Antígenos y Anticuerpos

Antígenos y Anticuerpos.ABIGAIL JUÁREZ RUIZ MÉDICO RESIDENTE EPIDEMIOLOGÍA

OBJETIVOS:

Analizar las características fisicoquímicas de los antígenos y relacionarla con su participación en la respuesta inmune.

Analizar las características fisicoquímicas de las inmunoglobulinas, comparar su estructura con sus propiedades biológicas y relacionarlas con su participación en la respuesta a enfermedades: infecciosas, alérgicas, autoinmunes, neoplásicas, trasplantes y por inmunodeficiencia.

CURSO DE INMUNOLOGÍA PARA RESIDENTES DE EPIDEMIOLOGIA

2.1 Definir: Antígeno, inmunógeno, inmunogenicidad, hapteno, adyuvante, determinante antigénico, determinante antigénico inmunodominante, inmunosilencioso, conformacional y secuencial. Antígeno timodependiente y antígeno timoindependiente. 2.2 Clasificar a los antígenos de acuerdo a su estructura química y a su origen. 2.3 Describir las características fisicoquímicas de los antígenos 2.4 Comparar las vías de administración con las características de la respuesta inmune desencadenada. 2.5 Describir las características de la reacción antígeno-anticuerpo. 2.6 Definir: Inmunoglobulina, anticuerpo, isotipo, subtipo, alotipo, idiotipo, ligando, anticuerpos policlonales, anticuerpos monoclonales, complejos inmunes. 2.4 Describir las características bioquímicas, estructurales y funcionales de las inmunoglobulinas: Inmunoglobulina (Ig) IgA, IgD, IgE, IgG, IgM. 2.5 Identificar las actividades biológicas de cada uno de los isotipos de inmunoglobulinas. 2.6 Analizar el papel de los anticuerpos en las infecciones. 2.7 Identificar y explicar las características de la respuesta inmune humoral primaria y secundaria. 2.8 Analizar la electroforesis del suero como forma de evaluación cuantitativa y cualitativa de las proteínas e inmunoglobulinas circulantes. 2.9 Explicar como se genera la diversidad de las inmunoglobulinas.


ANTÍGENO (Ag)


Sustancias que al ser inoculada en un animal induce la

producción de anticuerpos (Ab)

Sustancia que tiene la propiedad de interaccionar con el sitio activo de los anticuerpos, especificidad entigénica.

Inmunógeno: depende de individuo respondedor

Antigenicidad:

Inmunogenicidad Especificidad antigénica


EPITOPOSDETERMINANT

ES ANTIGÉNICOS

Una sustancia inmunogénica puede ser proteina, polisacárido, lípido,

ácido nucléico .

Características de inmunogenicidad y antigenicidad

Naturaleza química: solo las moléculas orgánicas son capaces de estimular a los linfocitos a través de sus receptores.

Extrañeza: (no se encuentran en el organismo, cuando una proteína se emplea en el organismo)

Complejidad química > = > capacidad antigenica

Peso molecular: prot (PM) >10 kDa CURSO DE INMUNOLOGÍA PARA

RESIDENTES DE EPIDEMIOLOGIA

HAPTENOS: moléculas de bajo peso molecular no se comportan como antígenos pero se unen covalentemente a proteínas e interaccionan con los receptores de linfocitos.


Determinante antigénico (DA)o epítopo.


Linfocito TLinfocito B

El receptor reconoce haptenos

Clasificación de epítopos

Secuenciales o contínuos. Orden de monómeros en una macromolécula. Linfocitos B (4-6 aminoácidos), Tc(7-9 A), Th (12 a 20 A)

Ocultos. Se muestra cuando ocurre un cambio conformacional

Inmunodominantes: reconocido por la mayoría de los individuos

Conformacionales o discontínuos: estructura tridimencional, el sitio activo del Ab reconoce al epitopo por la interacción de las dos cadenas estabilizadoas


Conformación estérica ( en el espaicio de las proteinas)

Carga: no afectan, moléculas cargadas excesivamente son poco inmunogénicas)

Presencia de grupos rígidos: aminoácidos aromáticos Configuración óptica


Adyuvantes, vía de administración y dosis del

antígeno Adyuvantes: moléculas que incrementan la

respuesta inmunogénica de forma específica cuando son mezcladas con Ag antes de ser inoculados. Base oleosa Sales minerales Polímeros sintéticos Liposomas Vit AInfluye sobre el órgano linfoide secundario


CLASIFICACIÓN DE LOS ANTÍGENOS


CLASIFICACIÓN SELA (1966-1969)

NATURALESMicroorganismos

Células de otros individuos, alimentos artrópodos, pólenes

ARTIFICALESResultado de la unión de una proteína inmunógena

con hapteno

SINTÉTICOSSe construyen a partir de

monómeros en laboratorios

Antígenos timodependientes y timoindependientes

Respuestas inmunes TI: Ag TI Las respuestas de Linfocitos B que

requieren cooperación de Linfocitos T Ag timodependientes


Antígenos timodependientes: proteinas reconocidas por linfocitos B Th se activan al reconocer epitopos del Ag TD

Timoindependientes: TI.1 inducen RI en ausencia de

macrófagos, Ab IgM. TI.2 estimulan varios receptores de

células B simultáneamente IgM, Ig G3.


