Reacción Ag-Ac

Unión de los Ac a los Ag

• Ag. Cualquier sustancia que puede unirse específicamente a una molécula de Ac o a un receptor de Linfocito T

• Los Ac pueden reconocer como Ag a: metabolitos intermediarios simples, azúcares, lípidos y hormonas, macromoléculas como carbohidratos complejos, fosfolípidos, ácidos nucleicos y proteínas.

• Los linfocitos T solo reconocen péptidos

Aunque todos los Ag son reconocidos por linfocitos específicos o por Ac, solo algunos Ag son capaces de activar

a los linfocitos

• Inmunógenos. Moléculas que estimulan respuestas inmunológicas.

• Solo macromoléculas son capaces de estimular a Linfocitos B para que inicien respuesta inmunitaria humoral

Los Ac aparecen de dos formas:

Unidos a membrana superficial de linfocitos B (Actúan como receptores para Ag).

Ac secretados en circulación, tejidos y las localizaciones mucosas se unen a Ag, neutralizan toxinas, impiden entrada-propagación de toxinas

Los Ac se distribuyen en líquidos biológicos por todo el cuerpo, se encuentran en la superficie de un número limitado de célulasSer humano adulto sano de 70 Kg produce aproximadamente 2-3 g de Ac diario. 2/3 corresponden a IgA.

IgG en el suero, el tipo más frecuente de Ac

Todas las moléculas de Ac comparten una estructura básica, pero son variables en las regiones que se unen a Ag

Estructura básica simétrica: 2 cadenas ligeras y 2 pesadas =

• Cualquier forma o superficie disponible en una molécula que pueda ser reconocida por un Ac constituye un determinante antigénico o epítopo.

• Se pueden encontrar en cualquier tipo de compuesto (incluyéndose carbohidratos, proteínas, lípidos y ácidos nucleícos).

•Los sitios de unión al antígeno de la mayoría de los anticuerpos son superficies planas que pueden acomodar epítopos tridimensionales de macromoléculas, permitiendo que los Ac se fijen a macromoléculas.

Características relacionadas con el reconocimiento del antígeno

•Especificidad. Los Ac distinguen pequeñas diferencias estructurales en el Ag. Muy específicos.Es aplicable al reconocimiento de todo tipo de molécula.Por ej. Un Ac puede diferenciar entre dos determinantes lineales proteicos que difieren tan solo en un aa.

•Diversidad. Se producen grandes cantidades de Ac con estructuras diferentes y cada uno con especificidad diferente. A la presencia de un gran número de Ac que se unen a diferentes Ag se le conoce como diversidad. La totalidad de Ac con diferentes especificidades se llama Repertorio

Maduración de la Afinidad. La capacidad para neutralizar toxinas y los microorganismos infecciosos depende de la unión estrecha de los Ac.Un mecanismo para generar Ac de afinidad alta implica cambios en la estructura V de los Ac durante las respuestas humorales.

Los linfocitos B que sintetizan Ac de afinidad alta son estimulados preferentemente por el Ag y se convierten en los linfocitos B dominantes con cada exposición posterior al Ag, este proceso se conoce como maduración de la afinidad, el cual provoca un aumento de la afinidad de la unión media de los Ac a un Ag cuando se desarrolla la respuesta humoral

ANTICUERPOS = INMUNOGLOBULINAS

•Proteínas de estructura globular sintetizadas por células del sistema inmune(Linfocitos B y células plasmáticas derivadas de ellos.

• Presentes en la sangre (plasma) y otros fluidos biológicos (saliva, lágrimas,secreción mucosa intestinal, líquido sinovial, líquido intersticial etc.)

• En el plasma se detectan dentro de la fracción de las γ globulinas.

• Capaces de reconocer a otras moléculas (antígenos) de manera muy específica,y formar complejos estables con ellos (inmunocomplejos).

• Su aparición en plasma forma parte de la respuesta inmunológica adaptativa,en lo que se conoce como respuesta humoral específica.

•Los anticuerpos tienen una vida media en el organismo relativamente larga(varias semanas).

• Constituyen una defensa muy eficaz contra agentes patógenos.

TIPOS DE INMUNOGLOBULINASExisten 5 tipos básicos de inmunoglobulinas: IgG, IgM, IgA, IgD, IgE.

Son sintetizadas por los linfocitos B (IgM, IgD) y por las células plasmáticasderivadas de ellos (IgG, IgA, IgE).

IgM e IgG se detectan principalmente en el plasma sanguíneo y en el líquidointersticial

Las IgA aparecen fundamentalmente en secreciones (saliva, lágrimas, secreciónintestinal, etc.), recubriendo mucosas expuestas al ataque de agentes patógenosexternos.

La IgD es una inmunoglobulina asociada a la membrana de los linfocitos B. Sufunción primaria es la de servir como detectores de antígenos para lascélulas B. Se detecta marginalmente en el plasma.

Las IgE son anticuerpos que, si bien inicialmente se liberan al plasma por lascélulas plasmáticas, son integrados en la membrana de otras células (mastocitos),participando en las reacciones de hipersensibilidad.

