Estructura DE LOS Anticuerpos Y Generacion DE Diversidad DE Linfocitos B PDF

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ESTRUCTURA DE LOS ANTICUERPOS Y GENERACION DE DIVERSIDAD DE LINFOCITOS B. por los linfocitos B efectores. como componente principal del plasma en la sangre y la linfa. se encuentran en mucosas. todos los tipos de principalmente y carbohidratos. del anticuerpo al puede desactivarlo o hacerlo suscepti...

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ESTRUCTURA DE LOS ANTICUERPOS Y GENERACION DE DIVERSIDAD DE LINFOCITOS B. •Anticuerpos: -Producidos por los linfocitos B efectores. -Circulan como componente principal del plasma en la sangre y la linfa. También se encuentran en mucosas. -Reconocen todos los tipos de macromoléculas principalmente proteínas y carbohidratos.

biológicas,

-La unión del anticuerpo al patógeno puede desactivarlo o hacerlo susceptible a la destrucción por otras células del sistema inmune. -Son la mejor fuente de inmunidad protectora. -Son específicos, porque solo pueden unirse a un antígeno. •Selección clonal 1.- El linfocito B se especializa en producir inmunoglobulinas de una sola especificidad antigénica. 2.- Antes de encontrar un patógeno, el linfocito solo expresa la inmunoglobulina unida a la membrana que sirve como receptor de antígeno de la célula. 3.- Cuando el antígeno se une al receptor el linfocito B empieza a proliferar y diferenciarse en plasmocito. 4.- El plasmocito secreta grandes cantidades de anticuerpo con la misma especificidad que la inmunoglobulina unida a membrana. La única función del linfocito B es la producción de anticuerpos. La incapacidad Agammaglobulinemia.

para

producir

inmunoglobulinas

es:

Los anticuerpos son glucoproteínas constituidas por cuatro cadenas polipeptídicas; dos cadenas pesadas (H) y dos cadenas ligeras (L), todas idénticas.

Regiones del anticuerpo:

REGION VARIABLE Varia mucho en sus secuencia de aminoacidos. Forma el sitio de union al antigeno

.

REGION CONSTANTE Variacion limitada en la secuencia de aminoacidos.

Las diferencias en las regiones C de las cadenas pesadas definen cinco isotipos principales de inmunoglobulinas, que tienen diferentes funciones en la respuesta inmunitaria: IgG, IgM, IgD, IgA e IgE La cadena ligera solo tiene dos isotipos denominados κ (kappa) y λ (lamda), no existe diferencias funcionales, pero cada anticuerpo contiene cadenas λ o κ pero no ambas. Dos tercios de las moléculas de anticuerpo contienen cadenas κ y un tercio λ. Las cadenas pesadas y ligeras tienen una serie de motivos un motivo tiene de 100 a 110 aminoácidos que se pliega en un dominio proteínico compacto dominio de inmunoglobulina. La región V de cada cadena pesada o ligera está formada por un solo dominio variable (V): VH en la cadena pesada y V L en la cadena ligera. Un dominio VH y VL juntos forman un sitio de unión a antígeno. Los otros dominios tienen escasa o nula diversidad de secuencia dentro de una clase especifica de anticuerpo y se denominan dominios constantes (C). La región constante de una cadena ligera está formada por un solo dominio CL mientras que la región constante de una cadena pesada está formada por 3 o 4 dominios C, dependiendo del isotipo. Las diferencias en las secuencias de aminoácidos de los dominios V se encuentran en las regiones hipervariables que están flanqueadas por

regiones marco mucho menos variables. Las regiones marco corresponden a las cadenas β y las asas restantes. En cada dominio V hay tres regiones hipervariables. El pareamiento de una cadena pesada y una ligera en una molécula de anticuerpo reúne las asas hipervariables de cada dominio V para crear una zona hipervariable compuesta, la cual forma el sitio de unión a antígeno en la punta de cada brazo. Las asas hipervariables también se denominan regiones determinantes de complementariedad (CDR1, CDR2 y CDR3), porque proporcionan una superficie de unión complementaria a la del antígeno, crean la especificidad de sitios de unión a un antígeno así como su diversidad. La fracción o parte de la molécula a la cual se une un anticuerpo se llama determinante antigénico o epitopo, estos suelen ser proteínas o carbohidratos. Cualquier antígeno que tenga más de un epitopo, o más de una copia del mismo epitopo, se conoce como antígeno multivalente.

