Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra
Facultad de Ciencias de la Salud
Departamento de Estomatología
Facultad de Ciencias de la Salud
Departamento de Estomatología
Presentado por:
Melody Martínez
Daisha M. De Pena
Matrícula:
2015-0482
2015-1224
Asignatura:
Inmunología y Ecosistema
Título:
Trabajo investigativo sobre inmunoglobulinas
Profesora:
Dra. Katía Díaz
Fecha de entrega:
Domingo 12 de noviembre del 2017
Santiago de los Caballeros, Rep. Dom.
Introducción
Los anticuerpos forman un papel importante en la función del sistema inmune. Estos se componen de secuencias de aminoácidos y tienen la capacidad de actuar en contra de antígenos extraños, reconociéndolos y activando una serie de reacciones que contribuyen a la erradicación de los mismos.
En el presente trabajo investigativo se tratan ¨las inmunoglobulinas¨, las cuales son capaces de actuar como anticuerpos. Estas forman parte de nuestra sangre, saliva, otros fluidos. A su vez, estos anticuerpos se encuentran en secreciones que están en membranas de células del sistema inmunitario. Las mismas se clasifican en cinco grupos: las IgG, IgA, IgM, IgE e IgD y serán conocidas a continuación.
Inmunoglobulinas
Concepto
Concepto
Las inmunoglobulinas (Ig), son moléculas glucoproteicas especializadas de aspecto globular que son sintetizadas por linfocitos B y células plasmáticas, células del sistema inmune. Están compuesta entre un 82 a 96% por polipéptidos y de 4 a 18% de carbohidratos. Son capaces de reconocer antígenos (Ag) de una forma muy especifica de manera que llegan a formar inmunocomplejos. Contenidas en el plasma, forman parte de la respuesta humoral específica.
Las moléculas activas en la fracción de inmunoglobulina se llaman anticuerpos (Ac). Los términos anticuerpo e inmunoglobulina pueden usarse de manera indistinta, pero el primero suele reservarse para inmunoglobulinas con especificidad conocida para un antígeno. Debido a que los anticuerpos contenidos en líquidos corporales, que eran conocidos anteriormente como humores, median la inmunidad, se acuñó el término inmunidad humoral, como se explicó anteriormente.
Ubicación
Estas se encuentran presente en la sangre y fluidos tales como el líquido intersticial, la saliva, lágrimas, secreción de mucosa intestinal entre otras, así como también se encuentran en la leche materna.
Generalidades:
- Las inmunoglobulinas forman una destacada y valiosa defensa frente a los agentes infecciosos.
- Debido a que son anticuerpos, poseen zonas de bisagra, en la cual la cadena pesada se mantiene unida y de la cual depende la afinidad de adaptación del propio antígeno.
- Las inmunoglobulinas constan de una secuencia variable (como agente de unión al antígeno) y otra secuencia constante de la cadena pesada (como interacciones colaboradoras con tejidos, proteínas y otras células para llevar a cabo la respuesta humoral.
- Cada una de ellas tiene propiedades funcionales distintas, dado a que se llevan a cabo interacciones entre regiones pesadas y otros receptores de membrana celular y poseen secuencias de aminoácidos únicas en la constante de la pasada.
- Son tetrapéptidos.
- Su estructura básica es similar en todas con diferencias que les confiere la especificidad de reaccionar con determinados Ag y no con otros.
Estructura de las inmunoglobulinas:
La unidad básica se esquematizada como una Y, está formada por dos fragmentos Fab, cada uno puede unir a un antígeno, y Fc esta región es la que se une a las células o moléculas y es la efectora de las funciones biológicas. Entre ambos fragmentos se encuentra la bisagra, que le da flexibilidad y le permite abrirse para unir a dos antígenos distantes.
