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4. Anticuerpos y Antigenos

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4. Anticuerpos y Antigenos

  1. 1. Universidad Autónoma de Baja California Escuela de Ciencias de la Salud Inmunología Básica T.L.C. Andrés Valle Gutiérrez ANTÍGENOS Y ANTICUERPOS
  2. 2. ANTICUERPOS
  3. 3. INTRODUCCIÓN: • Los anticuerpos o inmunoglobulinas son los mediadores de la inmunidad humoral, son diversos y específicos. • Las sustancias que generan anticuerpos o que son reconocidas por ellos, se denominan Antígenos. • Para reconocer antígenos se utilizan tres moléculas: • Complejo mayor de histocompatibilidad • Receptor linfocito T • Anticuerpos
  4. 4. UNIÓN AG Y MOLÉCULAS RECONOCEDORAS
  5. 5. ANTICUERPOS • Aparecen de dos formas: • Unidos a la membrana de linfocitos B • Secretados y en circulación • En las mucosas se unen a los Ag y neutralizan algunos patógenos. • En la inmunidad humoral, se realiza una reacción antígeno anticuerpo que requiere diversos mecanismos para eliminar los antígenos: • Sistema Innato • Complemento • Fagocitos y Eosinófilos
  6. 6. DISTRIBUCIÓN NATURAL Y PRODUCCIÓN DE ANTICUERPOS • Producidos por L.B. o Plasmocitos • Distribuido ampliamente por líquidos biológicos, especialmente en el plasma, mucosas y liquido intersticial. • Se expresan y unen a diversas superficies celulares. • Exposición de un Ag se producen en tejidos linfáticos • Bazo, ganglios y tejido linfático • Plasmocitos en Medula ósea.
  7. 7. SEROLOGÍA • Estudio de los anticuerpos presentes en el suero • Suero es la porción residual de la sangre y el plasma. • El suero que contiene gran cantidad de Ac que se unen a Ag, lo que se denomina Antisuero. • Forman de 2 a 3 g de Ac diariamente: • 2/3 IgA • Se determina la cantidad de Ac mediante diluciones- • Reacciones Febriles
  8. 8. DESCUBRIMIENTO DE LOS ANTICUERPOS • Células del mieloma elaboran inmunoglobulinas monoclonales • Se determino su estructura por cristalografía y rayos X. • Georges Kohler y Cesar Milstein en 1975 • Inmortalizaron células “Hibridomas”, fabricaban Ac monoclonales: • Aislados y cuentan con diversas funciones en la investigación biológica • Diagnostico clínico y tratamientos
  9. 9. ELECTROFORESIS DE PROTEÍNAS • Electroforesis, es una técnica para la separación de moléculas según la movilidad de estas en un campo eléctrico. • Proteínas plasmáticas: • Albumina • Globulina • α1 • α2 • β • γ – Gamaglobulinas • Inmunoglobulinas
  10. 10. ELECTROFORESIS DE PROTEÍNAS
  11. 11. ESTRUCTURA MOLECULAR DE LOS AC • Estructura básica simétrica: • Dos Cadenas ligeras y dos pesadas • Regiones aminoterminales (V) – Reconocen el antígeno • Región Carboxiterminal (C) – Función efectora y ancla a la celula. • Dominio Ig, que forma una estructura globular con dos capas de laminas β conectadas por bucles cortos. • Puentes disulfuro • Región Bisagra
  12. 12. REGIONES VARIABLES AMINOTERMINALES • Cadenas pesadas y ligeras constan de regiones variables aminoterminales. • Reconocen el antígeno • Se compone de un dominio Ig en la región V. • El antígeno se fija en una región V de una cadena pesada (VH) y de una cadena ligera (VL).
  13. 13. EXPERIMENTOS • Rodney Porter, escindió la IgG con papaína: • Rompe la IgG en 3 fragmentos: • 2 Fab – Cadenas ligeras y un fragmento e la pesada, PUEDE UNIRSE A Ag por el dominio variable emparejado. • 1 Fc, - cadenas idénticas unidas por disulfuro, son cadenas pesadas,.
  14. 14. SEGMENTOS HIPERVARIABLES • Dan diferencia entre Ac • 3 segmentos de la región V de la cadena Pesada y otros 3 de la cadena Ligera. • Segmentos hipervariables de 10 a.a. de longitud • La unión al Ag es una función de la región hipervariable • Regiones hipervariables: • CDR1 • CDR2 • CDR3 – Mas variables de las tres
  15. 15. CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES DE LAS REGIONES CONSTANTES Y LAS FUNCIONES EFECTORAS • Se dividen en destinas subclases o isotipos atendiendo a la diferencia de las regiones C de las cadenas pesadas. • Isotipos • G,A,M,D,E. • Subtipos • IgA1-2 e IgG1-4 • Cadenas Pesadas • α1-2 • γ1-4 • δ • ε • µ MONÓMERO IgG, IgD, IgE DÍMERO IgA PENTÁMERO IgM
  16. 16. ISOTIPOS DE ANTICUERPOS HUMANOS
  17. 17. FLEXIBILIDAD • Los Ac son flexibles ya que pueden unirse a distintas estructuras antigénicas. • Cada Ac contiene al menos 2 puntos de unión Ag • Cada Ig puede acoplarse a dos moléculas de Ag
  18. 18. CADENAS LIGERAS • Dos isotipos • Diferencias por el extremo carboxílico de la región constante. • κ y λ • Anticuerpos se expresan e forma secretada o asociada, las moléculas difieren de la región carboxiterminal.
