- estructura
- cadenes pesades
- cadenes lleugeres
- Segments Fc i Fab
- segment Fc
- segment Fab
- tipus
- Immunoglobulina G (IgG)
- Immunoglobulina M (IgM)
- Immunoglobulina A (IgA)
- Immunoglobulina E (IgE)
- Immunoglobulina D (IgD)
- Canvi de tipus
- funcions
- funcions generals
- Unió antigen-anticòs
- funcions efectores
- funcions específiques
- immunoglobulina G
- immunoglobulina M
- immunoglobulina A
- immunoglobulina E
- immunoglobulina D
- referències
Les immunoglobulines són molècules que fabriquen els limfòcits B i cèl·lules plasmàtiques que col·laboren amb la defensa de l'organisme. Consisteixen en una biomolècula de glucoproteïna pertanyent a el sistema immunològic. Són una de les proteïnes més abundants de l'sèrum sanguini, després de l'albumina.
Anticòs és un altre nom que reben les immunoglobulines, i són considerades globulines causa del seu comportament en l'electroforesi de el sèrum sanguini que les conté. La molècula d'immunoglobulina pot ser simple o complexa, depenent de si la seva presentació és com monòmer o es troba polimeritzada.
L'estructura comuna de les immunoglobulines és semblant a la lletra «I». Existeixen cinc tipus de immunoglobulines que presenten diferències morfològiques, funcionals i d'ubicació en l'organisme. Les diferències estructurals dels anticossos no són de forma, sinó quant a la seva composició; cada tipus té un objectiu específic.
La resposta immunològica que promouen les immunoglobulines és molt específica i és un mecanisme altament complex. L'estímul per a la seva secreció per les cèl·lules s'activa en presència d'agents estranys a l'organisme, com un bacteri. La funció de la immunoglobulina serà unir-se a l'element estrany i eliminar-lo.
Les immunoglobulines o anticossos poden estar presents tant a la sang com en la superfície membranosa dels òrgans. Aquestes biomolècules representen elements importants dins el sistema de defenses de el cos humà.
estructura
L'estructura dels anticossos conté aminoàcids i carbohidrats, els oligosacàrids. La presència predominant d'aminoàcids, la quantitat i distribució és el que determina l'estructura de la immunoglobulina.
Com tota proteïna, les immunoglobulines posseeixen estructura primària, secundària, terciària i quaternària, determinant el seu aspecte típic.
Atenent a el nombre d'aminoàcids que presenten, les immunoglobulines posseeixen dos tipus de cadena: cadena pesada i cadena lleugera. A més, d'acord amb la seqüència d'aminoàcids en la seva estructura, cadascuna de les cadenes té una regió variable i una regió constant.
cadenes pesades
Les cadenes pesades de les immunoglobulines corresponen a unitats polipeptídiques constituïdes per seqüències de 440 aminoàcids.
Cada immunoglobulina posseeix 2 cadenes pesades, i cadascuna d'aquestes té al seu torn una regió variable i una regió constant. La regió constant té 330 aminoàcids i la variable 110 aminoàcids seqüenciats.
L'estructura de la cadena pesada és diferent per a cada immunoglobulina. Són un total de 5 tipus de cadena pesada que determinen els tipus d'immunoglobulina.
Els tipus de cadena pesada s'identifiquen amb les lletres gregues γ, μ, α, ε, δ per a les immunoglobulines IgG, IgM, IgA, IgE i IgD, respectivament.
La regió constant de les cadenes pesades ε i μ estan formades per quatre dominis, mentre que les que corresponen a α, γ, δ tenen tres. Llavors, cada regió constant serà diferent per a cada tipus d'immunoglobulina, però comú a les immunoglobulines d'un mateix tipus.
La regió variable de la cadena pesada es troba formada per un únic domini d'immunoglobulina. Aquesta regió posseeix una seqüència de 110 aminoàcids, i serà diferent depenent de l'especificitat de l'anticòs per un antigen.
En l'estructura de les cadenes pesades pot observar-se una angulació o flexió -anomenada bisagra- que representa l'àrea flexible de la cadena.
cadenes lleugeres
Les cadenes lleugeres de les immunoglobulines són polipèptids constituïts per uns 220 aminoàcids. Hi ha dos tipus de cadena lleugera en l'ésser humà: kappa (κ) i lambda (λ), aquesta última amb quatre subtipus. Els dominis constant i variable posseeixen seqüències de 110 aminoàcids cadascun.
Un anticòs pot tenir dues cadenes lleugeres κ (κκ) o un parell de cadenes λ (λλ) però no és possible que tingui una de cada tipus a el mateix temps.