Epítopo lineal

Compuestos de varios aminoácidos sucesivos en una secuencia de proteínas. Pueden formarse por asas accesibles de una antígeno proteínico. Los anticuerpos que los reconocen se unen a péptidos sintéticos que contienen la secuencia de aminoácidos del építopo

Epítopo discontinuo

Formados por dos o mas partes del antígeno proteínico, separados en la secuencia de aminoácidos pero juntos en la proteína doblada Los anticuerpos que los reconocen rara vez interactúan con los péptidos sintéticos que contienen la secuencia de aminoácidos del epítopo.

La unión antígeno-anticuerpo solo se basa en fuerzas no covalentes: *Fuerzas electrostáticas. *Enlaces de hidrógeno. *Fuerzas de Van del Waals. *Interacciones hidrófobas.

Generación de anticuerpos: ANTICUERPOS MONOCLONALES

Se aislan linfocitos B de animales inmunizados

Se inmortalizan por fusión con una célula tumoral

Las células del hibridoma se separan entre si

Las que producen anticuerpos de especificidad deseada para su propagación

Se crea un hibridoma, se multiplica y produce anticuerpos

La citometría de flujo se utiliza para analizar poblaciones en sangre periférica y detectar alteraciones causadas por alguna enfermedad. TIPOS DE ANTICUERPOS MONOCLONALES TERAPÉUTICOS TIPO ESPECÍFICO PARA ACCIÓN Murino Antígeno CD3 de Prevención el rechazo linfocitos T. de riñones trasplantados en pacientes con rechazo de injerto por células T. Solo puede usarse una vez, porque después el paciente produce anticuerpos específicos para las regiones C. Quimérico Proteína de superficie Para tratamiento de (Rituximab) celular CD20 de Linfoma no Hodking. linfocitos B. Se une a los linfocitos B normales y cancerosos y los marca para su destrucción por las células NK. Humanizado Para IgE Se estudia como

(Omalizumab)

Humano (Adalimumab)

Los genes de cromosómicos:

Citocina inflamatoria TNF-α

inmunoglobulina

se

tratamiento para el asma alérgico. Se une a la región constante de IgE e impide la convocación de mastocitos, eosinófilos y basófilos para la respuesta alérgica Se usa para el tratamiento de la artritis reumatoide, en el cual la inflamación crónica de las articulaciones es causada por TNF-α

encuentran

en

tres

sitios

*Locus de cadena pesada en el cromosoma 14 *Locus de cadena ligera λ en el cromosoma 22 *Locus de cadena ligera κ en el cromosoma 2 Diferentes segmentos génicos codifican el segmento frontal (L), la región V (V) y la región C (C) de las cadenas pesadas y ligeras. Los segmentos génicos que codifican las regiones C se llaman genes C. Las regiones V son codificadas por 2 o 3 segmentos génicos, los dos segmentos que codifican la región V de la cadena ligera se denominan segmento génico variable (V) y de unión (J). El locus de la cadena pesada incluye un grupo adicional llamado segmento génico de diversidad (D) que se encuentra entre los grupos de segmentos génicos V y J. Durante el desarrollo de linfocitos B, los grupos V, D y J se cortan y reempalman, este proceso se denomina recombinación somática. Debido a los múltiples segmentos génicos de cada tipo, son posibles numerosas combinaciones diferentes de segmentos génicos V, D y J, lo que genera muchas secuencias distintas de región V en la población de linfocitos B. Este es uno de los factores que contribuyen a la diversidad de regiones V de las inmunoglobulinas.

La recombinación somática es realizada por enzimas que cortan y vuelven a unir el DNA. La recombinación de segmentos V, D y J es dirigida por secuencias llamadas secuencias de series de recombinación (RSS), estas aseguran que los segmentos génicos se unan en el orden correcto. La serie de enzimas necesarias para recombinar los segmentos V, D y J se conoce como recombinasa V (D) J. Dos de las proteínas componentes se elaboran solo en linfocitos y son especificadas por genes de recombinación-activación (RAG1 yRAG2) 1- Las proteínas RAG1 y RAG2 interactúan entre sí y con otras proteínas, conocidas como el grupo de alta movilidad de proteínas, para formar un complejo RAG. 2- RAG se une a un RSS y después convocan a otro RSS al complejo 3- La endonucleasa de RAG escinde el DNA. 4- Los RSS se alinean y mantienen en su sitio por el complejo RAG. 5- Los extremos rotos se vuelven a unir por enzimas de reparación de DNA mediante la unión de extremos no homólogos. 6- Esto une los extremos de dos segmentos génicos para formar la unión de codificación. 7- También une los extremos del DNA eliminado en una unión de señal. El proceso de recombinación iniciado por el complejo RAG en el linfocito en desarrollo introduce cambios en la secuencia de nucleótidos y añade nucleótidos al zar en las uniones de codificación, con lo que introduce una diversidad adicional a las regiones variables. Los nucleótidos agregados se denominan nucleótidos P. Los linfocitos B circulantes que aún deben encontrar antígeno se conocen como linfocitos vírgenes y expresan IgM e IgE ya que son los únicos isotipos de inmunoglobulina que se expresan de manera simultánea en el linfocito. La exclusión alélica asegura que cada linfocito B produzca IgM e IgD de una sola especificidad antigénica.

