UNIVERSIDAD DE GUADALAJARACENTRO UNIVERSITARIO DE LA CIENEGA

Profesora: Dra. Karla Mujica López.

INTEGRANTES:

*Alonso Gómez María Guadalupe.

*Amezcua Vázquez Luz María.

*Cruz Martínez Arcelia Guadalupe.

*Olvera Vázquez Claudia Elizabeth.

*Ramírez Robles Fátima C.

*Santillán Neri Patricia Carolina.

INMUNOLOGÍA

ANTICUERPOS

ANTICUERPOS

Definición:

Los anticuerpos son las proteínas que unen antígeno, se encuentran en la membrana de las células B, y los secretan las células plasmáticas.

Comparten características estructurales. Se unen a antígeno. Participan en un número limitado de

funciones efectoras.

ESTRUCTURA

Cuatro cadenas pepitídicas. Dos cadenas ligeras (cadena L de light). Peso molecular aproximado de 25,000. Idénticas y polipeptídicas.

Dos cadenas pesadas (cadena H de heavy). Peso molecular aproximado de 50,000. Idénticas y polipeptídicas.

Cadenas H y L.

También se llaman inmunoglobulinas.Unión por enlance disulfuro.Interacciones no covalentes.Heterodímeros.

Regiones V.

Segmentos de secuencia variable.

Región aminoterminal de una cadena L o H.

Alrededor de los 110 primeros AA.

Estos segmentos de secuencia muy variable se conocen como:

Regiones V:VL (en cadenas ligeras).

Regiones V:VH (en cadenas pesadas).

Las regiones de secuencia relativamente constante más allá de las regiones variables se han designado como:

Regiones C:CL en cadena pesada.

Regiones C:CH en cadena ligera.

ESTRUCTURA BÁSICA DE LOS ANTICUERPOS

OBSTÁCULOS PARA LA SECUENCIACIÓN DEL ANTICUERPO

Aunque las propiedades estructurales y químicas esenciales de diferentes anticuerpos son similares sus especificidades de unión de antígeno , y en consecuencia sus secuencias exactas de aminoácidos, son muy distintas.

Fue posible analizar la secuenciación con el descubrimiento del mieloma múltiple , un cáncer de células plasmáticas que producen anticuerpo.

Normal:Especie molecular de anticuerpo única.Mueren.

• Contraste:Proliferación sin antígeno.Síntesis de proteínas.Funciones secretoras.Anticuerpo homogéneo.Proteína mieloma.

ESTRUCTURA FINA DE LA

INMUNOGLOBULINA

Organización primaria: Secuencia de aa. Determina regiones variable y constante.

Secundaria: Hoja plegada Beta.

Terciaria: dominios globulares unidos a dominios continuos.

Cuaternaria: Interacción de cadenas pesadas y ligeras.

Ambas cadenas poseen varios dominios: Cadenas ligeras. Un dominio Variable (VL) y uno

constante (CL). Cadenas pesadas. Un dominio variable (VH) y tres o

cuatro constantes (CH1, CH

2 , CH3 CH

4)

La comparación detallada de aa de dominios VL y VH revelan que la variación de la secuencia se concentra en unas cuantas regiones discretas de esos dominios.

Estas regiones se denominaron de manera inicial regiones hipervariables y forman el sitio de unión de antígeno.

Debido a que el sitio de unión del antígeno es complementario a la estructura del epítopo, éstas áreas se llaman en la actualidad regiones determinantes de la complementariedad (CDR).

El resto de los dominios VL y VH muestra menos variacion y se conocen como regiones armazón (FR).

El análisis de complejos antígeno y anticuerpo demostró que varias CDR pueden entrar en contacto con el antígeno.

Al parecer establecen contacto con antígeno más residuos en las CDR de la cadena pesada que las de la cadena ligera.

La unión de antígeno induce cambios de conformación en el anticuerpo, el antígeno o ambos.

Por lo tanto, además de la variabilidad de la longitud y composición de aa de las asas de la CDR, la capacidad de estas para cambiar de modo significativo su conformación durante la unión de antigeno permite que los anticuerpos adopten una forma complementaria más eficaz con la de sus epitopos.

DOMINIOS DE REGIÓN CONSTANTE

Sirven para extender los brazos del Ac para facilitar interacción con Ag.

Conservan juntos los dominios VL y VH debido al enlace disulfuro.

Contibuyen a la diversidad de Ac.

Las 5 clases de Ac y sus subclases pueden expresarse como: Inmnoglobulina

secretada (sIg). Tiene una secuencia de aa hidrófila en el extremo carboxilo terminal.

inmunoglobulina unida a membrana (mIg). El dominio carboxilo terminal tiene tres regiones:

Una secuencia “espaciadora” hidrófila extracelular compuesta de 26 aa.

Una secuencia transmembrabal hidrófoba.

