Clases y tipos de inmunoglobulinas. inmunoglobulinas

Las inmunoglobulinas se dividen en cinco clases según su estructura, propiedades antigénicas e inmunobiológicas: IgM, IgG, IgA, IgE, IgD.

Inmunoglobulina clase G. El isotipo G constituye la mayor parte de la Ig sérica. Representa el 70-80 % de toda la Ig sérica, mientras que el 50 % se encuentra en el líquido tisular. El contenido medio de IgG en el suero sanguíneo de un adulto sano es de 12 g/l. La vida media de IgG es de 21 días.

La IgG es un monómero que tiene 2 centros de unión a antígeno (puede unir simultáneamente 2 moléculas de antígeno, por lo tanto, su valencia es 2), un peso molecular de alrededor de 160 kDa y una constante de sedimentación de 7S. Hay subtipos Gl, G2, G3 y G4. Sintetizado por linfocitos B maduros y células plasmáticas. Está bien definido en el suero sanguíneo en el pico de la respuesta inmunitaria primaria y secundaria.

Tiene alta afinidad. IgGl e IgG3 se unen al complemento y G3 es más activo que Gl. La IgG4, como la IgE, tiene citofilicidad (tropismo o afinidad por mastocitos y basófilos) y participa en el desarrollo de una reacción alérgica de tipo I. En las reacciones de inmunodiagnóstico, la IgG puede manifestarse como un anticuerpo incompleto.

Atraviesa fácilmente la barrera placentaria y proporciona inmunidad humoral al recién nacido en los primeros 3-4 meses de vida. También se puede secretar en el secreto de las membranas mucosas, incluida la leche por difusión.

IgG proporciona neutralización, opsonización y marcaje del antígeno, desencadena la citólisis mediada por el complemento y la citotoxicidad mediada por células dependiente de anticuerpos.

Inmunoglobulina clase M. La molécula más grande de todas las Ig. Este es un pentámero que tiene 10 centros de unión a antígeno, es decir, su valencia es 10. Su peso molecular es de aproximadamente 900 kDa, la constante de sedimentación es 19S. Hay subtipos Ml y M2. Las cadenas pesadas de la molécula de IgM, a diferencia de otros isotipos, se construyen a partir de 5 dominios. La vida media de la IgM es de 5 días.

Representa alrededor del 5-10% de todas las Ig séricas. El contenido medio de IgM en el suero sanguíneo de un adulto sano es de aproximadamente 1 g/l. Este nivel en humanos se alcanza a la edad de 2 a 4 años.

La IgM es filogenéticamente la inmunoglobulina más antigua. Sintetizado por precursores y linfocitos B maduros. Se forma al comienzo de la respuesta inmune primaria, también es el primero en sintetizarse en el cuerpo de un recién nacido; ya se determina en la semana 20 del desarrollo intrauterino.

Tiene alta avidez y es el activador del complemento más efectivo en la vía clásica. Participa en la formación de la inmunidad humoral sérica y secretora. Al ser una molécula polimérica que contiene una cadena en J, puede adoptar una forma secretora y secretarse en la secreción de las membranas mucosas, incluida la leche. La mayoría de los anticuerpos e isoaglutininas normales son IgM.

No atraviesa la placenta. La detección de anticuerpos específicos del isotipo M en el suero sanguíneo de un recién nacido indica una infección intrauterina anterior o un defecto placentario.

IgM proporciona neutralización, opsonización y marcaje del antígeno, desencadena la citólisis mediada por el complemento y la citotoxicidad mediada por células dependiente de anticuerpos.

Inmunoglobulina clase A. Existe en suero y formas secretoras. Alrededor del 60% de toda la IgA se encuentra en las secreciones mucosas.

IgA sérica: Representa alrededor del 10-15% de todas las Ig séricas. El suero sanguíneo de un adulto sano contiene alrededor de 2,5 g/l de IgA, el máximo se alcanza a los 10 años. La vida media de IgA es de 6 días.

La IgA es un monómero, tiene dos centros de unión a antígeno (es decir, bivalente), un peso molecular de alrededor de 170 kDa y una constante de sedimentación de 7S. Hay subtipos A1 y A2. Sintetizado por linfocitos B maduros y células plasmáticas. Está bien definido en el suero sanguíneo en el pico de la respuesta inmunitaria primaria y secundaria.

Tiene alta afinidad. Puede ser un anticuerpo incompleto. No se une al complemento. No atraviesa la barrera placentaria.

IgA proporciona neutralización, opsonización y marcaje del antígeno, desencadena citotoxicidad mediada por células dependiente de anticuerpos.

IgA secretora: A diferencia del suero, la sIgA secretora existe en forma polimérica como di- o trímero (4- o 6-valente) y contiene péptidos J y S. Peso molecular 350 kDa y superior, constante de sedimentación 13S y superior.

Es sintetizado por linfocitos B maduros y sus descendientes, células plasmáticas de la especialización correspondiente solo dentro de las membranas mucosas y se libera en sus secretos. El volumen de producción puede alcanzar los 5 g por día. El grupo de slgA se considera el más numeroso del cuerpo: su número supera el contenido total de IgM e IgG. No se encuentra en el suero sanguíneo.

La forma secretora de IgA es el factor principal en la inmunidad local humoral específica de las membranas mucosas del tracto gastrointestinal, sistema genitourinario y tracto respiratorio. Debido a la cadena S, es resistente a las proteasas. slgA no activa el complemento, pero se une eficazmente a los antígenos y los neutraliza. Previene la adhesión de microbios en las células epiteliales y la generalización de la infección dentro de las membranas mucosas.