•La inmunoglobulina se produce primero en una forma unida a membrana presente en el linfocito B.

Primera vez que el linfocito expresa IgM e IgD

Las cadenas pesadas expresan una secuencia hidrofoba

Sirve para que las inmunoglobulinas se unan a las membranas celulares

Las cadenas ingresan al reticulo endoplasmico

Forman inmunoglobulinas unidas a la membrana del reticulo endoplasmico

Para llegar a la superficie utilizan las proteinas Igα e Igβ

Las porciones citoplasmicas de las cadenas pesadas de la inmunoglobulina son muy cortas y no interactúan con las proteínas intracelulares que indican a los linfocitos B dividirse y diferenciarse. Esta función es realizada por las colas citoplasmicas de los componentes Igα e Igβ del receptor de linfocito B, más largas. •El reordenamiento génico en un linfocito B inmaduro lleva a la expresión de cadenas pesadas y ligeras funcionales y a la producción de IgM e IgD unidos a la membrana del linfocito B maduro. Luego de un encuentro con un antígeno esos isotipos se producen como anticuerpos secretados.

Todas las clases de inmunoglobulinas se producen en dos formas:

Unida a la membrana Sirve como receptor del linfocito B para antigeno.

El anticuerpo Se secreta y es una molecula efectora soluble. La hipermutacion somática depende de la enzima desaminasa de citidina inducida por activación (AID), la cual solo es producida por linfocitos B en proliferación. La AID convierte la citosina del DNA monocatenario en uracilo, un componente normal del ARN pero no del DNA, lo que tiene el potencial de causar una mutación. La hipermutacion somática da origen a linfocitos B que portan moléculas de inmunoglobulinas mutantes en su superficie. Algunas de estas moléculas de inmunoglobulina mutantes tienen sustituciones en el sitio de unión al antígeno, que incrementa su afinidad y unión a este. A medida que procede la respuesta inmunitaria adaptativa a la infección, se producen anticuerpos de afinidad progresivamente mayor por el patógeno infectante, denominado maduración de la afinidad. •El cambio de isotipo produce inmunoglobulinas con diferentes regiones C pero idénticas especificidades al antígeno. La IgM es la primera clase de anticuerpo que se produce en la respuesta inmunitaria primaria. Se producen anticuerpos con otras funciones efectoras mediante el proceso de cambio de isotipo o cambio de clase, en el cual un suceso recombinatorio de DNA adicional permite que la secuencia codificadora de la región V reordenada se utilice con otros genes C de cadena pesada. El cambio de isotipo se realiza por recombinación dentro del grupo de genes C, la cual escinde el gen C expresado y coloca uno distinto en yuxtaposición con la secuencia de la región V ensamblada. De este modo, la especificidad antigénica del anticuerpo permanece sin cambio, aunque su isotipo cambia.

•Los anticuerpos con diferentes regiones C tienen diferentes funciones efectoras. INMUNOGLOBULINA IgM

IgA

IgE

IgG

CARACTERIASTICAS Primer anticuerpo producido en la respuesta inmunitaria. Producida por cel. plasmáticas de ganglios linfáticos, bazo y medula ósea. Circula por sangre y linfa. Producida por cel. plasmáticas de ganglios linfáticos, bazo y medula ósea. Principal anticuerpo secretado en el intestino, leche, saliva, sudor y lágrimas. Se dirige contra microorganismos que colonizan mucosas. Especializado en convocar las funciones efectoras de mastocitos en el epitelio, eosinofilos en superficies mucosas y basófilos en la sangre. Induce intensas reacciones físicas e inflamatorias. Su principal impacto de respuesta son las alergias y el asma. Anticuerpo más abundante en líquidos corporales internos. Se produce en ganglio, bazo y medula. Es la más pequeña y flexible, lo que le da acceso a antígenos en el espacio extracelular de tejidos dañados e infectados.

IgG tiene 4 subclases, IgG1, IgG2, IgG3 e IgG4, de las cuales IgG3 es la que mejor activa el complemento....