El monómero, la molécula básica de inmunoglobulina, tiene una estructura de cuatro cadenas unidas por puentes de disulfuro y por interacciones no covalentes, tales como puentes salinos, enlaces de hidrógeno e interacciones hidrófobas para formar un heterodímero. Consta de dos cadenas pesadas (H) con 400 aminoácidos y dos cadenas ligeras (L) con 220 aminoácidos, ambas idénticas entre sí.
Cuando se comparan las secuencias de aminoácidos de diferentes moléculas de Ig, se encuentra que las moléculas de una clases de Ig tienen muchas zonas de secuencia común. Estas regiones se denominan regiones constantes (regiones C). No obstante, existen pequeñas zonas en las cuales la secuencia de aminoácidos discrepa entre las diferentes moléculas de Ig. Región que se denomina región variable (región V), llamadas regiones determinantes de complementariedad (CDR). La unión con el antígeno se desarrolla en la región V, es decir, que estas CDR, tanto en la cadena ligera como en la pesada, son las que constituyen los sitios de unión de antígeno en la molécula de anticuerpo.
Funciones
Participan en una extensa gama de otras actividades biológicas. En las defensas contra una enfermedad, los anticuerpos casi nunca destruyen o eliminan patógenos con sólo unirse a ellos. Puesto que deben activar reacciones, funciones efectoras, que tienen como resultado la eliminación del antígeno y la muerte del patógeno.
- Inmovilización:
Los Ac pueden unir los flagelos y en esta forma inmovilizar gérmenes y disminuir su capacidad invasora.
- Neutralización:
Reaccionan con toxinas o partículas virales, impidiendo así su fijación a las membranas celulares.
- Activación de la fagocitosis:
La unión del Ac de la clase IgG a los receptores especiales que para ellos tienen los fagocitos refuerza la actividad de estos al actuar como opsoninas.
- Activación del complemento:
Incrementa la fagocitosis y la infección.
- Protección del feto:
Por el traspaso de la IgG de la madre al feto a través de la placenta. En el niño lactante por el paso de IgG e IgA en la leche.
- Incremento de la quimiotaxis:
Incrementan la actividad citotóxica de Macrófagos y NK por el mecanismo conocido como citotoxicidad mediada por Ac, estableciendo puentes entre los microorganismo.
Tipos de inmunoglobulinas
Cada clase de inmunoglobulina se distingue por secuencias de aminoácidos únicas en la región constante de la cadena pesada que confieren propiedades estructurales y funcionales específicas de clase. Se conocen 5 tipos de inmunoglobulinas, estas son: IgG, IgN, IgA, IgD e IgE.
Inmunoglobulinas G (IgG)
Cada clase de inmunoglobulina se distingue por secuencias de aminoácidos únicas en la región constante de la cadena pesada que confieren propiedades estructurales y funcionales específicas de clase. Se conocen 5 tipos de inmunoglobulinas, estas son: IgG, IgN, IgA, IgD e IgE.
Inmunoglobulinas G (IgG)
- Es la inmunoglobulina más abundante en el suero, formando parte del 70% de inmunoglobulina sérica.
- Estructura: dos cadenas pesadas γ y dos ligeras κ o λ
- Función: Se encarga de proteger el compartimento tisular, así como también pueden atravesar la placenta y proveer protección al feto.
- Cantidad en el plasma: 250mg/100m
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Existen cuatro subclases de IgG humana, que se reconocen por diferencias en la secuencia de la cadena y se numeran conforme a sus concentraciones séricas promedio decrecientes. Los rasgos estructurales que diferencian a estas subclases entre sí son el tamaño de la región de bisagra y el número y la posición de los enlaces disulfuro intercadenas entre las cadenas pesadas. Los subtipos son: IgG1, IgG2, IgG3 e IgG4.
Cambios en la actividad biológica entre las subclases de IgG
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Función
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Subclase
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Cruzan con facilidad la placenta y tienen un papel importante en la protección del feto en desarrollo
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IgG1, IgG3 e IgG4
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Activación del complemento
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IgG3 más eficaz, IgG1 intermedia, IgG2 menos eficaz e IgG4 no es capaz de activar
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Se unen con gran afinidad a receptores Fc en células fagocíticas y, por consiguiente, median la opsonización
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IgG1 e IgG3. IgG4 afinidad intermedia. IgG2 afinidad baja
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Inmunoglobulina A (IgA)
- Constituye del 10 al 15% de las inmunoglobulinas séricas.