Segments Fc i Fab
Com cada immunoglobulina té una forma semblant a una «I» es pot dividir en dos segments. El segment «inferior», la base, es denomina fracció cristalizable o Fc; mentre que els braços de la «I» formen el Fab, o fracció que uneix l'antigen. Cadascuna d'aquestes seccions estructurals de la immunoglobulina exerceix una funció diferent.
segment Fc
El segment Fc posseeix dos o tres dominis constants de les cadenes pesades de la immunoglobulina.
El Fc pot unir-se a proteïnes o un receptor específic en els basòfils, eosinòfils o cèl·lules encebades, de manera que indueix la resposta immunològica específica que eliminarà a l'antigen. Fc correspon a l'extrem carboxil de la immunoglobulina.
segment Fab
La fracció o segment Fab d'un anticòs conté els dominis variables en els seus extrems, a més dels dominis constants de les cadenes pesada i lleugera.
El domini constant de la cadena pesada es continua amb els dominis de l'segment Fc formant la frontissa. Correspon a l'extrem amino-terminal de la immunoglobulina.
La importància de l'segment Fab és que permet la unió amb els antígens, substàncies estranyes i potencialment nocives.
Els dominis variables de cada immunoglobulina garanteixen la seva especificitat per un antigen determinat; aquesta característica permet fins i tot el seu ús en el diagnòstic de malalties inflamatòries i infeccioses.
tipus
By Alejandro Porto, via Wikimedia Commons
Les immunoglobulines conegudes fins ara posseeixen una cadena pesada específica que és constant per a cadascuna d'aquestes i la diferència de les altres.
Existeixen cinc varietats de cadenes pesades que determinen cinc tipus de immunoglobulines, les funcions són diferents.
Immunoglobulina G (IgG)
La immunoglobulina G és la varietat més nombrosa. Posseeix una cadena pesada gamma i es presenta en forma unimolecular o monomèrica.
La IgG és la més abundant tant en sèrum sanguini com en l'espai tissular. Canvis mínims en la seqüència d'aminoàcids de la seva cadena pesada determinen la seva divisió en subtipus: 1, 2, 3 i 4.
La immunoglobulina G posseeix una seqüència de 330 aminoàcids en el seu segment Fc i un pes molecular de 150 000, dels quals 105 000 corresponen a la seva cadena pesada.
Immunoglobulina M (IgM)
La immunoglobulina M és un pentámero la cadena pesada és μ. El seu pes molecular és alt, aproximadament 900.000.
La seqüència d'aminoàcids de la seva cadena pesada és de 440 en la seva fracció Fc. Es troba predominantment en el sèrum sanguini, representant un 10 a 12% de les immunoglobulines. IgM posseeix un sol subtipus.
Immunoglobulina A (IgA)
Li correspon la cadena pesada tipus α, i representa el 15% de l'total d'immunoglobulines. IgA es troba tant en sang com en secrecions, fins i tot en la llet materna, presentant en forma de monòmer o dímer. El pes molecular d'aquesta immunoglobulina és de 320 000 i presenta dos subtipus: IgA1 i IgA2.
Immunoglobulina E (IgE)
La immunoglobulina E està constituïda per la cadena pesada tipus ε i és molt escassa en el sèrum, al voltant de el 0,002%.
IgE té un pes molecular de 200 000 i està present com a monòmer principalment en el sèrum, moc nasal i saliva. També és freqüent trobar aquesta immunoglobulina dins dels basòfils i mastòcits.
Immunoglobulina D (IgD)
La varietat de cadena pesada δ correspon a la immunoglobulina D, que representa el 0,2% de l'total d'immunoglobulines. IgD posseeix un pes molecular de 180 000 i es troba estructurada en forma de monòmer.
Es troba relacionada amb els limfòcits B, adherida a la superfície d'aquests. No obstant això, la funció de la IgD no és clara.
Canvi de tipus
Les immunoglobulines poden experimentar un canvi estructural de tipus, a causa de la necessitat de defensa contra un antigen.
Aquest canvi es deu a la funció dels limfòcits B de fabricar anticossos mitjançant la propietat d'immunitat adaptativa. El canvi estructural és a la regió constant de la cadena pesada, sense alterar la regió variable.
Un canvi de tipus o de classe pot fer que una IgM passi a IgG o IgE, i això passa com una resposta induïda per interferó gamma o interleucines IL-4 i IL-5.
funcions
El paper que exerceixen les immunoglobulines en el sistema immunològic és de vital importància per a la defensa de l'organisme.