Inmunoglobulina clase E. También llamada reagina. El contenido en el suero sanguíneo es extremadamente bajo, aproximadamente 0,00025 g / l. La detección requiere el uso de métodos de diagnóstico especiales de alta sensibilidad. Peso molecular - alrededor de 190 kDa, constante de sedimentación - alrededor de 8S, monómero. Representa alrededor del 0,002% de todas las Ig circulantes. Este nivel se alcanza a los 10-15 años de edad.

Es sintetizado por linfocitos B maduros y células plasmáticas principalmente en el tejido linfoide del árbol broncopulmonar y el tracto gastrointestinal.

No se une al complemento. No atraviesa la barrera placentaria. Tiene una citofilicidad pronunciada: tropismo por mastocitos y basófilos. Participa en el desarrollo de hipersensibilidad de tipo inmediato - reacción de tipo I.

Inmunoglobulina clase D. No hay mucha información sobre Ig de este isotipo. Casi completamente contenido en el suero sanguíneo a una concentración de alrededor de 0,03 g / l (alrededor del 0,2% del número total de Ig circulante). IgD tiene un peso molecular de 160 kDa y una constante de sedimentación de 7S, un monómero.

No se une al complemento. No atraviesa la barrera placentaria. Es un receptor de precursores de linfocitos B.

54. Antígenos: definición, propiedades básicas. antígenos bacterianos
células.

antígeno - es un biopolímero de naturaleza orgánica, genéticamente ajeno a un macroorganismo, que al entrar en éste es reconocido por su sistema inmunitario y provoca reacciones inmunitarias encaminadas a eliminarlo.

Los antígenos tienen una serie de propiedades características: antigenicidad, especificidad e inmunogenicidad.

antigenicidad. Por antigenicidad se entiende la capacidad potencial de una molécula antigénica para activar componentes del sistema inmunitario e interactuar específicamente con factores de la inmunidad (anticuerpos, un clon de linfocitos efectores). En otras palabras, el antígeno debería actuar como un estímulo específico en relación con las células inmunocompetentes. Al mismo tiempo, la interacción del componente del sistema inmunitario no ocurre con toda la molécula al mismo tiempo, sino solo con su pequeña área, que se denomina "determinante antigénico" o "epítopo".

La extrañeza es un requisito previo para la realización de la antigenicidad. Según este criterio, el sistema de inmunidad adquirida diferencia objetos potencialmente peligrosos del mundo biológico, sintetizados a partir de una matriz genética ajena. El concepto de "extranjería" es relativo, ya que las células inmunocompetentes no son capaces de analizar directamente el código genético extraño. Solo perciben información indirecta que, como en un espejo, se refleja en la estructura molecular de la materia.

inmunogenicidad- la capacidad potencial de un antígeno para causar una reacción protectora específica en relación a sí mismo en el macroorganismo. El grado de inmunogenicidad depende de una serie de factores que pueden combinarse en tres grupos: 1. Características moleculares del antígeno; 2. Aclaramiento del antígeno en el cuerpo; 3. Reactividad del macroorganismo.

Al primer grupo de factores se asignan la naturaleza, composición química, peso molecular, estructura y algunas otras características.

La inmunogenicidad depende en gran medida de la naturaleza del antígeno. También es importante la isomería óptica de los aminoácidos que componen la molécula de proteína. De gran importancia es el tamaño y el peso molecular del antígeno. El grado de inmunogenicidad también está influenciado por la estructura espacial del antígeno. La estabilidad estérica de la molécula de antígeno también resultó ser significativa. Otra condición importante para la inmunogenicidad es la solubilidad del antígeno.

El segundo grupo de factores asociado con la dinámica de la entrada del antígeno en el cuerpo y su excreción. Así, es bien conocida la dependencia de la inmunogenicidad de un antígeno del método de su administración. La cantidad de antígeno entrante afecta la respuesta inmune: cuanto más, más pronunciada es la respuesta inmune.

El tercer grupo combina factores, que determinan la dependencia de la inmunogenicidad del estado del macroorganismo. En este sentido, los factores hereditarios pasan a primer plano.

especificidad llamado la capacidad de un antígeno para inducir una respuesta inmune a un epítopo estrictamente definido. Esta propiedad se debe a las peculiaridades de la formación de la respuesta inmune: es necesaria la complementariedad del aparato receptor de células inmunocompetentes con un determinante antigénico específico. Por lo tanto, la especificidad de un antígeno está determinada en gran medida por las propiedades de sus epítopos constituyentes. Sin embargo, se debe tener en cuenta la condicionalidad de los límites de los epítopos, su diversidad estructural y la heterogeneidad de los clones de especificidad de linfocitos reactivos al antígeno. Como resultado, el cuerpo siempre responde a la irritación antigénica con una respuesta inmunitaria policlonal.

Antígenos de células bacterianas. En la estructura de una célula bacteriana, se distinguen flagelos, somáticos, capsulares y algunos otros antígenos. Flagelos, o antígenos H, localizado en el aparato locomotor de las bacterias - sus flagelos. Son epítopos de la proteína contráctil flagelina. Cuando se calienta, la flagelina se desnaturaliza y el antígeno H pierde su especificidad. El fenol no actúa sobre este antígeno.

Somático, o antígeno O, asociado a la pared celular bacteriana. Su base es LPS. El antígeno O exhibe propiedades termoestables: no se destruye con una ebullición prolongada. Sin embargo, el antígeno somático está sujeto a la acción de aldehídos (por ejemplo, formalina) y alcoholes, que alteran su estructura.

Antígenos capsulares o K, ubicado en la superficie de la pared celular. Se encuentran en bacterias que forman una cápsula. Por regla general, los antígenos K consisten en polisacáridos ácidos (ácidos urónicos). Al mismo tiempo, en el bacilo del ántrax, este antígeno se construye a partir de cadenas polipeptídicas. Según la sensibilidad al calor, se distinguen tres tipos de antígeno K: A, B y L. La mayor estabilidad térmica es característica del tipo A, no se desnaturaliza incluso con una ebullición prolongada. El tipo B soporta un calentamiento corto (alrededor de 1 hora) hasta 60 °C. El tipo L se destruye rápidamente a esta temperatura. Por lo tanto, es posible la eliminación parcial del antígeno K mediante la ebullición prolongada del cultivo bacteriano.

