentra intravascular

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IgD

La inmunoglobulina D (IgD), es una molécula monomérica, formada por solo una Y.Protege después que se activaron nuestros linfocitos B como consecuencia de la enfermedad o la vacunación .

Su función principal es la identificar a los microorganismos. Tiene una concentración baja en sangre Se encuentra en la superficie de linfocitos B que poseen además IgM.

Función fisiológica desconocida. Pero Impide tolerancia de linf. B.

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Las Inmunoglobulinas G son las inmunoglobulinas mas abundantes en el suero (600-1800 mg/dL).

Estas inmunoglobulinas promueven la fagocitosis en el plasma y activan al sistema del complemento.

Las IgG son el único tipo de anticuerpos que puede cruzar la placenta.

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. Actúa contra gram positivas y virus. Tiene respuesta SECUNDARIA. TIENE 4 SUBCLASES. LA Ig3 es la mas potente. Se encuentra intravascular y extravascular.

IgG

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Es el Isotipo mas abundante en sangre 80%Tiene 4 subclases:

Ig. G1: 60- 70 % Ig. G2: 14- 20% Ig. G3: 4 – 8% Ig. G4: 2 – 6%

Cruzan la placenta (Ig. G1; G 3; G4) y barreras naturales Gran afinidad, se unen al antígeno y activan al complemento Si tiene 2 Fab entonces puede reaccionar con dos moléculas

de Ag.

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Los anticuerpos tipo IgM se expresan en la superficie de los linfocitos B y se encuentran fundamentalmente en el plasma.

Estos son los primeros anticuerpos producidos en cantidades significativas contra un antígeno.

Las IgM promueven la fagocitosis y activan al sistema del complemento.

Se encuentra en la mayor parte de los seres vivos. Es la Segunda en concentración en el suero. Aparece en la respuesta primaria

Es la mas grande de todas las inmunoglobulinas. Actúa contra gram positivos. Se encuentra intravascular.

IgM

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Es la primera en aparecer ontogénicamente. El RN tiene mínimas cantidades de IgM en su plasma. El papel de la IgM es de gran importancia como primera

inmunoglobulina de defensa en la respuesta humoral

No cruza la placenta. La IgM es una inmunoglobulina particularmente efectiva frente a un

gran número de bacterias gram negativas y puede neutralizar agentes virales.

Es la que mas activamente fija el complemento.

IgM

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En personas alérgicas se encuentra en gran cantidad. Control contra parásitos (inflamación mas opsonizacion) Su producción aumenta por los antígenos de helmintos, nematodos y trematodos. No

para protozoos. importante papel en las reacciones alérgicas y posiblemente en la defensa contra

infestaciones por algunos parásitos intestinales Se encuentra unida a basofilos: permitiendo que liberen sustancias

antiinflamatorias. Circula un 1 %.

Media las reacciones de hipersensibilidad. Se encuentra en secreciones . Encargada de inmunidad a parásitos. Produce OPSONIZACION.(permite sobre el

parasito se fijen y se degranulen los eosinofilos.) no protozoos. Su principal propiedad es la de poderse fijar a las células cebadas y basofilos

produciendo liberación de anafilotoxinas. Liberan substancias que producen inflamación, que se manifiesta como

hinchazón, comezón, dificultada para respirar y producción de moco Principal propiedad es fijarse a las celulas cebadas y basofilos produciendo

liberacion de anafilotoxinas.

IgE

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FUNCIONES PRINCIPALES

La función esencial de las inmunoglobulinas es la de unirse al antígeno.

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1. Activación del complemento

2. Aglutinación3. Neutralización 4. Opsonización 5. Protección de

mucosas6. Inmovilización

Las principales funciones biológicas  

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Algunas inmunoglobulinas pueden activar el complemento por la conocida como vía clásica o via alterna.

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.

1. activación del complemento

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La aglutinación de partículas, bacteria y/o virus es otra de las actividades biológicas de las inmunoglobulinas, sobre todo de la IgM.

2. Aglutinación.

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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.

Los anticuerpos reaccionan con toxinas o partículas viruales impidiendo su fijación a membranas celulares.

3. Neutralización

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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. 

4.Opsonización.

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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. 

5.Protección de las mucosas

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Puede unir flagelos y de esta forma inmoviliza germenes y disminuir capacidad invasora.

6. Inmovilizacion

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Acción el proceso de inflamación y con lo cual se produce liberación de los mediadores primarios de la inflamación por la IgE.

7. De granulación de mastocitos.

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Por activación del complemento con liberación de las partículas C5a.

8. Quimiotaxis.

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Setiembre 2005

Respuesta Inmunitaria Humoral

Los Ac. actúan de dos formas para proteger al organismo:

1) Ataque directo contra el invasor: Aglutinación Precipitación Neutralización Lisis

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Porción de una molécula que es reconocida por el anticuerpo.

Tipos:◦ Determinante conformacional.◦ Determinante Lineal.◦ Determinante neoantigénico. (creado

por proteólisis) La configuración espacial de los

diferentes epítopos en una molécula de proteína puede influir en la unión de diferentes formas.

La zona de unión al epitopo se conoce como PARATOPO.

Determinante antigénico o epítopos

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Isotipo Los anticuerpos pueden presentarse en distintas variedades conocidas como isotipos o clases.

existen cinco isotipos de anticuerpos conocidos como IgA, IgD, IgE,IgG e IgM.

Se nombran mediante el prefijo "Ig" que significa inmunoglobulina

IgGIgAIgMIgDIgE

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Alotipo Se entiende por alotipo las pequeñas diferencias en la secuencia de a.a. en la región constante de las cadenas ligeras y pesadas de los anticuerpos producidos por los distintos individuos de una especie

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Idiotipo El idiotipo es el epitopo propio de una molécula en particular o es la región cercana de una inmunoglobulina puede ser reconocido como un epitopo por ciertos linfocitos .

Este elemento forma parte o está muy próximo al lugar de reconocimiento del antígeno, y está situado en la porción variable Fab

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RESPUESTA PRIMARIA Y SECUNDARIA

IgG

IgM

Poca afinidad y gran avidez Persistencia Ag y

concentración . 58

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Principales características respuesta primaria y secundaria 

Componente Respuesta primaria Respuesta secundaria

Células B

Tiempo respuestaDuración respuestaIsotipo anticuerpoAfinidad del anticerpo

No

5-10 díasCortaPredominante IgMBaja

Memoria

1-5 díasLargo periodoPredominante IgGAlta

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Parametros PRIMARIA SECUNDARIA

Latencia Larga Corta

Síntesis Ig Lenta Rápida

Persistencia AC Baja Alta

Ig predominante Ig M Ig G

Título máximo AC Bajo Alto

Dosis de inmunógeno

necesariaAlta Baja

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…… Gracias.

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