Una cola citoplasmática corta.

La célula B inmadura sólo expresa mIgM, más adelante en la maduración aparece mIgD y se coexpresa con IgM en la superficie de células B maduras antes que las active un antígeno. Una célula B de memoria puede expresar mIgM, mIgG, mIgA, o mIgE.

FUNCIONES

EFECTORAS MEDIADAS

POR ANTICUERPO.

Los anticuerpos no sólo deben reconocer antígeno, sino también activar respuestas (funciones efectoras) que tienen como resultado la eliminación del antígeno y la muerte del patógeno.

Son consecuencia de interacciones entre regiones constantes de cadena pesada y otras proteínas séricas o receptores de membrana celular.

No todas poseen las mismas propiedades funcionales.

El anticuerpo promueve opsonización.

Promoción de fagocitosis de antígenos por macrófagos y neutrofilos, factor importante en las defensas antibacterianas.

La unión de receptores Fc del fagocito con moléculas del anticuerpo produce una interacción cuyo efecto es la unión del agente patógeno a la membrana del fagocito.

Crea una vía de transducción de señal que produce fagocitosis del complejo antígeno y anticuerpo.En el fagocito se destruyen los patógenos.

LOS ANTICUERPOS ACTIVAN COMPLEMENTO.

Sistema de complemento: grupo de proteínas capaces de perforar membranas celulares.

Para la inactivación y eliminación de antígenos y la destrucción de patógenos es importante la colaboración entre el anticuerpo y el sistema de complemento.

Ejemplo: Los glóbulos rojos y macrófagos tienen receptores para C3b que da lugar a fagocitosis.

Los glóbulos rojos posibilita que el eritrocito lleve los complejos al hígado o al bazo donde los macrófagos lo eliminan sin destruir al glóbulo rojo.

ALGUNOS ANTICUERPOS PUEDEN CRUZAR CAPAS EPITELIALES POR

TRANSCITOSIS.

Transcitosis: El transporte de anticuerpo a las superficies mucosas de las vías respiratorias, digestivas y urogenitales y el paso de leche materna requiere la filtración de inmunoglobulinas a través de capas epiteliales.

CLASES DE

ANTICUERPOS Y

ACTIVIDADES

BIOLÓGICAS

INMUNOGLOBULINA G Es la más abundante en

el suero (80%).

Formada por dos cadenas pesadas gamma y dos ligeras kappa.

Las subclases se diferencian en la secuencia de la cadena gamma y por su concentración sérica.

INMUNOGLOBULINA M

Representa 5 a 10% de inmunoglobulina sérica.

Se expresa como un anticuerpo unido a membrana en células B.

Las células plasmáticas secretan la IgM en forma de pentámero.

Por su gran tamaño IgM no se difunde bien y se encuentra en concentraciones muy bajas en los líquidos intercelulares de los tejidos.

Es la primera clase de inmunoglobulinas que se produce en una respuesta primaria a un antígeno y es la primera Ig que sintetiza el recién nacido.

Función:Inmunoglobulina secretoria.

INMUNOGLOBULINA A

Constituye 10 a 15% de inmunoglobulinas séricas.

Predomina en secreciones externas: leche materna, saliva, lágrimas y moco de las vías bronquiales, genitourinarias y digestivas.

La IgA secretoria tiene una función efectora relevante en las superficies mucosas, que son los principales sitios de entrada de la mayor parte de los microorganismos patógenos.

La leche materna contiene IgA secretoria que ayuda a proteger al recién nacido contra infecciones (primer mes).

INMUNOGLOBULINA E

Su concentración sérica es en extremo baja pero tiene actividad biológica potente.

Los anticuerpos IgE median las reacciones de hipersensibilidad inmediata que causan los sintomas como fiebre de heno, asma, urticaria y choche anafilactico.

INMUNOGLOBULINA D

Constituye alrededor del 0.2% de la inmunoglobulina total en suero.

Junto a IgM, IgD es la principal inmunoglobulina unida a membrana que expresan células B maduras y se investiga su función.

DETERMINANTES ANTIGÉNICOS EN INMUNOGLOBULINAS

Los anticuerpos pueden funcionar por si mismos como inmunógenos potentes para inducir una reacción de anticuerpo.

Los determinantes antigénicos o epítopos en las moléculas de inmunoglobulina corresponden a tres categorías principales: Isotípico Alotípico Idiotípico

ISOTIPO

Determinantes de región constante que en conjunto definen cada clase y subclase de cadena pesada y cada tipo y subtipo de cadena ligera dentro de una especie.

Un gen de región constante separado codifica casa isotipo y todos los miembros de una especie llevan los mismos genes de región constante.

Las diferentes especies heredan genes de región

constante distintos y por consiguiente expresan diferentes isotipos.