Les immunoglobulines formen part de sistema immunològic humoral; és a dir, són substàncies secretades per cèl·lules per a la protecció contra agents patògens o nocius.
Proporcionen un efectiu mitjà de defensa, efectiu, específic i sistematitzat, sent de gran valor com a part de el sistema immunològic. Posseeixen funcions generals i específiques dins de la immunitat:
funcions generals
Els anticossos o immunoglobulines compleixen tant funcions independents com activant respostes efectores i secretores intervingudes per cèl·lules.
Unió antigen-anticòs
Les immunoglobulines tenen la funció d'unir-se als agents antigènics de manera específica i selectiva.
La formació de l'complex antigen-anticòs és la principal funció d'una immunoglobulina i, per tant, és la resposta immunològica que pot aturar l'acció de l'antigen. Cada anticòs pot unir-se a dues o més antígens a el mateix temps.
funcions efectores
La majoria de les vegades el complex antigen-anticòs serveix d'inici per activar respostes cel·lulars específiques o iniciar una seqüència d'esdeveniments que determinen l'eliminació de l'antigen. Les dues respostes efectores més comuns són la unió a cèl·lules i l'activació de l'complement.
La unió cel·lular depèn de la presència de receptors específics per al segment Fc de la immunoglobulina, una vegada que aquesta s'hagi unit a l'antigen.
Cèl·lules com els mastòcits, els eosinòfils, els basòfils limfòcits i els fagòcits tenen aquests receptors i aporten els mecanismes per a eliminació de l'antigen.
L'activació de la cascada de l'complement és un mecanisme complex que suposa l'inici d'una seqüència, de manera que el resultat final és secreció de substàncies tòxiques que eliminen als antígens.
funcions específiques
En primer lloc, cada tipus d'immunoglobulina desenvolupa una funció de defensa específica:
immunoglobulina G
- La immunoglobulina G proveeix la major part de les defenses contra els agents antigènics, incloent bacteris i virus.
- IgG activa mecanismes com el complement i la fagocitosi.
- La constitució d'IgG específica per a un antigen és duradora.
- L'únic anticòs que la mare pot transferir als fills durant la gestació és la IgG.
immunoglobulina M
- La IgM és l'anticòs de resposta ràpida davant els agents nocius i infecciosos, ja que proveeix una acció immediata fins a ser substituïda per la IgG.
- Aquest anticòs activa respostes cel·lulars incorporat a la membrana dels limfòcits i respostes humorals com el complement.
- És la primera immunoglobulina que sintetitza l'ésser humà.
immunoglobulina A
- Actua com a barrera de defensa contra patògens, a l'ubicar-se en les superfícies de les mucoses.
- Està present en mucosa respiratòria, aparell digestiu, tracte urinari i també en secrecions com saliva, moc nasal i llàgrimes.
- Encara que la seva activació de l'complement és baixa, pot associar-se amb lisozimas per eliminar bacteris.
- La presència d'immunoglobulina D tant en la llet materna com en el calostre permet que un nadó pugui adquirir-la durant la lactància.
immunoglobulina E
- La immunoglobulina E proveeix un fort mecanisme de defensa contra antígens productors d'al·lèrgia.
- La interacció entre IgE i un al·lergen farà que apareguin substàncies inflamatòries responsables dels símptomes de les al·lèrgies, com esternuts, tos, urticària, augment de llàgrimes i moc nasal.
- La IgE més pot acoblar-se a la superfície dels paràsits per mitjà del seu segment Fc, produint una reacció que produeix la mort d'aquests.
immunoglobulina D
- L'estructura monomèrica de IgD es troba unida a limfòcits B que no han interactuat amb antígens, de manera que exerceixen la funció de receptors.
- La funció de IgD és poc clara.
referències
- (Sf) Medical definition of inmunoglobulin. Recuperat de medicinenet.com
- Wikipedia (sf). Antibody. Recuperat de en.wikipedia.org
- Grattendick, K., Pross, S. (2007). Inmunoglobulins. Recuperat de sciencedirect.com
- Iáñez, I. (sf). Immunoglobulines i altres molècules de cèl·lules B. Curs d'immunologia general. Recuperat de ugr.es
- (Sf) Introduction to Immunoglobulins. Recuperat de thermofisher.com
- Buddiga, P. (2013). Immune system anatomy. Recuperat de emedicine.medscape.com
- Biochemistryquestions (2009). Immunoglobulins: structure and functions. Recuperat de biochemistryquestions.wordpress.com
- (Sf) Immunoglobulins - structure and function. Recuperat de microbiologybook.org