En la superficie del agente causal de la fiebre tifoidea y otras enterobacterias, que tienen una alta virulencia, se puede encontrar una variante especial del antígeno capsular. obtuvo el nombre antígeno de virulencia o antígeno Vi. La detección de este antígeno o de anticuerpos específicos frente a él tiene un gran valor diagnóstico.

Las bacterias bacterianas también tienen propiedades antigénicas. toxinas proteicas, enzimas y algunas otras proteínas secretadas por las bacterias al medio ambiente (p. ej., la tuberculina). Al interactuar con anticuerpos específicos, las toxinas, enzimas y otras moléculas biológicamente activas de origen bacteriano pierden su actividad. Las toxinas del tétanos, la difteria y el botulismo se encuentran entre los antígenos potentes y completos, por lo que se utilizan para obtener toxoides para la vacunación humana.

En la composición antigénica de algunas bacterias, se distingue un grupo de antígenos con inmunogenicidad fuertemente pronunciada, cuya actividad biológica juega un papel clave en la patogenicidad del patógeno. La unión de dichos antígenos por anticuerpos específicos inactiva casi por completo las propiedades virulentas del microorganismo y le proporciona inmunidad. Los antígenos descritos se denominan protector. Por primera vez, se encontró un antígeno protector en la secreción purulenta de un carbunco causado por el bacilo del ántrax. Esta sustancia es una subunidad de una toxina proteica, que es responsable de la activación de otras subunidades, en realidad virulentas, los llamados factores edematosos y letales.

55. Formación de anticuerpos: respuesta primaria y secundaria.

La capacidad de formar anticuerpos aparece en el período prenatal en un embrión de 20 semanas; después del nacimiento comienza la producción propia de inmunoglobulinas, que aumenta hasta la edad adulta y disminuye algo en la vejez. La dinámica de formación de anticuerpos tiene un carácter diferente según la fuerza del efecto antigénico (dosis de antígeno), la frecuencia de exposición al antígeno, el estado del organismo y su sistema inmunológico. Durante la introducción inicial y repetida del antígeno, la dinámica de formación de anticuerpos también es diferente y se desarrolla en varias etapas. Asignar la fase latente, logarítmica, estacionaria y la fase de declive.

En la fase latente tiene lugar el procesamiento y presentación del antígeno a células inmunocompetentes, se reproduce un clon celular especializado en la producción de anticuerpos contra este antígeno, se inicia la síntesis de anticuerpos. Durante este período, no se detectan anticuerpos en la sangre.

Durante la fase logarítmica Los anticuerpos sintetizados se liberan de las células plasmáticas y entran en la linfa y la sangre.

En la fase estacionaria el número de anticuerpos alcanza un máximo y se estabiliza, luego viene fase de descenso niveles de anticuerpos. Durante la administración inicial del antígeno (respuesta inmunitaria primaria), la fase latente es de 3 a 5 días, la fase logarítmica es de 7 a 15 días, la fase estacionaria es de 15 a 30 días y la fase de declive es de 1 a 6 meses o más. Una característica de la respuesta inmune primaria es que inicialmente se sintetiza IgM y luego IgG.

A diferencia de la respuesta inmunitaria primaria durante la administración secundaria de un antígeno (respuesta inmunitaria secundaria), el período de latencia se acorta a varias horas o 1-2 días, la fase logarítmica se caracteriza por un aumento rápido y un nivel significativamente mayor de anticuerpos , que en fases posteriores se retiene durante mucho tiempo y disminuye lentamente, a veces durante varios años. En la respuesta inmunitaria secundaria, a diferencia de la primaria, se sintetiza principalmente IgG.

Tal diferencia en la dinámica de producción de anticuerpos durante las respuestas inmunitarias primaria y secundaria se explica por el hecho de que, después de la administración inicial del antígeno, se forma un clon de linfocitos en el sistema inmunitario que lleva la memoria inmunológica de este antígeno. Tras un segundo encuentro con el mismo antígeno, el clon de linfocitos con memoria inmunológica se multiplica rápidamente y activa intensamente el proceso de génesis de anticuerpos.

La formación de anticuerpos muy rápida y vigorosa tras el encuentro repetido con un antígeno se utiliza con fines prácticos cuando es necesario obtener títulos elevados de anticuerpos en la producción de sueros diagnósticos y terapéuticos de animales inmunizados, así como para la inmunidad de emergencia durante la vacunación.

La estructura de las inmunoglobulinas.

Según su estructura química. Las inmunoglobulinas son glicoproteínas.

Según las propiedades fisicoquímicas y antigénicas, las inmunoglobulinas se dividen en clases: G, METRO, A, E D.

molécula de inmunoglobulinaGRAMO construido a partir de 2 cadenas polipeptídicas pesadas (cadenas H) y 2 cadenas polipeptídicas ligeras (cadenas L).

Cada cadena polipeptídica consta de partes variables (V), estables (constantes, C) y las denominadas bisagras.

Las cadenas pesadas de inmunoglobulinas de diferentes clases se construyen a partir de diferentes polipéptidos (péptidos gamma, mu, alfa, delta, épsilon) y, por lo tanto, son antígenos diferentes.

Las cadenas ligeras están representadas por 2 tipos de polipéptidos: péptidos kappa y lambda.

Las regiones variables son mucho más cortas que las regiones constantes. Cada par de cadenas polipeptídicas ligeras y pesadas en sus partes C, así como las cadenas pesadas, están interconectadas por puentes disulfuro.

