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LOS ANTICUERPOS Dr. Juan Rodríguez-Tafur D. Profesor Asociado Facultad de Medicina Universidad Nacional Mayor de San Marcos Secretario General de la Sociedad Peruana de Inmunologia y Alergia

Anticuerpos

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Page 1: Anticuerpos

LOS ANTICUERPOS

Dr. Juan Rodríguez-Tafur D.Profesor Asociado

Facultad de MedicinaUniversidad Nacional Mayor de San Marcos

Secretario General de la Sociedad Peruana de Inmunologia y Alergia

Page 2: Anticuerpos
Page 3: Anticuerpos
Page 4: Anticuerpos

Funciones Efectoras de los Anticuerpos

Page 5: Anticuerpos

Respuesta Inmune Humoral: Primaria y Secundaria

Page 6: Anticuerpos

Funciones Efectoras de los Anticuerpos:Neutralización

Page 7: Anticuerpos

Funciones Efectoras de los Anticuerpos:Opsonización y fagocitosis

Page 8: Anticuerpos

Receptores Fc

Page 9: Anticuerpos

Citotoxicidad celular mediada por anticuerpo (ADCC)

Page 10: Anticuerpos

Activación del Complemento por Anticuerpos

Page 11: Anticuerpos
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Page 14: Anticuerpos
Page 15: Anticuerpos

Familias de Genes de la Cadena LigeraOrganizacion del Gen en la Linea Germinal

J1

C1

E

J2

C2

E

J3

C3

E

J4

C4

EP

L V1

P

L Vn

P

L V2

Cadena ligera Lambda genes; n=30

P

L V1

P

L Vn

P

L V2 J2 J3 J5 C

E

J1 J4

Cadena ligera Kappa genes; n=300

Page 16: Anticuerpos

Familia del Gen de la Cadena LigeraReacomodación y expresión génica

L V1 L VnL V2 J2 J3 J5 CJ1 J4

DNAP PP E

P P E

L V1 L J5 CV2 J4

DNA

DNA Rearrangement

V CJ

V C

Protein

Transport to ER

Protein

TranslationCL V J

E

L V CJ

RNA

Transcription

Primary transcript

CL V JRNA Processing

RNAmRNA

Page 17: Anticuerpos

Familia de la Cadena Pesada Organizacion del Gen en la Linea Germinal

Intrones separados por exones codifican para los dominios de la cadena H

genes cadena pesada; Vn=1000, Dn=15

P

L V1

P

L Vn

P

L V2 D2 D3D1 Dn

C C C3

CC2

C1

C4

C1

C2

J2 J3 J5J1 J4

E

CH1 H CH2 CH3 CH4

Page 18: Anticuerpos

Familia de la Cadena Pesada Reacomodacion y expresion genica

P

L V1

P

L Vn

P

L V2 D2 D3D1 Dn C CJ2 J3 J5J1 J4

E

DJ rearrangement

P

L Vn

P

L V1

P

L V2 D2D1 C CJ5J4

EDNA

VDJ rearrangement

D2 C CJ5J4

EP

L V1

P

L V2

DNA

Transcription

D2 C CJ5J4

E

L V2

RNAPrimary transcript

Page 19: Anticuerpos

Orden de Expresion de los Genes de Ig

+

-

Heavy chain gene

VDJ recombination

Productive rearrangement ?

Yes

No

Transcribe/translate

1st

2nd

or

Apoptosis

Progenitor B cell

Pre B cell

() Heavy chain

PaternalMaternal

Page 20: Anticuerpos

+

-

Light chain gene

VJ recombination

Productive rearrangement ?

Yes

No

Transcribe/translate

Light chain

4 th

Apoptosis

1st -

2nd -

3rd -

4th -

or

Pre B cell

Mature B cell

+

Orden de Expresion de los Genes de Ig

Page 21: Anticuerpos
Page 22: Anticuerpos

ISOTIPOSVariación genética dentro deuna familia de proteíinas opeptidos.