- En el suero existe como un monómero con polipéptido de cadena J
- Presente en: leche materna, saliva, lágrimas y moco, por ser la clase de inmunoglobulina predominante en secreciones externas.
- Estructura: dos cadenas de IgA unidas por un cadena J.
- Función: protección de la mucosa.
La IgA de secreciones externas, llamada 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 unión de IgA secretoria a antígenos de superficie bacterianos y víricos impide la fijación de los patógenos a las células mucosas e inhibe, las infecciones víricas y la formación de colonias bacterianas. Los complejos de IgA secretoria y antígeno quedan atrapados con facilidad en el moco, y luego son eliminados por las células epiteliales ciliadas de las vías respiratorias.
Inmunoglobulina M (IgM)
- Es la primera inmunoglobulina que se produce, forma parte del 5-10% de inmunoglobulina sérica. Tienen una vida corta en el citoplasma
- Estructura: Se secreta en forma de pentámero en el cual cinco unidades monómero se conservan unidas entre sí por enlaces disulfuro. Contiene un polipéptido adicional unido a Fc llamado cadena J, que al parecer es necesaria para la polimerización de los monómeros a fin de formar IgM pentamérica. esta tiene 10 sitios de unión a antígeno
- Función: Se encarga de proteger el torrente circulatorio. Es la más efectiva en términos de activación del complemento.
- Cantidad en el plasma: 100-150mg/dl
Inmunoglonulina E (IgE)
- Es de estructura monomérica, forma parte del menos de 1% de las inmunoglobulinas. Es la menos frecuente en el organismo, y es capaz de desencadenar las respuestas alérgicas más poderosas del organismo. Vida media de dos a tres días.
- Estructura: se presenta como un monómero compuesto por dos cadenas pesadas (cadenas ε) y dos cadenas ligeras. Cada cadena pesada consta de 5 dominios, cuatro constantes de tipo ε y uno variable.
- Función: Se encarga de defender y defender contra los parásitos intestinales, así como también protegen en situaciones de alergia. Activan los eosinófilos, basófilos y células cebadas. Median las reacciones de hipersensibilidad
- Cantidad en el plasma: 1,5-200 g/dl
Estas inmunoglobulinas unida al receptor provocan que las células cebadas y los basófilos sean capaces de soltar sus gránulos al medio extracelular de modo que el proceso el cual es conocido como desgranulación, da como resultado la descarga de intermediarios que son activos farmacológicamente. Estos llevan a cabo una expresión alérgica, así como también facilitan la defensa en contra de infecciones que son causadas por parásitos.
Inmunoglobulina D (IgD)
- Una cantidad pequeña de esta se encuentra en el plasma, forma parte del 0.2% de las inmunoglobulinas.
- Estrutura: Dos cadenas pesadas y ligeras idénticas organizadas en dominios variables y constantes con una bisagra de 64 aminoácidos, altamente variable en la composición de aminoácidos y más larga que la bisagra de cualquier otra inmunoglobulina.
- Función: se presentan como antenas de los linfocitos B. Evita la tolerancia.
- Cantidad en el plasma: 1,5-200 Mg/dl.
Las inmunoglobulinas D en conjunto con las IgM, son capaces de expresar las células B maduras. De acuerdo con la referencia bibliográfica Kuby, su función biológica efectora aún no es conocida.
La reacción antígeno-anticuerpo
- Reacción de aglutinación:
El antígeno es capaz de unirse a los anticuerpos promoviendo una aglutinación directa en la cual el Ag está en la superficie de microorganismos y eritrocitos. La aglutinación también puede ser indirecta, mediante la cual son usadas partículas inertes revestidas de antígenos; como por ej. la aglutinación en látex. Estos determinantes antigénicos distintos, dan lugar a la producción de anticuerpos y a la respuesta de los linfocitos T.