Ni las cadenas pesadas ni las ligeras poseen las propiedades de los anticuerpos (interacción con haptenos). Tras la hidrólisis con papaína, la molécula de inmunoglobulina G se descompone en 3 fragmentos: 2 fragmentos Fab y un fragmento Fc.

Este último son los residuos de cadenas pesadas, sus partes constantes. No tiene la propiedad de un anticuerpo (no interactúa Con antígeno), pero tiene afinidad por el complemento, es capaz de fijarlo y activarlo. A este respecto, el fragmento se denomina fragmento Fc (fragmento del complemento). El mismo fragmento Fc asegura el paso de las inmunoglobulinas G a través de las barreras hematoencefálica o placentaria.

Los otros dos fragmentos de inmunoglobulina G son residuos de cadena ligera y pesada con sus porciones variables. Son idénticos entre sí y tienen la propiedad de anticuerpos (interactúan con el antígeno), en este sentido, estos fragmentos Y denominado Fab,-(fragmento de anticuerpo).

Dado que ni las cadenas pesadas ni las ligeras tienen la propiedad de un anticuerpo, sino que se detectan en los fragmentos F a -, es obvio que son las partes variables de las cadenas pesadas y ligeras las responsables de la interacción con el antígeno. Forman una estructura única y una estructura de organización espacial: el sitio activo del anticuerpo. Cada centro activo de cualquier inmunoglobulina corresponde al grupo determinante del antígeno correspondiente, como una “llave de una cerradura”.

La molécula de inmunoglobulina G tiene 2 centros activos. Dado que la estructura de los centros activos de inmunoglobulinas de una

clase, pero diferente especificidad no es lo mismo, entonces estas moléculas (anticuerpos de la misma clase, pero diferente especificidad) son anticuerpos diferentes. Estas diferencias se denominan diferencias de inmunoglobulinas idiotípicas o idiotias.

Moléculas de inmunoglobulinas de otras clases construido sobre el mismo principio que IgG, es decir, a partir de monómeros que tienen 2 cadenas pesadas y 2 ligeras, pero las inmunoglobulinas de clase M son pentámeros (construidos a partir de 5 de estos monómeros), y las inmunoglobulinas de clase A son dímeros o tetrámeros.

El número de monómeros que componen la molécula de una clase particular de inmunoglobulina determina su peso molecular. Los más pesados ​​​​son IgM, los más livianos son IgG, como resultado de lo cual pasan a través de la placenta.

También es obvio que las inmunoglobulinas de diferentes clases tienen una cantidad diferente de centros activos: IgG tiene 2 de ellos e IgM tiene 10. En este sentido, pueden unirse a una cantidad diferente de moléculas de antígeno y la velocidad de esta unión Será diferente.

La velocidad de unión de las inmunoglobulinas a un antígeno es su avidez.

La fuerza de este enlace se denota como afinidad.

Las IgM son muy ávidas pero de baja afinidad, mientras que las IgG son poco ávidas pero de alta afinidad.

Si solo funciona un centro activo en una molécula de anticuerpo, puede unirse a un solo determinante antigénico sin la subsiguiente formación de una estructura de red de complejos antígeno-anticuerpo. Tales anticuerpos se llaman incompletos. No dan reacciones visibles a los ojos, pero inhiben la reacción del antígeno con anticuerpos completos.

Los anticuerpos incompletos juegan un papel importante en el desarrollo del conflicto Rh, enfermedades autoinmunes (colagenosis), etc. y se detectan mediante la reacción de Coombs (prueba de antiglobulina).

Papel protector de las inmunoglobulinas de diferentes clases. tampoco es lo mismo.

Inmunoglobulinas de clase E (reaginas) darse cuenta del desarrollo de reacciones alérgicas de tipo inmediato (hipersensibilidad de tipo inmediato - HNT). Los alérgenos (antígenos) que ingresan al cuerpo se unen a los fragmentos Fab de las reaginas fijadas en los tejidos (el fragmento Fc está asociado con los receptores tisulares basófilos), lo que conduce a la liberación de sustancias biológicamente activas que desencadenan el desarrollo de reacciones alérgicas. En las reacciones alérgicas, los basófilos tisulares son dañados por el complejo antígeno-anticuerpo y liberan gránulos que contienen histamina y otras sustancias biológicamente activas.

Inmunoglobulinas de clase A puede ser:

• suero (sintetizado en las células plasmáticas del bazo, ganglios linfáticos, tiene una estructura molecular monomérica y dimérica y constituye el 80% de la IgA contenida en el suero);
• secretora (sintetizada en los elementos linfáticos de las mucosas).

Estos últimos se distinguen por la presencia de un componente secretor (beta-globulina), que se adhiere a la molécula de inmunoglobulina durante su paso por las células epiteliales de la mucosa.

Las inmunoglobulinas secretoras juegan un papel importante en la inmunidad local, evitando la adhesión de microorganismos en las membranas mucosas, estimulan la fagocitosis y activan el complemento, y pueden penetrar en la saliva y el calostro.

Inmunoglobulinas de clase M

sintetizado por primera vez en respuesta a la estimulación antigénica. Son capaces de unirse a una gran cantidad de antígenos y juegan un papel importante en la formación de inmunidad antibacteriana y antitóxica. La mayoría de los anticuerpos séricos son inmunoglobulinas de clase G, que representan hasta el 80 % de todas las inmunoglobulinas. Se forman en el punto álgido de la respuesta inmunitaria primaria y secundaria y determinan la intensidad de la inmunidad frente a bacterias y virus. Además, son capaces de penetrar la barrera placentaria y hematoencefálica.

inmunoglobulinas de claseD

a diferencia de las inmunoglobulinas de otras clases, contienen N-acetilgalactoseamina y no pueden fijar el complemento. El nivel de IgD está aumentado en mieloma múltiple y procesos inflamatorios crónicos.

