Pontificia Universidad Católica Madre y Maestra
Facultad de Ciencias de la Salud
Escuela de Estomatología
Presentado por:
María Fernanda Román
2013-1131
Graciela Gómez
2013-1351
Presentado a:
Dra. Katia Díaz
Materia:
Inmunología y
Ecosistema
Asignación:
Inmunoglobulinas
13 de noviembre de 2017
Santiago
de los Caballeros, República Dominicana
Introducción
Las inmunoglobulinas son
un tipo proteínas globulares producidas por el sistema inmune que participan en
la defensa contra la presencia de sustancias extrañas potencialmente dañinas que puedan representar algún tipo de amenaza para el
organismo; como químicos, partículas de virus, esporas o toxinas de las
bacterias. Estas sustancias extrañas se llaman antígenos y existe un
anticuerpo específico para cada antígeno.
Circulan por la sangre y penetran en los
fluidos corporales donde se unen específicamente al antígeno que provocó su
formación.
Son
producidas por células plasmáticas y tienen la característica de reaccionar
específicamente con un antígeno. Estas moléculas participan en la defensa
contra virus, bacterias y parásitos mayores. Representan entre un 10 y 20% de
las proteínas totales del plasma.
¿Que son las
inmunoglobulinas?
Las
inmunoglobulinas son glicoproteínas que actúan como anticuerpos. Pueden
encontrarse circulando en sangre, en las secreciones o unidas a la superficie
de las membranas de los linfocitos B. Son producidas por células plasmáticas y
que tienen la característica de reaccionar específicamente con un antígeno.
Estas
moléculas participan en la defensa contra virus, bacterias y parásitos mayores.
Circulan por la sangre y penetran en los fluidos corporales donde se unen con
el antígeno que provocó su formación.
Se
pueden encontrar de dos formas:
-
De forma soluble
en líquidos biológicos, donde actúan neutralizando y colaborando en la
destrucción de antígenos.
-
Unidas a la
membrana de los linfocitos B que las producen, donde actúan como receptores de
antígenos.
·
Tipos y características
Existen
cinco isotipos de inmunoglobulinas: IgM, IgA, IgG, IgD e IgE, cada una de ellas
con ciertas características diferenciales, pero todas ellas con capacidad de
unirse a antígenos de manera específica.
§
IgM:
Es
una macroglobulina. Representa el 7% del total de las inmunoglobulinas. Es la
principal Ig producida en la respuesta inmune primaria. Se encuentra en forma
monomérica en la superficie de los linfocitos B. En el suero es un pentámero
formado por 5 unidades de IgM más una cadena J.
Está
compuesta por 5 subunidades que contienen 10 cadenas pesadas y 10 cadenas
ligeras. Al tener 10 sitios de reconocimiento antigénico, es la Ig más efectiva
en la aglutinación y la activación del complemento. Es la primera
inmunoglobulina sintetizada por el feto. Defiende el compartimento vascular.
Son
los primeros que se producen frente a una infección. No tienen regiones
bisagra, por lo que no se adaptan bien al antígeno. Al estas ser tan grandes y
tener tantos puntos de unión, si n ose unen, por una parte, se unirá por otra y
por eso son eficaces. Aparecen también en la superficie de los linfocitos T
como antenas para recibir los anticuerpos.
§
IgG:
Es la clase más abundante en el suero.
Constituyen cerca del 70% de las inmunoglobulinas. Es el anticuerpo que
predomina en la respuesta inmune secundaria, también es el único que atraviesa
la placenta, por lo que es esencial en la defensa contra infecciones en las
primeras semanas de vida. Existen 4 subclases que se reconocen por diferencias
en la secuencia de la cadena ɣ: IgG1, IgG2, IgG3 e IgG4. Las IgG1, IgG3 e IgG4
cruzan la placenta y tienen un papel importante en la protección del feto.
Estas activan el complemento, la IgG3 es
la más eficaz y la IgG4 no es capaz de activarlo.
