anticuerpos
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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
Funciones Efectoras de los Anticuerpos
Respuesta Inmune Humoral: Primaria y Secundaria
Funciones Efectoras de los Anticuerpos:Neutralización
Funciones Efectoras de los Anticuerpos:Opsonización y fagocitosis
Receptores Fc
Citotoxicidad celular mediada por anticuerpo (ADCC)
Activación del Complemento por 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
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
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
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
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
+
-
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
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
Función Efectora
Uniones a FcR(Mac, Mono)
Uniones a FcR(neutrófilos; céls NK)
C Fijación(unión a C1q)
UniónC4b
Digestión por Papaína
Digestión por Papaína
Fc
2 Fab
Digestión por Pepsina
Digestión por Pepsina
Degradación Enzimáticadel fragmento Fc.
F(ab’)2
INMUNOGLOBULINA G
IgG1
IgG (fetal) IgG
INMUNOGLOBULINA A
Trasporte de IgA a traves del Epitelio
IgA monomérica
IgA dimérica
INMUNOGLOBULINA M
IgM (pentamérica)
mIgM o BCR
INMUNOGLOBULINA E
IgE
INMUNOGLOBULINA D
IgD
Igα & Igβ signaltransductionmolecules
CHµ
Heavy chainVHDHJH
Light chainVLJLCL
VpreBλ5
Receptor de la Cels. B
SUPERFAMILIA
DE LAS
INMUNOGLOBULINAS
ALGUNOS MECANISMOS DE REGULACIONDE LA SINTESIS DE INMUNOGLOBULINAS
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)
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.
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.
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.
ANTICUERPOS MONOCLONALESEN LA TERAPIA
Anticuerpos Monoclonal (MAbs):
Anticuerpos “clonados “ queresponden todos exactamente almismo epitope de un mismoantígeno. Son excepcionalementeespecíficos.
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.
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
FUSION
Células deBazo
Células deMieloma
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
ARTRITIS REUMATOIDEA UNA ENFERMEDAD
MODELOPARA EL TRATAMIENTO
CON ANTICUERPOS HUMANIZADOS
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
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
IMBALANCE DE CITOQUINAS ENLAS ARTICULACIONES EN LA AR
PRO-INFLAMATORIAS
ANTI-INFLAMATORIAS
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
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.
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
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
Estudio ATTRACT:Progresión Radiográfica (sobre los 2 años)
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
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).
Muchas gracias…….
Dr. Juan [email protected]