receptores y anticuerpos
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Introducción
La inmunidad actúa como una barrera protectora de nuestro organismo
hacia el medio externo esta se adquiere al nacer, pero también se adquiere
otro tipo de inmunidad mas especifica a lo largo de nuestra vida. Una
respuesta inmune es una interacción consecuente producto de la detección
de agentes externos hacia nuestros cuerpos, estos son conocidos como
antígenos, estos desencadenan una serie de eventos celulares que activan
el mecanismo de defensa, esta respuesta tiene un componente celular y otro
molecular.
Los orígenes de la inmunología ligados a la microbiología, reconocimientos
defensa de cualquier agente externo que ponga en riesgo nuestro
organismo. la inmunidad adaptativa , dotados de especificidad y de memoria,
frente a agentes reconocidos por el cuerpo como no propios, así como de su
neutralización y degradación.
El sistema inmunitario debe cumplir con ciertas funciones para la
elaboración de una respuesta inmediata lo que pone en marcha
reconocimiento inmunitario del antígeno, funciones efectoras inmunitarias,
que activa células sanguíneas primarias que fagocitan cualquier agente que
el cuerpo no reconozca como propio, pero si el antígeno sobrevive a estas
barreras de defensa un sistema adaptativo conocido como memoria
inmunitaria, se produce después que un organismo infeccioso ya estuvo
presente, se adquiere una respuesta específica para ese tipo de antígeno.
Las funciones efectoras de las células T son mediadas principalmente por
productos de secreción (Kenneth, 2009)
La memoria inmunitaria tarda días en aparecer, tiene la mayor capacidad de
eliminar infecciones. Existen células que pueden reconocer antígenos
individuales y responder a los mismos por medio de receptores de antígenos
muy especializados.
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Objetivos.
Analizar el sistema inmune su acción, activación de la inmunidad adquirida
y los cambios adaptativos de esta, y así comprender como permite la
sobrevivencia del individuo frente a los agentes extraños del medio.
Diferenciar e identificar los distintos tipos de anticuerpos y receptores, sus
funciones, características principales, y las diferencias en estructuras.
Como estas están relacionadas con la acción de la respuesta humoral,
además de la capacidad de memoria y como actúa en la presencia del
antígeno.
Comprender los distintos pasos de la respuesta humoral y como se
relacionan y complementan los anticuerpos, receptores frente al antígeno.
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Receptores y Anticuerpos
El sistema inmune tiene una serie de mecanismos altamente complejos que
tienen dos características principales, su especificidad para reconocer
antígenos específicos y su capacidad de memoria para cada antígeno. La
inmunidad especifica está compuesta por dos elementos: la respuesta
humoral que esta mediada por anticuerpos y desarrollados básicamente en
el medio extracelular, y la respuesta celular mediada por linfocitos T y con
acción intracelular (Ruiz et al., 2003)
Las células inmunológicas se forman en la médula ósea y luego viajan hasta
el timo para madurar y especificarse. Un linfocito T permanece indiferenciado
hasta que las células dendríticas presentan un antígeno, uniéndose al
linfocito T por medio de receptores, donde se presenta el antígeno. Luego
estas últimas lo reconocen y se activan dando la respuesta humoral. (Figura
1)
La respuesta humoral esta mediada por anticuerpos del sistema inmune
adaptativo, los anticuerpos ofrecen protección y defensa contra organismos
extracelulares y toxinas micro bacterianas bloquean y neutralizan a los
antígenos uniéndose a ellos inhibiendo su capacidad de interacción en el
individuo, los linfocitos son receptores y crean células reconocedoras, células
que ayudan a as células presentadoras de antígenos y células de recuerdo
inmunológico cuando un linfocito entra en contacto con un antígeno al que es
capaz de reconocer, sufre una serie de cambios morfológico y estructurales,
que implican la proliferación de las células mediante la división de mitosis,
destinadas a reconocer dicho antígeno. (Ruiz et al, 2003)
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Receptores
Los receptores son proteínas que se encuentran presentes en la membrana
plasmática, en las membranas de los orgánulos, en el citosol celular o en el
núcleo celular, a las que se unen específicamente las llamadas moléculas
señalizadoras, como las hormonas y los neurotransmisores. Es por eso que
la interacción de los linfocitos con el antígeno tiene lugar a través de la unión
de receptores especializados para la superficie celular y específicos para el
antígeno, los cuales funcionan como unidades de reconocimiento.