Se unen a los receptores Fc de las células
fagocíticas mediando la opsonización, las IgG1 e IgG3 funcionan muy bien como
opsoninas. Poseen elevada afinidad de unión al antígeno. Son las principales de
neutralizar toxinas bacterianas, son las únicas que funcionan como antitoxinas.
§
IgA:
Constituyen el 21% del total de las
inmunoglobulinas. Cada molécula secretada de IgA es un dímero más una molécula
de cadena J y un componente secretor. Es la principal inmunoglobulina en
secreciones, por lo que existe una IgA que se llama secretora con propiedades antibacterianas
y antivirales que predomina en la mayor parte de las secreciones corporales,
como: el calostro, La saliva, lágrimas, y las secreciones del sistema
respiratorio, intestinal y genitourinario.
La unión de IgA a antígenos de superficie
bacteriana y víricos impide la fijación de los patógenos a las células mucosas,
inhibiendo las infecciones víricas y bacterianas. Esta defiende las puertas de
entrada.
§
IgD:
Tiene una concentración sérica de 30
µg/ml. Compone cerca del 0.2 de las Ig. Tiene una vida media muy corta en el
plasma.
Junto con la IgM es la principal
inmunoglobulina unida a membrana que expresan células B maduras.
Funciona casi exclusivamente como una
inmunoglobulina unida a las membranas y muy poca es secretada en el plasma.
§
IgE:
Representa menos de 1% de las
inmunoglobulinas. Tiene una concentración sérica de 0.3 µg/ml. Media las
reacciones de hipersensibilidad inmediata. Participa en la defensa contra
determinados parásitos. Posee una vida media de 2-3 días.
Esta se une a los receptores Fc en las
membranas de los basófilos y mastocitos, induciendo la liberación de sus aminas
vasoactivas (desgranulación).
Se liberan una diversidad de mediadores
farmacológicamente activos y aparecen las manifestaciones alérgicas. La
desgranulación es necesaria para la lucha antiparasitaria.
·
Funciones generales
§
Inmovilización: los anticuerpos pueden
unir los flagelos y en esta forma inmovilizar gérmenes y disminuir su
capacidad.
§
Neutralización: los anticuerpos reaccionan
con toxinas o partículas virales, impidiendo así su fijación a las membranas
celulares.
§
Activación de la fagocitosis: la unión del
anticuerpo 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: con lo cual se
incrementa la inflamación y la fagocitosis.
§
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 el calostro y en la leche.
§
Incremento de la quimiotaxis: por
activación del complemento que conduce a la liberación de moléculas C5a.
§
Incrementar la actividad citotóxica de
macrófagos y NK: por el mecanismo conocido como citotoxicidad mediada por
anticuerpo, estableciendo puentes entre el microorganismo.
·
Funciones efectoras específicas de isotipo
§
IgM: en activación del complemento y en
los linfocitos B vírgenes, actúa como receptor del antígeno.
§
IgG: opsonización de antígenos para ser
fagocitados por macrófagos y neutrófilos, participan en la activación del
complemento por la vía clásica, citotoxicidad celular dependiente de anticuerpo
mediada por NK y macrófagos, inmunidad neonatal, inhibición de linfocitos B por
retroalimentación.
§
IgA: inmunidad de mucosas, la IgA
secretada a luz del aparato digestivo, respiratorio y otras secreciones.
§
IgD: en linfocitos B vírgenes participa
como receptor del antígeno.
§
IgE: ADCC, con ayuda de eosinófilos y
degranulación de mastocitos.
·
Propiedades biológicas
Tras
la unión del antígeno y la inmunoglobulina, ésta puede anular la acción del
antígeno por neutralización, precipitación o aglutinación. Así si la Ig es
específica para una toxina bacteriana, cuando se produce la unión Ag-Ig
(toxina-antitoxina) quedan neutralizados los efectos tóxicos de la toxina. De
ahí que clásicamente cuando no se conocía la estructura, se le denominase
antitoxinas, precipitinas o aglutininas en función de la reacción que se
detectaba en cada caso.