Reación Ag-AbEl reconocimiento Ag-Ac es una reacción de complementariedad, por lo que se efectúa a través de múltiples enlaces no covalentes entre una parte del antígeno y los aminoácidos del sitio de unión del anticuerpo. La reacción se caracteriza por:EspecificidadCapacidad del anticuerpo de unirse al antígeno que lo estimuló a través del epítopo o determinante antigénico mediante uniones intermoleculares débiles. La unión dada por la especificidad es muy precisa y permite distinguir entre grupos químicos con diferencias mínimas a pesar de su similitud; además, permite la detención de un sólo antígeno en cuestión.


Rapidez La velocidad con que ocurre la primera etapa de la reacción Ag-Ac es

del orden de milésimas de segundo, y está limitada únicamente por la difusión. La segunda etapa, que es más larga, incluye todas las manifestaciones que se presentan como consecuencia de la interacción, tales como precipitación, aglutinación, neutralización, etc.

Espontaneidad La reacción Ag-Ac no requiere energía adicional para efectuarse. Reversibilidad Dado que la reacción se debe a fuerzas no covalentes, es reversible

y, en consecuencia, se ve afectada por factores como la temperatura, la proporción de Ag-Ac, el pH y la fuerza iónica.



mediante anticuerpos especificos se pueden neutralizar toxinas, virus o enzimas. los anticuerpos neutralizantes requieren un solo tipo de combinacion con el antigeno para poder actuar y asi puedan ser univalentes aunque anticuerpos divalentes y multivalentes pueden neutralizar tambien, un antisuero que contiene anticuerpos neutralizantes contra una toxina se denomina "antitoxina"

la reaccion de precipitacion ocurre cuando se combina un anticuerpo por lo menos divalente, con un antigeno soluble y esto conlleva a la formacion de agregados que precipitan. como las reacciones de precipitacion son facilmente observables in vitro estas resultan pruebas serologicas muy utiles, especialmente pàra medir concentraciones de anticuerpos.


Cuando un antigeno particular reacciona con su anticuerpo especifico ( divalente por lo menos) se observa la formacion de grumos a agregados que precipitan esto se conoce como aglutinacion.

ANTICUERPOS

GLUCOPROTEINASIg Especificidad heterogenicidad

Ig (suero) electroforesis, los Ac migran a la fracción de las gammaglobulinas donde se agrupan ene una banda ancha (heterogenicidad)


82 a 92 % cadenas poli peptídicas, 4 a 18% de carbohidratos.

Producidas por células plasmáticas Anticuerpos natuarales


Principales funciones de los Ac

• Reconocimiento del Ag (Linfocitos B)• Neutralización de Ag (toxinas, virus)• Activación del complemento (IgM, IgG)• Opsonización• Citotoxicidad mediada por Ac (IgG, IgE e IgA)• Activación y regulación respuesta Ac• Inmunidad de mucosas (IgA)• Inmunidad neonato (IgG)

Funciones

ESTRUCTURA


Inmnoglubulinas IgM, IgA, IgG, IgD, IgE. Cadenas ligeras: 220 AA prim 110

(región variable) Dos tipos de cadenas ligeras Kappa y

Lambda Cadenas pesadas: diferencían a los tipo

de Ig. µ IgM, γ IgG, α IgA, δ IgD y ε IgE.


Anticuerpos: Estructura

epitopo

Antígeno

Lugar de unión al antígeno

Lugar de unión al Ag

Región bisagraRegión Fc

Cadena pesadaCadena ligera

Estructura de la Inmunoglobulina

Cadenas Pesadas: γ μ α δ εCadenas Ligeras: κ λ


Región Variable Porción terminal amino ó N. Muestra una amplia

variación de secuencia de amino-ácidos.

Región que encaja con los antígenos.

Epitopo: Sitio del antígeno que reacciona con la Ig.

Paratop0: Area de la Ig que interactúa específicamente con el epitope del antígeno.

Región Constante Porción terminal carboxilo

ó C. Muestra una secuencia

invariable de amino-ácidos.

No intervienen en el reconocimiento específico del antígeno.

Intervienen en la fijación del complemento, transferencia placentaria de anticuerpos, opsonización.

PROPIEDADES BIOLÓGICAS D ELAS INMUNOGLOBULUNAS

IgGMAS ABUNDANTERESPUESTA INMUNE SECUNDARIAAtraviesa la placentaActiva complemento por vía clásica, IgG4 vía alterna


IgM

Representan el 5 a 10%. Son los que más rápido se forman Posee capacidad neutralizante, precipitante,

aglutinante, de fijar complemento, de activar la respuesta inmune por vía clásica

No atraviesa membranas biológicas.