En el caso de las células B, la situación es sencilla ya que la inmunoglobulina
unida a la membrana actúa como receptor para el antígeno. (Roitt et.al.,
2008). El receptor antigénico en los linfocitos T (TCR) o en linfocitos B (BCR)
es responsable del reconocimiento de antígenos, para la activación de la
respuesta celular. Las células T utilizan receptores para el antígeno
diferenciados que también se expresan en la membrana citoplasmática, pero
los receptores de la célula T (TCR) difieren de los receptores de la célula B
(BCR) de una manera muy radical; los TCR no pueden reconocer el antígeno
libre como puede hacerlo la inmunoglobulina. (Roitt et.al., 2008).
Estructura del receptor TCR: Es un heterodímero formado por dos cadenas
poli peptídicas transmembranosas α yβ las cuales se encuentran unidas
entre sí mediante puentes disulfuro. Cada cadena se pliega se pliega en dos
dominios del tipo Ig, uno que posee una estructura relativamente invariable y
el otro que muestra un alto grado de variabilidad. Existe una variante del TCR
que se encuentra en unas pocas células T, y está formada por cadenas
gamma y delta en lugar de las cadenas alfa y beta. Este heterodímero no se
asocia covalentemente, y su función aún no está claramente determinada.
(Figura 2). A pesar de su homología con las inmunoglobulinas, el TCR se
distingue de estas tanto a nivel estructural como funcional. Después de años
de intenso estudio, se determinó que el TCR solo reconoce fragmentos
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peptídicos de los antígenos cuando se encuentran asociados a las moléculas
del complejo principal de histocompatibilidad (CPH) en la superficie de otras
células. Esto significa que el TCR no es capaz de interaccionar eficazmente
con formas solubles o libres del antígeno. Implica además que el antígeno
debe ser de naturaleza proteica, y ser procesado o fragmentado en péptidos
para dar inicio al reconocimiento y activación de los linfocitos T. En
consecuencia, los epitopos T son secuenciales o continuos. De hecho, el
análisis de los epitopos T en las proteínas muestra que son segmentos
generalmente poco expuestos en la superficie, con al menos una porción
hidrofóbica, con longitudes de 8-11 o de 12-25 aminoácidos.
Estructura del receptor BCR: El BCR para su estructura cuenta de dos partes
diferentes : la primera de las partes es la denominada cadena variable o
polimorfa , la cual hace que el BCR de cada linfocito B sea distinto pero es
casi idéntica a la estructura de una inmunoglobulina pero con secuencias de
aminoácidos de anclaje a la membrana citoplasmática . La segunda parte es
de cadenas no variables o monomórfas la que está compuesta por un
heterodimero de dos proteínas que son: CD79 alfa y beta o Ig-alfa y beta:
la cadena alfa es específica de iso tipo y la beta es común a todas las
inmunoglobulinas. (Figura 2). El complejo de histocompatibilidad (MHC), es
un conjunto de genes próximos a un cromosoma único, teniendo como
función codificar moléculas indispensables para el reconocimiento antigénico
por parte de los linfocitos T y así iniciar la respuesta inmune
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Anticuerpos.
Son proteínas que son producidas para reconocer y dar respuesta a la
exposición de antígenos, y son los principales mediadores de la inmunidad
humoral. Estos, más los receptores de antígeno y complejo principal de
histocompatibilidad se utilizan en la inmunidad adaptativa. La diferencia es
que los anticuerpos se unen al mayor espectro de antígenos, tienen mayor
especificidad y son los que se unen a ellos con más fuerza.
Los anticuerpos aparecen de dos maneras: unidos a la membrana de los
linfocitos B actuando como receptores para antígenos, en el momento de
reconocerlos activa a los linfocitos e inician la respuesta humoral y los que
son secretados por linfocitos B, localizados en la circulación, tejidos y
mucosas, los cuales son estimulados por los antígenos y se unen a ellos.
Las funciones efectoras mediadas por los anticuerpos son neutralización
de agentes patógenos, activación del sistema del complemento, fagocitosis
potenciada, citotoxicidad y la hipersensibilidad inmediata.
