UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE SANTIAGO
UTESA
Departamento de
ciencias de la salud
Carrera de
Bioanalisis
Los
anticuerpos
Presentado
por:
Angélica Ureña Sánchez 1-10-2188
Yaritza Bernart espinal 2-10-1994
Lliny Alvares 1-12-1509
Presentado a:
Mirtha villar
Asignatura:
Inmunología y alergia
Grupo:
007
Santiago de los
caballeros jueves 27 de noviembre
Del 2014
Introducción
Conforme se iban acumulando datos de
secuencias de inmunoglobulinas se vio que cada anticuerpo difiere de la región
V, pero que solo existe un repertorio limitado de tipos de regiones c.
cualquier modelo genético que intentara explicar la diversidad y estructura de
anticuerpos debía de partir de la difícil situación de reconciliar los siguientes datos experimentales
·
Cada individuo de cada especie de
mamífero es capaz de producir una gigantesca diversidad de especificidades de
anticuerpos. 100 millones incluso aun más. Puesto que las ig son proteínas
teniendo en cuenta que el genoma haploide humano contiene del orden de 100.00
genes.
·
Hay que explicar que tanto las cadenas H
como las L poseen una región N terminal variable y otra c terminal constante.
·
Hay que dar cuenta de los isotipos y
subclases que presentan la misma especificidad del epitopo]: es decir, distintas regiones ch se
asocian con un mismo tipo de región vh.
Más adelante vamos a ver lo que es una definición de
anticuerpos, una breve historia acerca de estos, así como también los tipos de
anticuerpos existentes.
Los anticuerpos (también conocidos como inmunoglobulinas, abreviado Ig) son glicoproteinas del
tipo de las gammaglobulinas. Pueden encontrarse de forma soluble en la sangre u
otros fluidos corporales de los vertebrados,
disponiendo de una forma idéntica que actúa como receptor de
los linfocitos b y
son empleados por el sistema inmunitario para
identificar y neutralizar elementos extraños tales como bacterias, virus o parasitos.
El anticuerpo típico está constituido por unidades
estructurales básicas, cada una de ellas con dos grandes cadenas pesadas y
dos cadenas ligeras de
menor tamaño, que forman, por ejemplo, monomeros con
una unidad, dimeros con
dos unidades o pentámeros con cinco unidades. Los anticuerpos son sintetizados
por un tipo de leucocito denominado linfocito B.
Existen distintas modalidades de anticuerpo, isotipos,
basadas en la forma de cadena pesada que posean. Se conocen cinco clases
diferentes de isotipos en mamiferos que
desempeñan funciones diferentes, contribuyendo a dirigir la respuesta inmune
adecuada para cada distinto tipo de cuerpo extraño que encuentran.
Historia de las teorías sobre la formación de anticuerpos
A principios de siglo existían dos teorías sobre la
base de producción de los anticuerpos
·
Teoría línea germinal: según esta teoría, el genoma debe contener un enorme
repertorio de genes, uno por cada especificidad de anticuerpo.
·
Teoría
de la variación somática: el genoma contendría un número
relativamente pequeño de genes de anticuerpos, que por mecanismos mutaciones (
y/o recombinativos) generarían el repertorio completo de anticuerpos del
individuo.
Modelo
de Dreyer y Bennet
Estos autores propusieron un
ingenioso modelo:
ü cada
cadena H o L de inmunoglobulina está constituida por la codificación de dos
tipos diferentes de genes, uno para la región V y otro para la porción C.
ü estos
genes estarían separados en la línea germinal, pero se unirían durante el
desarrollo de los linfocitos B para constituir un mensaje continuo responsable
de la producción de la cadena completa correspondiente.
ü Además,
en la línea germinal existirían cientos o miles de genes codificadores de
regiones y unos pocos genes para las regiones C.
La demostración de la teoría
de Dreyer y Bennet tardo unos 10 años, una vez que las técnicas de la recién
nacida ingeniería genética permitieron disponer de herramientas como
purificación de ARN mensajeros enzimas de restricción, clonación molecular de
ADN, hibridaciones de ácidos nucleídos, etc.