ALOTIPOSProteínas producidas poralelos que son detectablescomo un antígeno por otromiembro de una mismaespecie.

IDIOTIPOSCaracterísticas antigénicas de la región V de un anticuerpo

Page 23: Anticuerpos
Page 24: Anticuerpos

Función Efectora

Uniones a FcR(Mac, Mono)

Uniones a FcR(neutrófilos; céls NK)

C Fijación(unión a C1q)

UniónC4b

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Page 26: Anticuerpos

Digestión por Papaína

Page 27: Anticuerpos

Digestión por Papaína

Fc

2 Fab

Page 28: Anticuerpos

Digestión por Pepsina

Page 29: Anticuerpos

Digestión por Pepsina

Degradación Enzimáticadel fragmento Fc.

F(ab’)2

Page 30: Anticuerpos
Page 31: Anticuerpos

INMUNOGLOBULINA G

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Page 33: Anticuerpos
Page 34: Anticuerpos
Page 35: Anticuerpos

IgG1

Page 36: Anticuerpos
Page 37: Anticuerpos
Page 38: Anticuerpos

IgG (fetal) IgG

Page 39: Anticuerpos

INMUNOGLOBULINA A

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Page 41: Anticuerpos

Trasporte de IgA a traves del Epitelio

Page 42: Anticuerpos

IgA monomérica

IgA dimérica

Page 43: Anticuerpos
Page 44: Anticuerpos

INMUNOGLOBULINA M

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Page 46: Anticuerpos

IgM (pentamérica)

Page 47: Anticuerpos

mIgM o BCR

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INMUNOGLOBULINA E

Page 53: Anticuerpos

IgE

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INMUNOGLOBULINA D

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IgD

Page 57: Anticuerpos

Igα & Igβ signaltransductionmolecules

CHµ

Heavy chainVHDHJH

Light chainVLJLCL

VpreBλ5

Receptor de la Cels. B

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Page 59: Anticuerpos
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Page 61: Anticuerpos

SUPERFAMILIA

DE LAS

INMUNOGLOBULINAS

Page 62: Anticuerpos

ALGUNOS MECANISMOS DE REGULACIONDE LA SINTESIS DE INMUNOGLOBULINAS

Page 63: Anticuerpos

Antígeno

Idiotipo Ig

Anticuerpo Anti-idiotipo formadoen respuesta al idiotipo

Anti-antiidiotipoformado en respuestaanti-idiotipo

etc

[C]

Tiempo

Anticuerpo

Anti-idiotipo

Anti-antiidiotipo

Efecto Supresivo del anti-idiotipo

RED IDIOTIPO - ANTI-IDIOTIPO

Jerne, N.K.: Towarda network theory ofthe immune system.Ann.Immunol.(Paris) 125c, 373(1974)

Page 64: Anticuerpos

Paratope:Sitio de combinación con elepitope.

Epitope:Característica química deuna molécula que forma unsitio de unión para unaInmunoglobulina o TCR.

Idiotope:Cualquier epitope potencial-mente antigénico formadopor una única región deunión a una Ig.Determinante antigénico deun anticuerpo en la regiónV.

Page 65: Anticuerpos

Immunol Rev 1998 Jun;163:77-87

Paradoxical behavior of asymmetric IgG antibodies.

Margni RA, Malan Borel I

Changes in the quantity and quality of antibodies occur in the course ofan immune response. Asymmetric antibodies have two paratopes, one ofhigh affinity, with K0 similar to that of symmetric antibodies, and theother one with an affinity for the antigen 100 times lower.When asymmetric IgG antibodies are specific for self-antigens, theyprove beneficial for the host by exerting regulatory functions.In allergic manifestations, in autoimmune diseases and especially duringpregnancy, despite the fact that the antigens responsible for the processare foreign to the host, they also perform beneficial activity.During pregnancy, the placenta secretes molecules or factors thatregulate the synthesis of these antibodies, thus favoring fetal protection.

Page 66: Anticuerpos

A progesterone-induced protein increases the synthesis of asymmetric antibodies.