Estos
fenómenos no son suficientes por sí solos para la destrucción y total
eliminación de los antígenos. Para ello, además de las inmunoglobulinas se
requiere de la colaboración de otros muchos elementos, tales como el sistema
del complemento, los macrófagos, los polimorfonucleares o las células NK.
Podemos decir que las inmunoglobulinas, al detectar los antígenos y producirse
la subsiguiente unión a ellos, actúan como transductores de la información de
la presencia de los mismos que serían destruidos por el complemento, los
macrófagos, los polimorfonucleares o las células NK.
·
Estructura de las inmunoglobulinas
Las
inmunoglobulinas están formadas por cuatro cadenas polipeptídicas. Dos son de
mayor tamaño y se denominan cadenas pesadas, y dos, de menor tamaño y se
denominan cadenas ligeras. Las cadenas ligeras y pesadas se agrupan de tal
manera que existe una proximidad espacial entre los cuatro extremos amínicos,
por una parte, y los extremos carboxílicos por otra. Las inmunoglobulinas
pueden ser fraccionadas mediante la utilización de enzimas (papaína, pepsina,
etc.), obteniéndose diferentes tipos de fragmentos. Esto permitió no sólo
conocer la estructura de estas moléculas sino también deducir la función de
cada una de sus partes.
Al
tratar con papaína la inmunoglobulina, se produce la ruptura específica de las
cadenas pesadas y se obtienen tres fragmentos: uno denominado Fc, que define la
actividad biológica, la clase y subclase de cadenas pesadas y otros dos
fragmentos denominados cada uno de ellos Fab, que es por donde la molécula se
une a los antígenos (λ) que poseen unos 200 aminoácidos cada una y se unen a
las pesadas por un puente disulfuro intercatenario (entre cadenas). En cada
molécula de inmunoglobulina las dos cadenas ligeras que la forman son del mismo
tipo, o bien κ o bien λ.
Cadenas pesadas
Están
formadas por unos 400 aminoácidos y están unidas entre sí por puentes disulfuro
intercatenarios, que pueden ser distintos en número dependiendo del tipo de
inmunoglobulina. Esta zona, donde se encuentran los puentes intercatenarios, es
muy flexible y constituye lo que se denomina zona bisagra, que es por donde se
deforman estas moléculas cuando se unen al antígeno.
Las
inmunoglobulinas que contienen cadenas gamma se denominan IgG. Las moléculas de IgG están formadas por una
unidad (LH)2. Las Inmunoglobulinas G son las inmunoglobulinas más abundantes en
el suero (600-1800 mg/dL). Estas inmunoglobulinas promueven la fagocitosis en
el plasma y activan al sistema del complemento. Las IgG son el único tipo de
anticuerpos que puede cruzar la placenta.
Las
inmunoglobulinas que contienen cadenas alfa se denominan IgA. Las IgA se
encuentran principalmente en las secreciones mucosas, en las lágrimas, el calostro
y la leche materna. Estas inmunoglobulinas son la defensa inicial de las
mucosas contra los agentes patógenos. Ellas aparecen usualmente como dímeros de
unidades (LH)2.
Las
IgM contienen cadenas pesadas mu. Los anticuerpos tipo IgM se expresan en la
superficie de los linfocitos B y se encuentran fundamentalmente en el plasma.
Estos son los primeros anticuerpos producidos en cantidades significativos
contra un antígeno. Las IgM promueven la fagocitosis y activan al sistema del
complemento. Aparecen usualmente como pentámeros de unidades (LH)2 con sus
cadenas pesadas unidas por un pequeño péptido.
Las
IgE contienen cadenas pesadas tipo épsilon. La IgE, un monómero (LH)2, juega un
importante papel en las reacciones alérgicas y posiblemente en la defensa
contra infestaciones por algunos parásitos intestinales, ya que se encuentra
aumentada en esas situaciones.