ALOTIPO

Existen múltiples alelos para algunos de los genes. Estos alelos codifican diferencias sutiles de aminoácidos, llamadas determinantes alotípicos.

La suma de los determinantes alotípicos individuales que muestra una anticuerpo establece su alotipo.

En el humano

Alotipos para: 4 subclases de IgG 1 subclase de IgA Cadena ligera de kappa Por lo menos 25 diferentes alotipos Gm (cadena gamma)

Se designan: clase, subclase y numero de alelo Ejemplo: G1m(1), G2m(23), G3m(11), G4m(4a)

IDIOTIPO

Los determinantes idiotípicos se forman a partir de la secuencia de las regiones variables de las cadenas pasada y ligera.

Cada determinante antigénico individual de la región variable se conoce como idiotopo.

la suma de los idiotopos individuales se llama idiotipo del anticuerpo.

RECEPTOR DE CÉLULA B

Michael Reth

• mIg mide Señal de activación después del contacto con un antígeno.

•Las IgM e IgD de membrana tienen colas citoplasmáticas cortas formadas por tres aminoácidos (lisina, valina y lisina).

•La mIg no constituye el receptor de unión de antígeno completo en células B.

El receptor de célula B es un complejo proteínico transmembranal

compuesto de mIg y heterodímeros enlazados por disulfuros llamados Ig-

alfa/Ig-beta.

*Ig- alfa tiene una cola citoplasmática

de 61 aminoácidos.

*Ig- beta tiene una cola citoplasmática

de 48 aminoácidos.

LOS RECEPTORES FC SE ENLAZAN A REGIONES FC DE ANTICUERPOS

Receptores Fc (FcR)

Células que poseen glucoproteínas de membrana

Afinidad por las porciones Fc de las moléculas de anticuerpo secretadas.

Paso de anticuerpos a través de las membranas celulares y la transferencia de IgG de la madre al feto.

Permiten la adquisición pasiva de anticuerpos por muchos tipos de células.

Proporcionan un medio por el cual los anticuerpos pueden incorporar elementos celulares fundamentales de la inmunidad innata.

Receptor poli-Ig Receptor Fc Neonatal (FcRn) Fc aR Fc eR FcyR

SUPERFAMILIA DE LAS INMONUGLOBULINAS

Grupo de proteínas solubles y de superficie celular que están implicadas en procesos de reconocimiento, unión o adhesión celular de las células. La asignación de una molécula a esta superfamilia se basa en que comparten rasgos estructurales con las inmunoglobulinas. Todas ellas poseen un dominio conocido como dominio o plegamiento inmunoglobulina.

Los dominios Ig reciben su nombre de las moléculas de inmunoglobulina. Constan de entre 70-110 aminoácidos y se clasifican en diferentes tipos de acuerdo a su tamaño y función.

PROTEÍNAS REPRESENTATIVAS DE LA SUPERFAMILIA

Heterodímero Ig-alga/ Ig-beta. Receptor Poli-Ig. Receptores de células T. Proteínas Accesorias de Células T. Moléculas de MHC Microglobulina Beta2 Moléculas de adherencia celular. Factor de crecimiento derivado de plaquetas.

ANTICUERPOS MONOCLONALES

Georges Kohler

Cesar Milstein

En 1975 diseñaron un método para obtener anticuerpo monoclonal

Un anticuerpo monoclonal es un anticuerpo homogéneo producido por una célula híbrida producto de la fusión de un clon de linfocitos

B descendiente de una sola y única célula madre y una célula plasmática tumoral.

USOS CLÍNICOS DE IMPORTANCIA

Diagnostico de microorganismos patógenos Medición de las concentraciones sanguíneas

de varios fármacos Valorar la compatibilidad de antígenos de

histocompatibilidad Reconoce antígenos causados por varios

tumores Detección de embarazo

INTERACCIONES ANTÍGENO- ANTICUERPO

•Puentes de hidrogeno

•Enlace iónico

•Interacciones hidrófobas

•Interacciones de van der Waals

•Enlaces iónicos

CARACTERÍSTICAS

Especificidad

Rapidez

Espontaneidad

Reversibilidad

LA AFINIDAD DE ANTICUERPO ES UNA MEDIDA CUANTITATIVA DE LA

FUERZA DE LA UNIÓN.

La fuerza combinada de las interacciones entre un sitio de unión de antígeno único en un anticuerpo y un epítopo único es la afinidad del anticuerpo por ese epítopo.

Se define por una constante de equilibrio (Ka).

Determinación de la

constante de afinidad

mediante diálisis de equilibrio.

AVIDEZ DE LA UNIÓN AG-AC

Fuerza con la que un anticuerpo multivalente se une a un Antígeno multivalente.

Su valor es mucho mayor quela suma de las afinidades

REACTIVIDAD CRUZADA

También es posible que un mismo epítopo se encuentre con dos antígenos diferentes en cuyo caso el anticuerpo reaccionara con los dos antígenos, diciéndose entonces que existe una reactividad cruzada.