Kelemen K, Bognar I, Paal M, Szekeres-Bartho J

Cell Immunol 1996 Jan 10;167(1):129-34

The immunological effects of progesterone are mediated by a 34-kDa protein named theprogesterone-induced blocking factor (PIBF). PIBF induces increased production of Th2-typecytokines; thus, it might stimulate antibody synthesis by B cells. There is a population ofantibodies which, owing to the presence of a mannose-rich oligosaccharide residue on one of theFab arms of the molecule, possess an asymmetric structure. Due to the asymmetric structurethese molecules have no effector functions; however, they might act as blocking antibodies.Lymphocytes from healthy pregnant women produce significantly more PIBF than those ofwomen with pathological pregnancies.The present studies revealed a positive relationship between asymmetric antibody content of thesera and PIBF expression on lymphocytes. Blocking of progesterone receptors by RU 486 orneutralizing endogenous PIBF activity by specific antibody significantly reduced the productionof asymmetric antibodies in pregnant mice. Effector function of conventional and asymmetricantibodies was compared in a TNF alpha neutralization assay.Purified asymmetric anti-TNF alpha antibodies did not neutralize the cytotoxic effect of TNFalpha on L929 murine fibroblast target cells, whereas conventional anti-TNF alpha antibodies inthe same concentration significantly (P < 0.001) reduced cytotoxicity. Our data suggest that PIBFinduces increased production of asymmetric antibodies. These antibodies fail to exhibit effectorfunctions and by blocking fetally derived antigens might contribute to protection of the fetus.

Page 67: Anticuerpos

ANTICUERPOS MONOCLONALESEN LA TERAPIA

Page 68: Anticuerpos

Anticuerpos Monoclonal (MAbs):

Anticuerpos “clonados “ queresponden todos exactamente almismo epitope de un mismoantígeno. Son excepcionalementeespecíficos.

Page 69: Anticuerpos

En 1975, Milstein y Kohler fueron losprimeros en fusionar linfocitos para produciruna línea celular la cual tenia lascaracterísticas de inmortalidad y de produciranticuerpos específicos. Los dos científicosganaron el Premio Nobel de Medicina en 1984por el desarrollo de este “hibridoma”. Elvalor de los hibridomas no fuecompletamente apreciado hasta 1987,cuando los anticuerpos monoclonales fueronproducidos regularmente en roedores para eldiagnósticos.

Page 70: Anticuerpos

Linfocitos B pueden mutar a célulastumorales esto resulta en un tipo decancer denominado mieloma múltiple.

Células de Mieloma al malignizarse sevuelven “immortales” y pueden crecerindefinidamente en cultivo.

Fusión de una célula B activada con una demieloma crean una célula denominada“hibridoma”.

Hibridomas

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FUSION

Células deBazo

Células deMieloma

Page 72: Anticuerpos

Anticuerpos monoclonales de ratón han sido genéticamentemodificados para reemplazar toda la molécula del anticuerpocon su contrapartida humana excepto las regioneshipervariables directamente involucradas con la unión alantígeno.

Anticuerpos Monoclonales Humanizados

Page 73: Anticuerpos

ARTRITIS REUMATOIDEA UNA ENFERMEDAD

MODELOPARA EL TRATAMIENTO

CON ANTICUERPOS HUMANIZADOS

Page 74: Anticuerpos
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CIT

OQ

UIN

AS

DE

MO

STR

AD

AS

EN

EL

SIN

OV

IO R

EU

MAT

ICO

Citoquina Cantidad Activ. Principal Ensayo ClínicoTNF-alfa ++++ Proinflamatorio Si

IL-1beta ++++ Proinflamatorio Si

IL-2 +/- Proinflamatorio Si

IL-3 - Proinflamatorio No

IL-4 - Inmunoregulador No

IL-6 +++ Proinflamatorio No

IL-7 ? Proinflamatorio

IL-8 +++ Quimiotáctico No

IL-9 ? Proinflamatorio

IL-10 +++ Inmunoregulador Si

IL-11 ++ Inmunoregulador No

IL-12 ++ Proinflamatorio No

IL-13 ++ Inmunoregulador No

IL-14 -

IL-15 ++ Proinflamatorio No

IL-16 + Quimiotáctico No

IL-17 + Proinflamatorio No

IL-18 + No

Page 76: Anticuerpos

Citoquina Cantidad Activ. Principal Ensayo ClínicoINF-gamma +/- Proinflamatorio Si