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isotipos

Hasta ahora, se han descrito características comunes a todas las moléculas de inmunoglobulina, como la construcción de cuatro cadenas y los dominios estructurales. En su oposición a las sustancias extrañas agresivas, el cuerpo ha desarrollado una serie de mecanismos, cada uno de los cuales se basa en alguna propiedad o función particular de la molécula de inmunoglobulina.

Por lo tanto, cuando una molécula de anticuerpo específica se une a un antígeno o patógeno específico, entran en juego varios mecanismos efectores diferentes. Estos mecanismos están mediados por diferentes clases (isótopos) de inmunoglobulinas, cada una de las cuales puede interactuar con el mismo epítopo, pero cada una puede desencadenar una reacción diferente.

Estas diferencias son el resultado de variaciones estructurales en las cadenas pesadas, que han creado dominios que determinan la diversidad de funciones. En la Tabla se presenta una descripción general de las propiedades de las clases de inmunoglobulinas. 4.2 y 4.3 y en la fig. 4.7.

Tabla 4.2. Las propiedades más importantes de los isotipos de inmunoglobulina.

Propiedad	isotipo
	IgG	IgA	IgM	IgD	IgE
Masa molecular	150000	160000 para monómero	900000	180000	200000
Componentes proteicos adicionales	-	j y s	j	-	-
Concentración sérica aproximada, mg/ml	12	1,8	1	0,00-0,04	0,00002
Proporción de todas las Ig, %	80	13	6	0,2	0,002
Ubicación	Aproximadamente iguales fuera y dentro de los vasos	Dentro de los vasos y en secreto	Principalmente dentro de los vasos	en la superficie del linfocito	Sobre mastocitos, basófilos, secreciones nasales y saliva
Vida media, días	23	5,5	5,0	2,8	2,0
Paso a través de la placenta	+ +	-	-	-	-
tener un secreto	-	+ +	-	-	-
Presencia en la leche	+		De cero a rastro	-	-
Activación del complemento	+	-	+ + +	-	-
Unión a receptores Fc en macrófagos, células NK y PMN	+ +
Capacidad relativa de aglutinación	+	+ +	+ + +	-	-
Actividad antiviral	+ + +	+ + +	+	-	-
Actividad antibacterial	+ + +	(con lisozima)	+ + + (con complemento)
Actividad antitóxica	+ + +	-	-	-	+ +
Actividad alérgica	-	-	-	-	+ +

Tabla 4.3. Diferencias importantes entre las subclases de IgG humana

alotipos

Otra forma de variación en la estructura de las inmunoglobulinas son los alotipos. Estas variaciones se basan en diferencias genéticas entre individuos y dependen de la existencia de formas alélicas (alotipos) de la misma proteína como resultado de la presencia de diferentes formas del mismo gen en un locus determinado. Como resultado, los alotipos de cadena ligera o pesada que constituyen cualquier inmunoglobulina pueden estar presentes en algunos miembros de la especie y ausentes en otros. Esta situación difiere mucho de situaciones con clases o subclases de inmunoglobulinas que están presentes en todos los miembros de la especie.

Arroz. 4.7. Diferentes tipos de variaciones de inmunoglobulina

Las diferencias alotípicas en loci conocidos afectan solo a uno o dos aminoácidos en una región constante de cadena. Con raras excepciones, la presencia de diferencias alotípicas entre dos moléculas de inmunoglobulina idénticas generalmente no afecta la unión al antígeno, pero es un marcador importante para el análisis de la herencia mendeliana.

Algunos marcadores alotípicos conocidos se agrupan en la cadena γ de IgG humana (llamada Gm para los marcadores de IgG), la cadena κ (llamada Km) y la cadena α (llamada Am).

Se han detectado marcadores alotípicos en inmunoglobulinas de varias especies, generalmente usando antisueros obtenidos al inmunizar a un miembro de una especie determinada con anticuerpos de otro miembro de la misma especie. Al igual que con otros sistemas alélicos, los alotipos se heredan como rasgos mendelianos dominantes. Los genes que codifican estos marcadores se expresan codominantemente y, por lo tanto, un individuo puede ser homocigoto o heterocigoto para ese marcador.

Idiotipos

Como hemos visto, el centro de unión a antígeno de una molécula de anticuerpo específica consta de una combinación única de aminoácidos en las regiones variables de las cadenas ligera y pesada. Dado que dicha combinación no se encuentra en otras moléculas de anticuerpos, debe ser inmunogénica y capaz de estimular una respuesta inmunológica contra sí misma en un animal de la misma especie. De hecho, este hecho fue descubierto por J. Oudin y G. Kunkel, quienes a principios de la década de 1960 demostraron que la inmunización experimental con ciertos anticuerpos o proteína de mieloma puede producir un antisuero que es específico solo para el anticuerpo utilizado y para ninguna otra inmunoglobulina de este. especies.

Dichos antisueros contienen poblaciones de anticuerpos específicos para varios epítopos, denominados idiotopes. que están presentes en la región variable (cadena pesada y ligera) de los anticuerpos utilizados para la inmunización. La totalidad de todos los idiotopos en una molécula de anticuerpo introducida se denomina idiotipo. En algunos casos, los sueros antiidiotípicos impiden que un anticuerpo se una a su antígeno. En este caso, se considera que el determinante idiotípico está ubicado dentro o junto al propio sitio de unión al antígeno.

Los sueros antiidiotípicos que no bloquean la unión del anticuerpo al antígeno probablemente se dirijan contra determinantes variables en una región marco fuera del sitio de unión al antígeno (Figura 4.8).

Arroz. 4.8. Dos anticuerpos antiidiotípicos contra AT1. (A) Un anticuerpo antiidiotípico dirigido contra el sitio de unión al antígeno de AT1 evita que AT1 se una al antígeno. (B) El anticuerpo anti-idiotípico se une al marco AT1 sin evitar que se una al antígeno.