De hecho, la realidad que ha
quedado al descubierto supera las ´fantasías´ de estos autores, porque se ha
visto que aunque su idea genérica era correcta, existen varios mecanismos
genéticos en la base de la diversidad de anticuerpos:
·
Múltiples genes en la línea germinal
determinantes de regiones variables
·
Mutación somáticas en las regiones
génicas v
·
Recombinación entre distintos genes V, lo que genera aun
mayor diversidad.
Base genética del cambio de la clase
Cada linfocito B maduro virgen posee IGM e IGD de
membrana. Cuando el antígeno especifico se une a estos IGM se desencadenan
ayudado por otros factores la activación y diferenciación de estos linfocitos
B. durante este periodo que sigue a la estimulación, el ADN de la familia
multigenica de la cadena H puede sufrir nuevos cambios, este fenómeno se
denomina cambio de clase.
Adicion de N-nucleótidos
A nivel de poli péptidos la zona de unión contiene
algunos aminoácidos que no están codificados en los respectivos segmentos D, J y V. De hecho estos aminoácidos no tienen una
codificación genética propiamente dicha, sino que vienen determinados por
llamados nucleótidos N, que se adicionan ex-profeso durante la fase de unión
D-J y
V-DJ.
La reacción viene catalizada por la
desoxinucleotidiltransferasa terminal (tdt), que va añadiendo aleatoriamente
hasta 15 nucleótidos en las junturas.
Hipermutacion
somática
Este mecanismo tan sofisticado parece que evolutivamente
apareció ya al comienzo de la filogenia de los vertebrados ya que existe en los
tiburones. la taza de mutación es muy elevada, es decir, un millón de veces más
que la normal.
El número de mutaciones se va incrementando durante la
respuesta inmune sobre todo en la respuesta secundaria y ulterior. De igual
manera conforme aumenta la edad del individuo aumentan las mutaciones, lo cual
parece que se deba a que existen más células B de memoria que van entrando en
el proceso de hipermutacion somática.
Parece que la hipermutacion somática va ligada de alguna
manera al cambio de clase, ya que no afecta a la IGM pero si a la IgG e IGA .
Expresión
de los genes de las inmunoglobulinas.
Cada segmento genético posee a poca distancia el
respectivo líder (L) una secuencia promotora incluyendo una típica (caja TATA) para
la entrada del complejo del ARN
polimerasa II.
La actividad de promotores e intensificadores está
regulada por diversos factores de transcripción algunos comunes a otros tipos
celulares y otros específicos de linajes de linfocitos B. cada factor o
conjunto de factores concretos se une a
una secuencia.
Una vez terminada la transcripción el ARN primario sufre
la poliadenilacion: la enzima poliadenina polimerasa reconoce la secuencia AAUAAA
que existe seerca del extremo 3. Luego se produce el corte y empalpe,
(splicing) eliminación de intrones y empalpe de exones.
Expresión simultanea de mIgM y mIgD en linfocitos B maduros
En las células B maduras
vírgenes, la transcripción de los genes reordenados de cadena pesadas producen
un ARN primario en el que están representados los genes, en este ARN primario
existen cuatros sitios de poliadenilacion:
·
#1,
para IgM secretada
·
#2,
para IgM de membrana
·
#3,
para IgD secretada
·
#4,
para Igd de membrana
Desarrollo ontogenético de las células B
Un proceso de desarrollo que ocurre desde los primeros precursores
reconocidos del linaje de B hasta las células plasmáticas secretoras de
anticuerpos estas se pueden dividir en dos grandes fases:
·
Fase independiente
del antígeno: ocurre en la medula ósea (órgano central o
primario) concluyendo en la salida de la medula del linfocito B maduro virgen e
inmunocompetente.
·
Fase
dependiente del antígeno: se da en los órganos linfoides
secundarios o periférico y que conduce a la diferenciación de linfocitos B en
los sub clones humanos.
Una
población distinta de linfocitos B, células B CD5.
Durante el desarrollo fetal, a la semana 17ava emigra a
los ganglios linfáticos una primera población de células B que son distintas.
·
Posee mIgM, pero presenta el marcador de
superficie CD5+ que comparte con
timocito y células T.
·
Expresan inmunoglobulinas a partir de los
genes no mutados de línea germinal
·
Producen sobre todo IgM pero también IgG e
IgA que se denominan anticuerpos
naturales dichos anticuerpos son de baja validez, pero curiosamente son
polirreactivos, y responden bien a los antígenos timo-independientes, no requieren
colaboración de linfocitos T coadyuvantes.