Antígenos del grupo sanguíneo ABO

REACCIONES DE PRECIPITACIÓN:

El antígeno y el anticuerpo soluble que interactúan en solución acuosas forman un enrejado que se convierte en un precipitado visible.

LA FORMACIÓN DE UN ENREJADO DEPENDE DE LA VALENCIA TANTO DEL ANTICUERPO COMO DEL

ANTÍGENO:

El anticuerpo debe ser bivalente

El antígeno debe ser bivalente o polivalente

SE PROPICIA CUANDO LOS REACTANTES NO ESTÁN EN EXCESO.

Manteniendo constante uno de los reactantes y variando la concentración del otro en la mezcla de reacción, se obtienen precipitados cuya masa varia según la cantidad proporcional de antígeno y anticuerpo presentes.

La adición de una pequeña o grande cantidad de uno de los reactantes a una cantidad fija del otro, conduce a la formación de complejos antígeno- anticuerpo que dada la multivalencia de sus componentes, se mantiene en solución

Curva de precipitación

REACCIONES DE AGLUTINACIÓN

La interacción entre el Ac y un Ag particulado resulta en un agrupamiento visible llamado aglutinación. Estas reacciones dependen del enlace cruzado de antígenos polivalentes.

Efecto prozona: inhibicion de las reacciones de aglutinación. Mecanismos: Concentraciones altas de Ac El # de sitios de union de Ac puede exceder el

de epitoposEsto provoca la unión a Ag de forma univalente.

APLICACIONES: HEMAGLUTINACIÓN

Para tipificar los glóbulos rojos suelen llevarse a cabo reacciones de aglutinación. En la tipificación para Ág ABO se mezclan GR en un portaobjetos con antisuero a los Ag del grupo A oB. Si el Ag se encuentra en las células, éstas se aglutinan.

APLICACIONES: AGLUTINACIÓN BACTERIANA

Una infección bacteriana suele estimular la producción de Ac séricos específicos para Ag de superficie en las células bacterianas. La presencia de estos Ac puede detectarse mediante aglutinación.

TÉCNICAS

RADIOINMUNOENSAYO (RIA)

Unión competitiva de una antígeno radiomarcado y un antígeno no marcado a un anticuerpo de alta afinidad.

El antígeno no marcado adicional a la mezcla de estudio compite con el antígeno radiomarcado por el abastecimiento limitado de anticuerpo.

Con objeto de determinar la cantidad de antígeno

marcado unida, el complejo Ag-Ac se precipita para separarlo del antígeno libre (no unido a Ac) y se mide la radiactividad en el precipitado con un contador de radiación.

ENSAYO DE INMUNOABSORCIÓN LIGADA A ENZIMA (ELISA)

Una enzima conjugada con un anticuerpo reacciona con un sustrato incoloro para generar un producto con reacción de color.

A este sustrato se le denomina sustrato cromógeno.

Más segura y menos costosa.

QUIMIOLUMINISCENCIA

Las versiones de ELISA que recurren a la quimioluminiscencia usan un sustrato luxógeno (que genera luz) en lugar de sustrato cromógeno de las reacciones convencionales.

Limite de detección 10 veces más. Mas de 200 veces cuando se adicionan

agentes de realce.

WESTERN BLOTTING

Identificación de una proteína específica en una mezcla de proteínas.

Una mezcla de proteínas se separa por medios electroforéticos en un gel de poliacrilamida SSD.

Las bandas de proteína se transfieren electroforéticamente en nitrocelulosa y se identifican con anticuerpo o antígeno marcados.

INMUNOPRECIPITACIÓN

Permite el aislamiento del antígeno de interés para un análisis más amplio.

Un extracto obtenido de la alteración de células o tejidos se mezcla con un anticuerpo contra el antígeno de interés a fin de formar un complejo antígeno anticuerpo que se precipitará.

INMUNOFLUORESENCIA

Si las moléculas de anticuerpo se marcan con un colorante fluorescente, o fluorocromo, los complejos inmunitarios que contienen estos anticuerpos marcados con fluorescencia pueden detectarse por la emisión de color cuando se excita con una luz de longitud de onda apropiada.

CITOMETRIA DE FLUJO Y FLUORESCENCIA

Método cuantitativo. El citómetro de flujo recurre aun rayo láser y un detector de luz para contar células intactas aisladas en suspensión.

MICROSCOPIA INMUNOELECTRÓNICA

La especificidad fina de los anticuerpos los convierte en instrumentos potentes para observar componentes tisular intracelulares específicos.

Un marcador electrodenso se conjuga con la porción Fc de un anticuerpo especifico para tinción directa o con un reactivo antiinmunoglobulina para tinción indirecta.

BIBLIOGRAFIA