  19. 19. SÍNTESIS, ENSAMBLAJE Y EXPRESIÓN DE IG Síntesis y translocación al interior del R.E.R. Glucosilacion de las cadenas pesadas Plegamiento y ensamblaje, regulado por las carabinas (Calnexina y la BiP) Forman puentes disulfuro, glucosilacion. Cadena J une IgA o IgM Transporte al Aparato de Golgi Fijación a la membrana celular y posterior exocitosis
  20. 20. MADURACIÓN DE LINFOCITOS B • Cambios específicos desde su precursor hasta su forma madura en la expresión del gen Ig • Linfocito Pre-B: Sintetiza la forma de membrana de la cadena µ • La cadena µ se asocia a proteínas y forma un receptor de linfocitos pre-B • Produce y expresa la cadena κ o λ, se asocian a µ • Se forman y expresan IgM o IgD • Actúan como receptores para antígeno • Si se activan estos receptores gracias a los antígenos las células se diferencian en células secretoras de Ac y pueden cambiar de isotipo por uno mas especifico.
  21. 21. ANTÍGENOS
  22. 22. ANTÍGENOS • Moléculas con capacidad de unirse específicamente a un anticuerpo o receptor de linfocito T. • Si estimulan la respuesta inmune se denominan inmunógenos. • Activan respuesta Humoral • Para generar Ac se requiere de haptenos y un transportador. • No todos los antígenos activan la respuesta inmune.
  23. 23. EPÍTOPO • Región de unión del Ac al Ag. • Los Ag presentan múltiples determinantes idénticos, ocasionando un fenómeno de polivalencia. • Los Epítopos se distribuyen de múltiples maneras, pueden estar juntos o separados, pueden unir una o dos moléculas de anticuerpos.
  24. 24. MODIFICACIÓN DE LOS EPÍTOPOS
  25. 25. UNIÓN AL AG • Sitios de unión al antígeno de los Ac son superficies planas que acomodan Epítopos tridimensionales. • Unión Ag-Ac es unión reversible no covalente • Fuerzas electrostáticas • Puentes de hidrogeno • Fuerzas de Van der Waals • Atracciones Hidrófobas • Fuerza de unión entre Ac y Ag se denomina afinidad del Ac.
  26. 26. AVIDEZ • Región bisagra permite a los Ac unirse a varios Ag a la vez. • La fuerza de unión de Ac al Ag debe tener en cuenta la fijación de todos los Epítopos disponibles, se denomina Avidez
  27. 27. RELACIÓN ENTRE ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LOS ANTICUERPOS Los Ac son capaces de reconocer formas de formas especificas una amplia variedad de Ag con diferentes afinidades, todo esto es gracias a la región V del Ac.
  28. 28. ESPECIFICIDAD • Son específicos ya que distinguen pequeñas diferencias en estructura química. • Demostrado por Landsteiner. • Los Ac encuentran diferencias entre dos Epítopos lineales que difieren solo por un aminoácido. • Los Ac sintetizados para un Ag pueden unirse a otro Ag, esto se conoce como reacción cruzada.
  29. 29. DIVERSIDAD • Cada ser humano puede producir hasta 10 9 anticuerpos con estructuras diferentes • Estos Ac se unen a diferentes Ag, esta propiedad se denomina diversidad. • La totalidad de los Ac se denomina repertorio de Ac. • Basado en recombinación aleatoria de un conjunto limitado de secuencias de ADN que codifica las regiones V.
  30. 30. MADURACIÓN DE LA AFINIDAD • Capacidad de neutralizar Ag depende de la afinidad y avidez. • Implica cambios sutiles en las regiones V. • Mutación Somática • Garantiza que en la próxima respuestas inmune contra el mismo antígeno la afinidad aumentara.
  31. 31. CARACTERÍSTICAS RELACIONADAS CON LAS FUNCIONES EFECTORAS • Depende de las fracciones Fc, mientras que los isotipos de Ac difieren en estas regiones, realizan funciones diferentes. • IgG – Une al receptor FcR del neutrófilo, activa el complemento. • IgE – Une a los helmintos y los convierte en objetivo para los Eosinófilos. • IgM – Unión al complemento. • Esto garantiza que las funciones efectoras solo se activan si los Ac estan unidos a un Ag y no Ig libres.
  32. 32. CAMBIO DE ISOTIPO • Se cambia la región C de la cadena pesada, por lo tanto cambia el isotipo. • Peor no cambia la región hipervariable. • Dando lugar a isotipos y subtipos con mayor capacidad de eliminar al antígeno.
  33. 33. DISTRIBUCIÓN TISULAR IgG • Calostro, transferencia madre - hijo • Placenta • Plasma y líquidos biológicos (LCR) IgA • Epitelios mucosas • Saliva, Lagrimas • Leche materna
  34. 34. Bibliografía Abbas A, Litchtman A, Pillai S. Inmunología celular y molecular. 6ª edición. Barcelona: Editorial Elsevier, 2008; Vol.1: 566. Vega – Robledo GB. Inmunología para el medico general: La respuesta Inmune. Revista de la Facultad de Medicina UNAM 2008: 51(3); 128 – 129. Vega-Robledo G. B. Antígenos e inmunógeno. Rev Fac Med UNAM 2009; Vol 52(4): 41-42. Vega-Robledo G. B. Anticuerpos. Rev Fac Med UNAM 2009; Vol 52(5): 136-138.

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