Polisacarido

ESTRUCTURA TRIDIMENSIONAL DE LA Ig G

ESTRUCTURA EN DOMINIOS DE LAS INMUNOGLOBULINAS

Regiónvariable

Regiónconstante

Dos dominios variables y cuatro dominios constantes

Digestión conpapaína

2 x Fab

Fc

Digestión conbromelaína

F(ab)’2

Fab, F(ab)’2: “antigen binding fragment”: zona de unión a antígenos

Fc: “crystaline fragment”: zona constante que interacciona con receptores celulares

Identificación del dominio deunión a los antígenos

¿Por qué son tan específicos los anticuerpos...?1) Porque el antígeno “encaja” en el locus de reconocimiento del anticuerpo

El reconocimiento del antígeno por el anticuerpo tiene lugar en un locusespecífico constituido por los extremos de la cadena ligera y pesada, en la queencaja el antígeno y que permite se ponga de manifiesto toda una serie defuerzas que mantendrán unidos antígeno y anticuerpo. La zona dereconocimiento por parte del Ac es de tamaño limitado (10 aa)

2) El reconocimiento eficaz (y con ello la especificidad) se basan en queexista entre antígeno y anticuerpo una interacción tal que las fuerzas deatracción superen a las de repulsión, de manera que el complejo que se formesea estable

Inmunocomplejoestable siΣ atracción > repulsión

Inmunocomplejo noestable siΣ atracción < repulsión

¿Qué fuerzas mantienen juntos al antígeno y a los anticuerpos?

Funciones biológicas de losanticuerpos

Principales funciones efectoras de los anticuerpos

1. Neutralización 2. Opsonización 3. Fijación y activacióndel complemento

1. Neutralización:

Toxinas

Anticuerpos neutralizantes

Bacterias

Aglutinándolas ybloqueando su movilidad

Virus

Anticuerpos neutralizantes,que bloquean su infectividad

2. Opsonización: facilitan la fagocitosis

Las bacterias que poseencápsula o envoltorio seresisten a ser fagocitadaspor los neutrófilos

La unión de anticuerpos a lacápside bacteriana permite seuna al anticuerpo (región Fc) laproteína del complemento C3b

Las bacterias asíseñalizadas sonfagocitadas por losneutrófilos eincorporadas a losfagolisosomas

La generación de especiesreactivas de O2 en elinterior del fagolisosomalleva a la destrucción de labacteria

Fagocitosis de bacterias

3. Fijación y activación del complemento:

Lisis de un paramecio mediada por anticuerpos y complemento

Sistema de complementoEs uno de los principales mecanismos efectores de la inmunidad humoral y de la inmunidad innata

Es un sistema de defensa y limpieza

Lo constituyen proteínas séricas y de superficie celular que interactúan entre ellas y con otras moléculas del sistema inmunitario de forma regulada.

Las proteínas plasmáticas del complemento solo se activan en ciertas circunstancias para generar productos que intervienen en funciones efectoras del complemento.

Características de la activación del complemento

•La activación del complemento supone la proteólisis secuencial de proteínas para generar enzimas con actividad proteolítica (= cimogenos).

•Los productos de la activación del complemento se unen de forma covalente a la superficie de las células microbianas o a los anticuerpos fijados a los microorganismos y otros antígenos.

•La activación del complemento se inhibe mediante proteínas reguladoras que están presentes en las células normales del huésped y ausentes en los microorganismos.

Vías de activación de complementoExisten tres vías principales: La vía clásica, la vía alternativa y, la vía de la lectina.

La activación del complemento depende de la generación de dos complejos proteolíticos :

C3 convertasa

Escinde

Proteína C3

C3a

C3b

C5-convertasa

EscindeProteína

C5

C5a

C5b

Todas las funciones biológicas del complemento dependen de la escisión proteolítica de C3. Por ejemplo, la activación del complemento estimula la fagocitosis por que los leucocitos expresan receptores para c3b

Los péptidos producidos por la proteólisis de C3 (y otras proteínas del complemento) estimulan la inflamación

Vía alternativa•Está vía da lugar a la proteólisis de C3 y la unión estable de su producto de degradación, C3b, a las superficies microbianas, sin participación de los anticuerpos.

•La activación estable de la vía alternativa ocurre sobre la superficie de las células microbianas y no sobre las células de los mamíferos.

Vía clásica•Esta vía se inicia mediante la unión de la proteína del complemento C1 al dominio CH2 de IgG o al CH3 de las moléculas de IgM que se han unido a un antígeno

Vía de la lectinaEsta vía se desencadena sin anticuerpos por la unión de polisacáridos microbianos a lectinas circulantes, como la lectina fijadora de manosa plasmática, o a las lectinas que reconocen la N- acetilglucosamina conocidas como ficolinas.

Pasos finales de la activación del complementoLas C5- convertasas generadas por las diferentes vías inician la activación de los componentes finales del sistema del complemento, que culminan en la formación del complejo de ataque a la membrana capaz de destruir células

Funciones del complementoEstimulan la fagocitosis de los microorganismos sobre los que se activa el complemento.

Estimulan la inflamación

Inducen la lisis de los microorganismos

INMUNIDAD HUMORALDefinición: Tipo de respuesta inmunitaria adaptativa mediada por los anticuerpos producidos por los linfocitos B. Es el principal mecanismo de defensa contra los microbios extracelulares y sus toxinas.

Funciones efectoras de los anticuerpos: Neutralización y eliminación de los microorganismos infecciosos y las toxinas microbianas Los anticuerpos son producidos por linfocitos B y las células plasmáticas en los órganos linfáticos y la médula ósea, pero sus funciones efectoras las realizan en zonas lejanas a las de su síntesis.

Los anticuerpos que median la inmunidad protectora pueden derivar de células plasmáticas productoras de anticuerpos de vida corta o de vida larga después de la activación de los linfocitos B vírgenes o de memoria.