Basándose en consideraciones teóricas, se puede visualizar que un anticuerpo antiidiotípico que se une a un centro de unión a antígeno complementario a ese centro en el idiotipo se asemeja a un epítopo que también es complementario al centro de unión a antígeno del idiotipo. Así, un anti-idiotipo puede representar una huella o imagen interna de un epítopo condicional. De hecho, existen ejemplos de inmunización de animales de experimentación utilizando imágenes internas antiidiotípicas como inmunógenos.

Dichos inmunógenos dan como resultado anticuerpos capaces de reaccionar con un antígeno que porta el epítopo al que se dirige el idiotipo original. La aparición de dichos anticuerpos se induce sin ningún contacto del animal inmunizado con el propio antígeno original (original).

En algunos casos, especialmente en animales consanguíneos, los anticuerpos antiidiotípicos reaccionan con varios anticuerpos diferentes que están dirigidos contra el mismo epítopo y tienen idiotipos similares. Estos idiotipos se denominan comunes o de reacción cruzada, y el término suele definir una familia de moléculas de anticuerpos.

En contraste con esta situación, el suero que reacciona con solo una molécula de anticuerpo específica se define como que tiene un idiotipo único. La presencia de determinantes idiotípicos en las moléculas de inmunoglobulina puede jugar un papel en el control y modulación de la respuesta inmune, tal como se describe en la teoría de redes de N. Jerne, aunque las opiniones al respecto son contradictorias.

En la fig. Se presentan 4.9 tipos diferentes de las variaciones observadas entre las inmunoglobulinas.

Arroz. 4.9. Estructuras de las principales clases de anticuerpos secretados. Las cadenas ligeras se muestran en verde y las cadenas pesadas en azul. Los círculos naranjas muestran los sitios de glicosilación. Las IgM e IgA poliméricas contienen un polipéptido llamado cadena J. La molécula de IgA dimérica mostrada contiene un componente secretor (mostrado en rojo)

Las diferencias entre regiones constantes resultantes de la implicación de diferentes genes de región constante de cadena ligera y pesada se denominan isotipos. Las diferencias asociadas con diferentes alelos del mismo gen de la región constante se denominan alotipos. Finalmente, dentro de un isotipo particular (p. ej., IgG), las características en el reordenamiento específico de los genes VH y VL se denominan idiotipos.

R. Koiko, D. Sunshine, E. Benjamini

En los humanos, las inmunoglobulinas se encuentran en los secretos que produce la membrana mucosa, o más bien sus glándulas, en el suero sanguíneo y el líquido intersticial. Gracias a esto, una persona está completamente protegida contra enfermedades, lo que también se denomina inmunidad humoral.

La respuesta inmune a esta condición es de dos tipos:

• específico;
• inespecífico

Como muchos no saben qué son las inmunoglobulinas, vale la pena recordar que dan una respuesta específica al cuerpo, ya que encuentran en él y luego destruyen bacterias extrañas. El cuerpo humano produce sus propios anticuerpos que resisten bacterias y virus dañinos. Sin embargo, lucharán contra un solo patógeno.

Como resultado de esto, se forma inmunidad adquirida en el cuerpo, que puede ser de dos tipos:

1. Activo. Puede ocurrir debido a los anticuerpos que aparecieron en el cuerpo después de una enfermedad. También se forma después de administrar una vacuna profiláctica, cuando se introducen en el cuerpo bacterias debilitadas o destruidas, así como sus toxinas modificadas.
2. Pasivo. Esta inmunidad ocurre en un bebé recién nacido que la recibió de su madre en el útero o durante la lactancia. También puede aparecer tras la vacunación frente a una determinada enfermedad.

La inmunidad, que se formó solo como resultado de la introducción de suero en el cuerpo con componentes de inmunoglobulina, también se denomina artificial. Mientras que la inmunidad que el bebé recibió de la madre se llama natural.

Como se mencionó anteriormente, la inmunoglobulina es la protección del paciente contra diversas enfermedades, ya que está dotada de varias propiedades importantes:

• determina sustancias extrañas en células y órganos humanos (estos incluyen microorganismos o sus componentes);
• forma una nueva inmunidad al unirse al antígeno;
• destruye los complejos inmunes emergentes;
• después de la transmisión de enfermedades, este elemento permanece en el cuerpo para siempre, lo que asegura que la persona no se vuelva a infectar.

Además, tales sustancias pueden realizar otras funciones. Por ejemplo, en el cuerpo humano existen anticuerpos que neutralizan las inmunoglobulinas "extra" que se formaron en exceso. Debido a estos anticuerpos, puede ocurrir el rechazo de los órganos trasplantados. Por eso, aquellos pacientes que se sometieron a una operación de trasplante necesitan constantemente tomar medicamentos que supriman la respuesta inmune.

Vale la pena saber que algunas enfermedades autoinmunes pueden producir inmunoglobulinas defectuosas que atacan los tejidos de tu cuerpo.