·
Se ha propuesto que sus posibles funciones podrían
ser el representar una primera línea de defensa contra ciertos microorganismos,
el de eliminación de auto-componentes dañados y la participación en la red
idiotipica
Clase
de inmunoglobulinas y sus funciones
La
respuesta efectora humoral está a cargo de las inmunoglobulinas o anticuerpos
que son moléculas secretadas por células plasmáticas. Existen cinco clases de
inmunoglobulinas: IgM, IgG, IgA, IgE e IgD, formadas por una unidad básica
compuesta de dos cadenas polipetídicas globulares pesadas y dos cadenas
livianas unidas entre sí por puentes disulfuro (A).
La
IgM está formada por cinco unidades básicas de
inmunoglobulina unidas entre si por una pieza J y se encuentra presente en el
plasma. Tiene diez sitios de unión con antígeno y es secretada principalmente
en respuestas humorales primarias timodependientes y en respuestas
timoindependientes. Es de baja afinidad pero presenta gran avidez por antígenos
multivalentes especialmente bacterianos. Es una potente fijadora del
complemento, al presentar cinco fragmentos Fc que unen al factor del
complemento C1q. La IgM se encuentra también en la membrana de linfocitos B en
forma de monómero, constituyendo los receptores idiotípicos de estas células.
La
IgG es la inmunoglobulina más abundante en el
plasma, es monomérica y es producida en grandes cantidades durante respuestas
secundarias a antígenos timodependientes. Sus principales funciones biológicas
incluyen fijación del complemento, unión a receptores para Fc en células
fagocíticas al opsonizar partículas durante la fogocitosis y unión a receptores
en células NK durante la citotoxicidad mediada por anticuerpos (ADCC). Esta
inmunoglobulina atraviesa la placenta confiriendo protección al feto durante el
embarazo.
La
IgA se encuentra en lágrimas, leche,
saliva y mucosa de los tractos intestinal y digestivo. Está formada por dos
unidades básicas unidas por una pieza secretora sintetizada por las células
epiteliales de las mucosas. Esta pieza secretora es un polipéptido responsable
del trasporte de la IgA a través del epitelio. Ademas la proteje de la acción de
enzimas proteolíticas presentes en las secresiones. Es sintetizada en grandes
cantidades por acúmulos linfoides y placas de Peyer del intestino. No fija
complemento ni es opsonina, sin embargo su importancia es enorme al impedir el
ingreso de microorganismos y macromoléculas al organismo.
La
IgE se encuentra en muy bajas
concentraciones en el suero de personas normales, y en mayores concentraciones
en individuos atópicos. En estos últimos es responsable de los cuadros de
hipersensibilidad mediada por un mecanismo de daño inmunológico tipo I de la
clasificación de Gell y Coombs. El fragmento Fc de estas inmunoglobulinas
presenta gran afinidad por receptores para Fc epsilon en células cebadas y
basófilos. Al estar ubicada en su superficie y recibir el estímulo antigénico,
la IgE induce su degranulación iniciando un proceso inflamatorio y produciendo
la contracción del músculo liso. En condiciones normales, esta inmunoglobulina
interviene en la respuesta inmune protectora contra parásitos especialmente
helmitos.
La IgD es una inmunoglobulina unida a membrana de los linfocitos B. Su presencia en conjunto con IgM confiere inmunocompetencia a estos linfocitos. Está practicamente ausente en el suero.
Conclusión
Podemos concluir
indicando claro que lo anticuerpos son proteínas
(glicoproteínas: proteínas unidas a azúcares) (inmunoglobulinas) secretadas por
un tipo particular de células, llamadas linfocitos B. Su propósito es reconocer
cuerpos extraños invasores como las bacterias y mantener al organismo libre de
ellos. Su producción está regida por el sistema linfático.
Que existen diversos tipos entre los cuales podemos
encontrar las inmunoglobulinas G,M, A, D, y E y que son de gran utilidad en diagnostico de enfermedades. Tratamientos terapéuticos,
terapia prenatal entre otras aplicaciones.
Anexos
Bibliografía
Curso
de inmunología general ( genética y ontogénica de la producción de anticuerpos)
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