El
papel fisiológico de las IgD (inmunoglobulinas con cadena pesada) se desconoce.
Reconoce a los antígenos en los linfocitos B que no han sido expuestos. La
estructura de las IgD corresponde también a un monómero (LH)2.
Cadenas ligeras
Existen
dos tipos de cadenas ligeras en los seres humanos:
§
Lambda
§
Kappa (K)
Ambas
pueden estar presentes en todas las clases de inmunoglobulinas. Pero una
molécula de Ig intacta estará compuesta por un solo tipo de cadena ligera, por
lo que tendría 2 cadenas Kappa o 2 cadenas Lambda, pero no ambas.
Parte variable y
constante de las cadenas ligeras y pesadas
Las
cadenas ligeras poseen dos partes: una corresponde al extremo carboxílico que
es constante (CL) y otra que, ubicada al extremo amínico, que es muy variable
(VL). También las cadenas pesadas poseen una parte variable (VH) y otra
constante (CH). Por las partes variables, tanto de las cadenas ligeras como de
las pesadas, es por donde se produce la unión al antígeno.
La
parte constante de estas cadenas es diferente según la clase de inmunoglobulina
que consideremos. Así, estas cadenas pueden ser de tipo: γ, α, μ, δ y ε, que
definen a su vez las cinco clases de inmunoglobulinas: IgG, IgA, IgM, IgD e IgE
respectivamente.
Sistema de complemento
El sistema de complemento
está formado por al menos 11 proteínas diferentes que son activadas
secuencialmente para asociarse a la membrana de la célula invasora y causar su
lisis y muerte.
Otra función importante
del sistema de complemento es el de generar opsoninas, proteínas que estimulan
la fagocitosis de la célula o bacteria invasora por neutrófilos y macrófagos.
Además de activar el
sistema de complemento, las regiones constantes de las cadenas pesadas definen
la habilidad de la estructura básica (LH)2 de asociarse a otras unidades (LH)2
unidaes y determinan la clase de inmunoglobulina, así como su capacidad de atravesar
la placenta, confiriendo inmunización al feto.
Opsonización
La
opsonización, que es la promoción de la fagocitosis de antígenos por macrófagos
y neutrófilos, es un factor importante en las defensas antibacterianas. En las
superficies de macrófagos y neutrófilos, así como de otras células que no
intervienen en la fagocitosis, se encuentran moléculas proteínicas llamadas
receptores Fc (FcR), que pueden unir la región constante de moléculas de
inmunoglobulina (Ig).
Al
producirse esta unión, los macrófagos se activan, iniciándose el fenómeno de
fagocitosis y subsiguiente destrucción de los complejos antígeno-anticuerpo por
los procesos líticos intracelulares, propios de la acción de los enzimas
contenidos en los lisosomas de estas células
Estos
receptores pueden ser de distinta naturaleza, conociéndose en la actualidad
tres: FcgRI (CD64), FcgRII (CD32) y FcgRIII (CD16). Además de en los macrófagos
estos receptores se encuentran en otras células como plaquetas, linfocitos B y
NK.
Cuando se
produce la unión a células NK, éstas se activan y provocan la destrucción de
las células portadoras del antígeno por un mecanismo conocido como
citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos (ADCC). Algunos de estos
receptores se encuentran en los mastocitos y basófilos, en cuyo caso a ellos se
puede unir la IgE activándolos y produciendo su degranulación con liberación de
histamina y otras sustancias vaso activas que darán lugar a procesos de
hipersensibilidad que pueden ser graves.
Inmunoestimulación
Es el desencadenamiento
del mecanismo o aumento de la capacidad del sistema inmunitario, es decir las
defensas naturales del organismo para combatir infecciones y enfermedades. Se
clasifican en:
§
Inmunidad especifica o resistencia natural
Es una línea de defensa,
donde se suministra una respuesta específica frente a cada agente infeccioso.
Posee memoria inmunológica específica, que tiende a evitar que el agente
infeccioso provoque enfermedad en una segunda infección.