Cualquiera que quiera averiguar qué clases de inmunoglobulinas son, debe saber que todas las inmunoglobulinas se dividen en 5 clases: G, M, E, A y D, cuyas diferencias están en la estructura y el propósito funcional:

1. Inmunoglobulina G (IgG). Este elemento se puede atribuir a la principal clase de inmunoglobulinas que se encuentran en el suero sanguíneo. Hay 4 subclases de esta sustancia, que pueden funcionar por separado. ¿Qué muestra la inmunoglobulina? Dicho componente notifica sobre fallas en el cuerpo, que pueden diagnosticarse fácilmente mediante un análisis de sangre. La producción de este componente ocurre unos días después de la aparición de la inmunoglobulina de clase M y luego permanece en el cuerpo humano durante mucho tiempo, evitando la reinfección y destruyendo elementos tóxicos nocivos. Debido a su pequeño tamaño, esta inmunoglobulina penetra libremente en las membranas fetales ubicadas en el cuerpo de la futura madre y protege al niño de los efectos nocivos de diversas infecciones. Un indicador de la norma de esta inmunoglobulina G es su contenido, que es el 75% de la cantidad total de anticuerpos en el cuerpo.
2. Inmunoglobulina M (IgM). Este tipo es el primer defensor, que se produce inmediatamente después de que ingresan bacterias peligrosas. A diferencia de la IgG, las inmunoglobulinas de clase M son más grandes, por lo tanto, en el cuerpo de una mujer embarazada, no podrán penetrar la membrana hasta el feto, por lo que solo se pueden detectar en el torrente sanguíneo. La norma de tales anticuerpos no debe ser más del 10% de su cantidad total.
3. Inmunoglobulina E (IgE). Los componentes de esta clase son bastante difíciles de encontrar en la sangre. Aparecen solo con el desarrollo de alergias, lo que forma una "ayuda" para que el cuerpo responda al alérgeno. Además, la inmunoglobulina puede proteger a una persona de ciertas infecciones. Si el nivel normal de IgE está elevado, esto indicará la tendencia del paciente a las alergias y la atopia.
4. Inmunoglobulina A (IgA). La propiedad principal de IgA es la protección de la mucosa contra los efectos de microbios y sustancias extrañas. Se encuentra en las secreciones de lágrimas y saliva, así como en la membrana mucosa de los sistemas genitourinario y respiratorio. La concentración de IgA alcanza no más del 20%.
5. Inmunoglobulina D (IgD). La función de esta sustancia aún no se ha dilucidado por completo. Este elemento está en la sangre en una cantidad mínima, solo el 1%. IgD se utiliza principalmente en formulaciones medicinales que se venden en farmacias.

Estas clases de inmunoglobulinas ayudan a determinar la presencia de patología en el cuerpo y prescriben un tratamiento oportuno. Por eso se utiliza un análisis de sangre para la determinación de anticuerpos para examinar el estado de inmunidad con el fin de evaluar el estado de salud del paciente y la gravedad de la enfermedad.

Como se mencionó anteriormente, la principal inmunoglobulina responsable de la formación de una alergia en un paciente es la IgE. Después de que el cuerpo comience a entrar en contacto con el alérgeno, se liberarán histamina, serotonina y otros componentes, lo que provoca una supresión activa de la inflamación que se desarrolla en el cuerpo.

La mayor cantidad de dichos anticuerpos se encuentra en la membrana mucosa ubicada en el tracto gastrointestinal, el tracto respiratorio y en la piel. La norma de inmunoglobulina en el suero sanguíneo es pequeña: está en el rango de 30-240 mcg / l. Al mismo tiempo, los indicadores más altos de la cantidad de anticuerpos se observan a fines de la primavera (en mayo) y los más bajos, en diciembre.

IgE aparece en la sangre humana en una cantidad mínima a las 10-12 semanas en el útero. Luego, después del nacimiento, la cantidad de la sustancia aumenta significativamente y continúa creciendo hasta los 18 años. En la vejez, estos indicadores comienzan, por el contrario, a disminuir.

Una fuerte disminución o aumento en la concentración de IgE indica algunas enfermedades humanas, por ejemplo:

• asma bronquial;
• dermatitis;
• helmintiasis;
• eczema;
• polinosis

Importante: también se recomienda donar sangre para la determinación de inmunoglobulina E si desarrolla alergia a medicamentos o productos. Además, este análisis ayuda a determinar la presencia de posibles enfermedades hereditarias en niños cuyos familiares padecen alergias.

Vale la pena señalar: si el resultado de IgE que se muestra en adolescentes y niños es bajo, las causas de este fenómeno pueden ser el desarrollo de tumores o hipogammaglobulinemia, que se desarrolla en el cuerpo incluso antes del nacimiento.

La norma de la inmunoglobulina es:

• en recién nacidos y niños hasta 3 meses - 0-2 kU / l;
• a los 3-6 meses, los indicadores son 3-10 kU / l;
• hasta los 12 meses, los valores varían entre 8-20 kU/l;
• hasta 5 años, el indicador es - 10-50 kU / l;
• en adolescentes menores de 15 años - 16-60 kU / l;
• en adultos - 20-100 kU / l.

Como se mencionó anteriormente, las desviaciones de estos parámetros indican violaciones graves en el cuerpo, por lo que es importante realizar un análisis de sangre de manera oportuna para asegurarse de su propia salud.

Respuesta: Inmunoglobulinas:

Las inmunoglobulinas se denominan proteínas que se sintetizan bajo la influencia de un antígeno y reaccionan específicamente con él. Durante la electroforesis, se localizan en fracciones de globulina.

Las inmunoglobulinas están compuestas por cadenas polipeptídicas. Hay cuatro estructuras en la molécula de inmunoglobulina:

Primaria es la secuencia de ciertos aminoácidos. Se construye a partir de tripletes de nucleótidos, se determina genéticamente y determina las principales características estructurales posteriores.

La secundaria está determinada por la conformación de las cadenas polipeptídicas.

Terciario determina la naturaleza de la ubicación de las secciones individuales de la cadena que crean una imagen espacial.

El cuaternario es característico de las inmunoglobulinas. Un complejo biológicamente activo surge de cuatro cadenas polipeptídicas. Las cadenas en pares tienen la misma estructura.

Cualquier molécula de inmunoglobulina tiene forma de Y y consta de 2 cadenas pesadas (H) y 2 ligeras (L) unidas por puentes disulfuro. Cada molécula de IG tiene 2 fragmentos Fab de unión a antígeno idénticos (Fragmento de unión al antígeno) y un fragmento Fc (Fragmento cristalizable), con la ayuda de los cuales las IG se unen de forma complementaria a los receptores Fc de la membrana celular.