También son llamados inmunoglibulinas (Ig), “comparten las mismas
características estructurales básicas, pero muestran una variabilidad
importante en las regiones que se unen a los antígenos.” (Abbas et al., 2008,
pág 80), cada una presenta aminoácidos únicos en sus sitios de unión,
“tienen una estructura básica simétrica compuesta por dos cadenas ligeras
idénticas y dos cadenas pesadas” (Abbas et al., 2008, pág 81). Presentan
Dominio Ig, patrón característico para la superfamilia de las Ig. Cada Ig está
compuesto por regiones amino terminales (V), que ayudan a reconocer el
antígeno, regiones constantes (C), región (J) o de unión (figura 4). Hay cinco
tipos de Ig, IgM, IgG, IgA, IgE, IgD (figura 5).
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Clasificación de los mecanismos de acción del auto anticuerpos.
Unión a la superficie celular con citolisis: Cuando los anticuerpos se unen a
un antígeno que está en la superficie celular se puede producir el
rompimiento de la célula. Esto puede producirse por la activación del
sistema del complemento, mediado por las células K o mediante fagocitosis.
Citotoxicidad mediada por anticuerpos: El auto anticuerpo de clase IgG. Al
unirse a una célula diana sirve como puente entre esta y la célula efectora.
Las células efectoras son las células K, las que en su superficie tienen
receptores para la porción Fc de las IgG. Mediante estos receptores se unen
a la célula diana y liberan peróxido de hidrogeno y radicales hidroxilos que
destruyen a la célula, es por eso que la especificidad viene dada por el
anticuerpo y no por la célula diana. (Figura 6)
Citotoxicidad por fagocitosis: los macrófagos son células que se encuentran
distribuidas en el organismo que intervienen en la defensa de elementos
hostiles mediante fagocitosis y la destrucción de intercelular de una partícula
extraña. El elemento agresor se une a la superficie celular mediante
moléculas de reconocimiento. Una vez que la célula haya envuelto por
completo al elemento extraño, este queda en una vacuola intracelular que es
el fagosoma. (Figura 7)
Citotoxicidad mediada por el complemento: el complemento es un sistema
que está formado por 18 proteínas que son secretadas por el hígado que se
activan de una forma secuencial. El principal estimulo para la activación es la
formación del inmunocomplejo por IgG e IgM para la vía clásica,
polisacáridos y estructuras similares para la vía alternativa. Estas vías
influyen en el componente C5, desde donde se constituye el complejo de
ataque a la membrana, la cual puede agujerar a la célula que se destruye por
mecanismos osmóticos. (Figura 8)
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Anexos
Figura 1
Figura 2
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Figura 3
Figura 4
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Figura 5
Figura 6: citotoxicidad por anticuerpos
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Figura 7: citotoxicidad por fagocitosis
Figura 8 : citotoxicidad mediada por el complemento
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Conclusiones.
Los linfocitos tienen una gran rol en la inmunidad ya que son los principales
reconocedores de antígenos en la respuesta humoral, actúan en distintas
partes del cuerpo y poseen gran especificidad.
Los principales presentadores de antígenos son células dendríticas,
macrófagos y linfocitos B, estas se unen al linfocito T, que reacionan dando
diferentes tipos de respuestas inmunitarias.
Las células dendríticas al unirse activan a los linfocitos T vírgenes lo cual
produce como respuesta una expansión clonal y una diferenciación de
linfocitos T efectores.
La memoria inmunológica permite producir al organismo una respuesta más
rápida eficaz contra el agente patógeno, para encuentros futuros con el
antígeno, ya que los anticuerpos cuentan con el receptor para ese agente.
Los anticuerpos o inmunoglobulinas que están formados por linfocitos B
maduros, cuya función es unirse al antígeno y presentarlo a células efectoras
del sistema inmune.
Las Ig están formadas por cuatro cadenas, dos cadenas ligeras idénticas y
dos cadenas idénticas pesadas, Las cuales constan de regiones constantes,
de unión y variables.
Las regiones variables se encuentran en los extremos de las cadenas
pesadas y ligeras especifican al tipo de antígeno al cual se puede unir el
anticuerpo
La diversidad de anticuerpos se debe a que los genes que lo componen
están formados por segmentos, las cuales tienen varias copias y son
diferentes entre sí, por lo que cada uno puede codificar una gran cantidad de
anticuerpos.
Los receptores pertenecen a la superfamilia de la inmunoglobulinas y se
unen al linfocito presentándose en su membrana, formando el receptor TCR
y al unirse con el linfocito B formando el receptor BCR.
Hay dos tipos principales que son delta/gamma y alfa/beta que reconocen
antígenos por complejo peptídico ligados a moléculas receptoras CPH.