Inmunoglobulina A Posee capacidad neutralizante y precipitante,

fija virus. Se une a zonas secretoras. Se encuentra en la leche materna y secrec. No activa complemento

Inmunoglobulina D Concentración muy baja. Se encuentra como receptor en la superficie del

linfocito B.

Inmunoglobulina E• En gran cantidad en personas alérgicas (cels

cebadas y basófilos)• Vía alterna de complemento

• Su vida media es de 24 a 48 horas.

Características bioquímicas

Clase PMVelocidad síntesis

Vida media (días)

(%) Contenido

carbohidratos

Ig G

Ig A

Ig M

Ig D

Ig E

150,000

160,000

900,000

180,000

280,000

28

10

7

0.016

0.0005

30

8

10

0.4

--

2.5

10

11

10

10

Propiedades

Clase

Fijación del

complemento

Transferencia

placentaria

Presencia en el LCR

Sensibilización

cutánea

Secreción mucosa

Síntesis en el feto

Opsonización

Ig G

Ig M

Ig A

Ig D

Ig E

+

-

+

-

-

+

-

-

-

-

+

+

-

-

-

+

-

-

-

+

-

+

-

-

-

-

-

+

-

-

+

-

-

-

-

Distribución

Inmunidad humoral

La inmunidad humoral es el principal mecanismo de defensa contra los microorganismos extracelulares y sus toxinas, en el cual, los componentes del sistema inmune que atacan a los antígenos no son las células directamente sino los anticuerpos secretados por activación antigénica


La primera fase de la inmunidad humoral es el reconocimiento de antígenos extraños dentro del organismo por células B a través de su receptor de membrana


Respuesta humoral primaria

La cantidad de anticuerpo secretado por células plasmáticas y la clonación de estas mismas células la primera vez que entra en contacto el receptor con el antígeno encuentra su máximo aproximadamente a los 7 días de la primera infección (5-10 días). Habitualmente, la respuesta máxima de anticuerpos son del isotipo IgM, por encima de IgG,2 inducida por todo tipo de inmunógeno. La dosis necesaria para la inmunización generalmente debe ser relativamente alta, óptimamente con la presencia de adyuvantes para los antígenos proteico


Respuesta humoral secundaria

Una infección repetida por un mismo antígeno activa los linfocitos de memoria creados como consecuencia de la respuesta humoral primaria. La respuesta, entonces, se inicia más rápidamente, al cabo de unos 3 días. Por su parte, la respuesta máxima de anticuerpos es mayor, con una intensidad de 100 a 1000 veces la respuesta primaria, y es principalmente del isotipo IgG (en ciertas situaciones de los isotipos IgA e IgE). También dura más tiempo, haciendo que su declive sea más lento. Es una respuesta inducida por antígenos proteicos y sólo son requeridas bajas dosis de antígenos infectantes, sin necesidad de adyuvantes.


Respuesta primaria Respuesta secundaria

Dura 5-10 días para instalarse

Habitualmente 3 días para instalarse

Respuesta máxima de anticuerpos menor

Respuesta máxima de anticuerpos mayor

Generalmente IgM > IgGAumento relativo de IgG y de IgA e IgE en ciertos casos

Menor afinidad media por anticuerpos

Afinidad madurada y mayor por anticuerpos

Inducida por cualquier inmunógeno

Inducida sólo por antígenos proteicos

Dosis de inmunización relativamente alta

Inducida por baja dosis de antígenos

Adyuvantes requeridos óptimamente

Adyuvantes no necesarios usualmente


Respuesta inmune

ELECTROFORESIS DEL SUERO


Movimientos de moléculas cargadas en un campoeléctrico, cada molécula se mueve hacia el electrodo de carga opuesta (cátodo y ánodo), estemovimiento denominado “electroforesis” da nombre a la técnica.

1)su carga eléctrica2)su tamaño3)La intensidad del campo eléctrico 4)la temperatura del medio.

En suero humano la composición normal es:

Albúmina ........... 54 - 62%a-globulinas ....... 9 - 15%b-@globulinas ....... 8 - 13%g-@globulinas ....... 14 - 19%

Variabilidad de las inmunoglobulinas

La variabilidad de las inmunoglobulinas tiene una base genética: Estando en diferentes cromosomas los genes que codifican las cadenas H, las Lκ y las Lλ.

BIBLIOGRAFÍA


Inmunología Básica y Clínica. Parslow, Stites, Terr e Imboden 10a Ed. 2002 Manual Moderno.

Inmunología Médica. Editor: Salinas Carmona M. C. 2007. McGraw-Hill Cap 34, 44, 57.

Inmunologia de Kuby Autores: Thomas J. Kindt, Richard A. Goldsby, Barbara A. OsborneEditorial: M c G r a w H i l l Edición: 6ª. Cap 4 y 6.

http://es.wikipedia.org/wiki/Inmunidad_humoralReferenciasMinisterio de Educación y Ciencia (España). Proyecto BiósferaDepartamento de Microbiología. Universidad de GranadaUniversidad del País Vasco

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