§
Inmunidad adquirida activa
Confiere a una inmunidad
protectora y una memoria inmunitaria. Su actividad inicia con la exposición
subsecuente al agente patógeno desencadena una reacción inmunitaria
intensificada que lo elimina con eficacia o previene la enfermedad mediada por
sus productos. Se puede lograr la inmunización activa con la infección natural
por un microorganismo, o adquirirse de manera artificial mediante
administración de una vacuna, estas son preparados antigénicos constituidos por
microorganismos no virulentos, muertos o por moléculas de estos desprovistas de
toxicidad.
§
Inmunidad adquirida pasiva
Consiste en la
transferencia de anticuerpos preformados a un receptor, su finalidad es la
protección transitoria o el alivio de un trastorno existente. Se produce de
manera natural con la transferencia de anticuerpos maternos a través de la
placenta hacia el feto en desarrollo. Éste adquiere pasivamente de los
anticuerpos maternos protección contra difteria, tétanos, estreptococos,
rubéola, sarampión, paperas y polio virus. Los anticuerpos maternos que se
encuentran en el calostro y la leche ofrecen también inmunidad pasiva al
lactante.
De igual forma, se
confiere inmunización pasiva al inyectar al receptor anticuerpos preformados en
preparados biológicos, como en el caso de los sueros. Estos son una
intervención rápida menos duradera e intensa que la provocada por la
vacunación, donde el paciente no participa en la elaboración de moléculas, por
tanto, es una inmunidad adquirida pasiva.
Respuesta inmune
Es la respuesta a
sustancias extrañas (antígenos), incluyendo microorganismos, proteínas y
polisacáridos, con consecuencia fisiológica o patológica. Es decir, es un
mecanismo que permite defenderse de las agresiones externas provocado por
antígenos. Esta función defensiva se basa en la producción de anticuerpos
destinados a destruir a los antígenos y también los tumores.
·
Tipos de respuesta inmune
Al momento de la
activación del mecanismo de defensa se desata una doble respuesta: una
inmunidad humoral y otra de celular.
§
Inmunidad celular
Es la respuesta específica
en la que intervienen los linfocitos T en la destrucción de los agentes
patógenos. Estos atacan y destruyen células propias, tumorales o infectadas.
Esta respuesta cubre una importante función como mecanismo inmunológico de
defensa, atacando directamente antígenos extraños como virus, hongos, tejidos
trasplantados para actuar como reguladores del sistema inmunológico.
El mecanismo de actuación
para cada linfocito T es distinto. No obstante, todos se activan mediante la
presentación de antígenos, este es capturado por las células presentadoras de
antígenos (macrófagos), que los degradan. La respuesta inmunitaria celular
tiene como objetivo destruir las células infectadas para evitar que puedan
seguir generando nuevos agentes infecciosos.
§
Inmunidad humoral
Es la respuesta
específica del sistema inmune ante un microorganismo que invade el organismo,
donde actúan los linfocitos B que cumplen con dos funciones esenciales: actuar
como células productoras de anticuerpos y también como células presentadoras de
antígeno altamente en reconocer antígenos extraños.
El elemento efector de la
respuesta humoral son las inmunoglobulinas, son todas las sustancias con la
capacidad de anteponerse al antígeno. Tras la unión antígeno-anticuerpo, las
sustancias extrañas son destruidas por las inmunoglobulinas a través de
mecanismo, que pueden ser distintos según el tipo que participa
-
Fases de la respuesta inmunitaria humoral:
1.
Respuesta primaria: Es el primer contacto
de un antígeno exógeno con un individuo, se caracteriza por la producción de
células plasmáticas que secretan anticuerpo y células B de memoria.
2.
Respuesta secundaria: Está reacción
depende de la existencia de la población de células B de memoria y células T de
memoria.