TGF-beta +++ Inmunoregulador No

MIP-1-alfa + Quimiotáctico No

MIP-1-beta + Quimiotáctico No

CIT

OQ

UIN

AS

DE

MO

STR

AD

AS

EN

EL

SIN

OV

IO R

EU

MAT

ICO

Page 77: Anticuerpos

IMBALANCE DE CITOQUINAS ENLAS ARTICULACIONES EN LA AR

PRO-INFLAMATORIAS

ANTI-INFLAMATORIAS

Page 78: Anticuerpos
Page 79: Anticuerpos

Jacob CO. Tumor necrosis factor alpha in autoimmunity:Pretty girl or old witch? Immunol Today. 1992;13:122-5.

TNF-αPapel en el Shock.Desarrollo de la malaria cerebral.Papel en la caquexia?Papel en la Esclerosis múltiple.

Inducción de CrecimeintoActividad antitumoralInduce diferenciaciónActividad antiviralActividad antimicrobianaActividad antiautoinmuneRadioprotección

Page 80: Anticuerpos

Criterios Propuestos para la Identificación de Citoquinas como Medidores de la Injuria Tisular en la Artritis Reumatoidea

• Las citoquinas estan presentes a concentraciones altas en los sitiosde inflamación del sinovio reumatoide.

• Las citoquinas recombinantes pueden inducir daño al cartilagonormal in vitro e in vivo.

• El cartilago dañado en animales experimentales es prevenidopor inhibidores o antagonistas específicos de citoquinas.

• La progresión del daño tisular en pacientes con ArtritisReumatoidea es prevenida por inhibidores específicos decitoquinas.

Page 81: Anticuerpos

Región variable de la cadena pesada deMurino

Hinge region220

235

341

446CO

O

S SSS

SS

SS

Fab

Fc

IgG1 Quimérica Murino/Humano

Infliximab: Estructura

Región variable de la cadena Ligera deMurino

Región constante

de la cadena pesada

Humana

Page 82: Anticuerpos

sTNF-RII-Ig

SS

SS

SSSS Hinge region

341C

OO

446

Fc

receptor TNF Humano p75

Región constante

de la cadena pesada

Humana

Ethanercep : Estructura

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Estudio ATTRACT:Progresión Radiográfica (sobre los 2 años)

Page 84: Anticuerpos

Futuros Usos del Infliximab

• Inmunológicos– Espondilitis Anquilosante – Artritis Psoriática– IBD-associated arthritis– Uveitis– Sindrome de Behcet– Dermato/Polimiositis

• GI– Hepatitis C– Hepatitis Alcohólica

• Ortopédicos– Perdida de la articulación

Prostética

• Pulmonares– Asma– COPD– Sarcoidosis

• Dermatológicas– Dermatitis Atópica– Pioderma gangrenoso

• Cancer– Caquexia del cancer – GVHD Crónico– Sindrome Mielodisplásico

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Infliximab Etanercept Incidencia Población

No. expuestos 170,000 104,000 –

Tuberculosis 82 11 8.2/100,000#

Micobacterias atípicas

0 8 NA

MS (nuevo) 9 (3) 14 (6) 4/100,000

Neuritis Optica

4 3 5/100,000

Eventos Adversos Serios con Inhibitores TNF Reportados al FDA

*Cush J, Matteson E. ACR Hotline, 9/24/01.#For USA population—for RA patients, see abstracts 318 (Wolfe et al; RA incidence 6.2/100,000) and 726 (Carmona et al; RR MTb for RA patients 4.26).

Page 86: Anticuerpos

Muchas gracias…….

Dr. Juan [email protected]