Las secciones terminales de las cadenas ligera y pesada de la molécula IG son bastante diversas (variables), y ciertas regiones de estas cadenas se distinguen por una diversidad particularmente pronunciada (hipervariabilidad). Las partes restantes de la molécula de IG son relativamente bajas (constantes). Según la estructura de las regiones constantes de las cadenas pesadas, los IG se dividen en clases (5 clases) y subespecies (8 subespecies). Son estas regiones constantes de cadenas pesadas, que difieren significativamente en la composición de aminoácidos para diferentes clases de IG, las que finalmente determinan las propiedades especiales de cada clase de anticuerpos:

lgM activa el sistema del complemento;

IgE se une a receptores específicos en la superficie de mastocitos y basófilos, liberando mediadores de alergia de estas células;

La IgA se secreta en varios fluidos corporales, proporcionando inmunidad secretora;

IgD funciona principalmente como receptor de membrana para el antígeno;

en IgG exhibe una variedad de actividades, incluida la capacidad de atravesar la placenta.

Clases de inmunoglobulinas.

Inmunoglobulinas G, IgG

Las inmunoglobulinas G son monómeros que incluyen 4 subclases (IgGl - 77%; IgG2 - 11%; IgG3 - 9%; IgG4 - 3%), que difieren entre sí en la composición de aminoácidos y propiedades antigénicas. Su contenido en suero sanguíneo oscila entre 8 y 16,8 mg/ml. la vida media es de 20-28 días, y se sintetiza durante el día de 13 a 30 mg/kg. Representan el 80% del contenido total de IG. Protegen al cuerpo de infecciones. Los anticuerpos de las subclases IgGl e IgG4 se unen específicamente al patógeno a través de fragmentos Fc (opsonización inmunitaria), y debido a que los fragmentos Fc interactúan con los receptores Fc de los fagocitos (macrófagos, leucocitos polimorfonucleares), contribuyendo así a la fagocitosis del patógeno. La IgG4 está implicada en las reacciones alérgicas y no puede fijar el complemento.

Los anticuerpos de la clase IgG juegan un papel fundamental en la inmunidad humoral en enfermedades infecciosas, provocando la muerte del patógeno con la participación del complemento y opsonizando las células fagocíticas. Atraviesan la placenta y forman inmunidad antiinfecciosa en los recién nacidos. Son capaces de neutralizar las exotoxinas bacterianas, unirse al complemento y participar en la reacción de precipitación.

Inmunoglobulinas M, IgM

Las inmunoglobulinas M son las más "tempranas" de todas las clases de IG, incluidas 2 subclases: IgMl (65 %) e IgM2 (35 %). Su concentración en el suero sanguíneo varía de 0,5 a 1,9 g/lo 6% del contenido total de IG. Se sintetizan 3-17 mg/kg por día, y su vida media es de 4-8 días. No atraviesan la placenta. IgM aparece en el feto y está involucrada en la protección antiinfecciosa. Son capaces de aglutinar bacterias, neutralizar virus y activar el complemento. Las IgM juegan un papel importante en la eliminación del patógeno del torrente sanguíneo, en la activación de la fagocitosis. Se observa un aumento significativo en la concentración de IgM en la sangre en una serie de infecciones (malaria, tripanosomiasis) tanto en adultos como en recién nacidos. Este es un indicador de infección intrauterina del agente causal de la rubéola, la sífilis, la toxoplasmosis, la citomegalia. Las IgM son anticuerpos que se forman en las primeras etapas del proceso de infección. Son altamente activos en las reacciones de aglutinación, lisis y unión de endotoxinas de bacterias Gram negativas.

Inmunoglobulinas A, IgA

Las inmunoglobulinas A son IG secretoras que incluyen 2 subclases: IgAl (90%) e IgA2 (10%). El contenido de IgA en el suero sanguíneo oscila entre 1,4 y 4,2 g/lo 13% de la cantidad total de IG; diariamente se sintetiza de 3 a 50 mcg/kg. La vida media de los anticuerpos es de 4-5 días. La IgA se encuentra en la leche, el calostro, la saliva, las secreciones lagrimales, bronquiales y gastrointestinales, la bilis y la orina. La composición de IgA incluye un componente secretor que consta de varios polipéptidos, lo que aumenta la resistencia de IgA a la acción de las enzimas. Este es el principal tipo de IG involucrado en la inmunidad local. Evitan que las bacterias se adhieran a la mucosa, neutralizan la enterotoxina, activan la fagocitosis y complementan. No se detecta IgA en recién nacidos. En saliva aparece en niños a partir de los 2 meses de edad, siendo el componente secretor SC el primero en detectarse. Y solo más tarde la molécula completa de SigA. Edad 3 meses Definido por muchos autores como un período crítico; este período es especialmente importante para el diagnóstico de insuficiencia congénita o transitoria de la inmunidad local.

Inmunoglobulinas E, IgE

Inmunoglobulinas D, IgD

Las inmunoglobulinas D son monómeros; su contenido en la sangre es de 0,03-0,04 g/lo 1% de la cantidad total de IG; por día se sintetizan de 1 a 5 mg/kg, y la vida media oscila entre 2-8 días. Las IgD participan en el desarrollo de la inmunidad local, tienen actividad antiviral y, en casos raros, activan el complemento. Las células plasmáticas que secretan IgD se localizan principalmente en las amígdalas y el tejido adenoide. Las IgD se encuentran en las células B y están ausentes en los monocitos, neutrófilos y linfocitos T. Se cree que las IgD están involucradas en la diferenciación de las células B, contribuyen al desarrollo de una respuesta anti-idiotípica y participan en procesos autoinmunes.