- Precipitación
Antígenos solubles se propagan frente a los anticuerpos. Esta interacción entre antígeno-anticuerpo produce una especie de red tridimensional de macrocomplejo molecular, que como da como consecuencia una precipitación, expresando así la manifestación de anticuerpos específicos.
- Neutralización:
Cuando el antígeno se presenta como una sustancia tóxica, se produce una neutralización por su adherencia al anticuerpo y por lo tanto se anula su acción tóxica.
- Opsonización:
Efecto producido cuando el anticuerpo marca al antígeno para que este sea identificado por los fagocitos. De manera que es posible la una fagocitosis más efectiva.
- Fijación del complemento:
Luego de ser estimulada la fagocitosis, la capacidad del complemento para poderse unir al complejo antígeno-cuerpo es proporcionada, generando así un ataque a la membrana y la consiguiente hemólisis luego de la unión de anticuerpo-eritrocito.
- Inmunoprecipitación:
Esta destreza permite la precipitación del antígeno de la proteína en una solución, utilizando un anticuerpo que se une específicamente a esa proteína en particular. Esto es debido a que la proteína en especial se encuentra contenida en una muestra de una gran cantidad de proteínas.
Usos clínicos
- Los anticuerpos monoclonales funcionan como reactivos diagnósticos y terapéuticos capaces de detectar embarazos, medir la concentración de fármacos, identificar antígenos tumorales y estimar la coexistencia de formadores de anticuerpos de histocompatibilidad.
- Anticuerpos monoclonales o artificiales como consecuencia de la construcción de anticuerpos que codifican moléculas de inmunoglobulinas con regiones variables provenientes del ratón y regiones constantes del humano que realizan funciones de inmunotoxinas; como por ej. en células tumorales.
- Tratamiento de linfoma no Hodgkin de células B. Ciertos anticuerpos han sido reconocidos como aquellos que son específicos de tumor, los cuales se expresan en estas células tumorales y que evitan la formación de un conjunto de células que dan a cabo un tumor.
- Tratamiento del cáncer. Los anticuerpos contribuyen a la terapia de enfermedades malignas como el cáncer de mama, tumor que se expresa con exceso de HER2, lo cual hace que el mismo crezca rápidamente provocando resultados con mayor gravedad. Para ello es creado el anticuerpo monoclonal anti-HER2.
Conclusión
En definitiva, las inmunoglobulinas juegan un papel esencial en la respuesta inmune, por ser moléculas específicas para antígeno, que son producidas por los linfocitos B y células plasmáticas. Las mismas se encuentran en la sangre y fluidos, así como en la leche materna. La reacción antígeno-anticuerpo permite su unión específica con un antígeno para inhibir y retrasar la capacidad de su efecto dañino sobre el organismo.
Estos anticuerpos presentan una estructura básica, que se basa en cuatro cadenas polipeptídicas, dos cadenas pesadas y dos cadenas ligeras, unidas por puentes de disulfuro. La alteración en esta estructura hace que las inmunoglobulinas tenga varias clases o isótopos, los cuales son la IgA, IgG, IgM, IgE e IgD. Donde la IgA tiene la función de proteger la mucosa, la cual se encuentra en la leche materna, saliva, lágrimas y moco. La IgG, que protege el compartimento tisular, presenta cuatro subtipos. Con una vida corta en el citoplasma, la IgM es la primera que se produce,y tiene la función de proteger el torrente sanguíneo. En menor cantidad se encuentran la IgE e IgD, la primera protege contra parásitos intestinales y la última se presenta como antena de los linfocitos B.
Bibliografía
- Libro: Inmunologia de Kuby. Thomas J. Kindt. Richard A. Goldsby. Barbara A, Osborne.
- Libro: Inmunología básica y clínica. Universidad Técnica de Machala.
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