Reacción antígeno-anticuerpo
Es una relación
bimolecular parecida a la interacción enzima- sustrato, con una diferencia
importante: no conduce a una alteración química irreversible en el anticuerpo
ni en el antígeno. La relación entre un anticuerpo y un antígeno incluye varias
interacciones no covalentes entre el determinante antigénico, o epítopo, del
antígeno y el dominio de región variable de la molécula del anticuerpo, en
particular las regiones hipervariables, o regiones determinantes de complementariedad.
Los antígenos pueden presentar varios determinantes antigénicos diferentes que
estimulen la producción de anticuerpos y la respuesta de los linfocitos T.
Al entrar en contacto
antígeno y anticuerpo, se unen mediante enlaces no covalentes y se desencadenan
una serie de procesos capaces de neutralizarlo y eliminarlo. Entre sus
reacciones más importantes, se pueden distinguir:
§
Reacción de precipitación
El anticuerpo y el
antígeno soluble que interactúan en una solución acuosa forman un retículo que
por último se convierte en un precipitado visible. Los anticuerpos que
aglomeran antígenos solubles se denominan precipitinas.
§
Reacción de aglutinación
Los anticuerpos que
producen estas reacciones se denominan aglutininas, estos se unen a antígenos
situados en la superficie de una célula, donde el anticuerpo contiene 2 puntas
de unión y forman agregados con los microorganismos, lo cual no permite que
infecten otras células.
§
Reacción de neutralización
Este tipo de reacción
neutraliza los antígenos, de manera que no pueda ejercer su efecto tóxico, donde
los anticuerpos situados en la membrana plasmática bloquean la acción de los
antígenos contra la célula.
§
Reacción de opsonización
Se presenta cuando la
unión antígeno-anticuerpo no es suficiente para la eliminación del agente
extraño, lo cual se necesita la colaboración de complementos, células
fagocitarias y células NK. Así el conglomerado antígeno-anticuerpo puede ser
fagocitado.
Especificidad antigénica
El sistema inmunitario
puede distinguir antígenos muy similares entre sí, por lo tanto, puede responder
a millones de antígenos extraños diferentes de una manera altamente específica
mediante la producción de anticuerpos que reaccionan sólo con el antígeno que
ha inducido su formación.
La especificidad
antigénica de cada linfocito T y B se establece antes de su contacto con el
antígeno por reordenamientos aleatorios en el gen durante la maduración en el
timo o en la médula ósea. Una vez producido el contacto, se activan los
linfocitos y ocurre el proceso de selección clonal, donde esta provoca la expansión
de la población de células con una especificidad antigénica determinada.
Esta selección clonal
demuestra la especificidad y el reconocimiento propio y extraño, pues sólo los
linfocitos cuyos receptores son específicos para un epítopo determinado en un
antígeno, se expanden y por tanto por tanto se mueven para oponer una reacción
inmunitaria.
Conclusión
Las inmunoglobulinas, son
proteínas que actúan como anticuerpos. Ambos términos se usan indistintamente. Son
proteínas de la familia de las globulinas, que participan en la defensa contra
virus, bacterias y parásitos. Está puede presentar de forma soluble en el
plasma o pegadas a las membranas de los linfocitos B, como receptores de
antígenos.
Estas inmunoglobulinas
pueden clasificarse en: IgG, la cual contiene la función de proteger el
comportamiento tisular; IgM, esta protege el torrente circulatorio; IgA,
protege las mucosas; IgE, defiende contra parásitos intestinales; IgD, evita la
tolerancia.
En conclusión, las
inmunoglobulinas (anticuerpos) son proteínas de importancia vital que circulan
en el torrente sanguíneo, realizan una amplia variedad de funciones e influyen
notablemente sobre el equilibrio de nuestro sistema inmunitario.
Bibliografía
Kindt,
T., Goldsby, R. and Osborne, B. (2007). Kuby immunology. 6th ed.
New York: W.H
Introducción
a la inmunología médica | Salud y Medicina. (2012, May 15). Retrieved from https://www.saludymedicina.info/introduccion-a-la-inmunologia-medica/
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