Inmunoglobulinas

Características estructurales de la molécula

Todas las proteínas analizadas presentan una marcada estructura de dominios. La molécula de anticuerpo más simple consta de cuatro cadenas polipeptídicas unidas por numerosas interacciones no covalentes y cuatro enlaces disulfuro:

• Cadenas ligeras (L): dos estructuras idénticas, cada una de unos 220 aminoácidos de longitud.
• Cadenas pesadas (H): dos estructuras idénticas, de entre 440 y 700 aminoácidos de longitud.

Cada dominio de inmunoglobulina es una superestructura con Plegamiento $\beta$, estabilizada adicionalmente por un puente disulfuro. Las cadenas ligeras contienen dos dominios: uno variable ($V_L$) en el extremo N y uno constante ($C_L$) en el extremo C. Las cadenas pesadas suelen contener un dominio variable ($V_H$) y tres o cuatro constantes ($C_H$).

Para garantizar la movilidad de la molécula, entre los dominios $C_{H1}$ y $C_{H2}$ se encuentra la región bisagra. Contiene una gran cantidad de residuos del aminoácido prolina. Esto evita la formación de una estructura secundaria rígida, previene la agregación de las cadenas pesadas contiguas y confiere al complejo la flexibilidad necesaria.

Sitios de unión al antígeno y mecanismo de acción

Los anticuerpos constituyen una especie de línea de frente contra los agentes extraños. La capacidad de reconocer la diana reside en los sitios de unión al antígeno (centros activos), localizados en los extremos N de la molécula, entre los dominios variables $V_H$ y $V_L$.

En la formación del centro activo no participa toda la secuencia proteica, sino solo entre 20 y 30 aminoácidos situados en las regiones hipervariables. Dado que la molécula básica tiene dos de estos sitios idénticos, los anticuerpos se denominan bivalentes.

El proceso de funcionamiento se desarrolla en dos etapas:

1. Reconocimiento y unión. Ocurre en la superficie del patógeno. La unión de la diana al sitio de unión al antígeno provoca cambios conformacionales en los dominios constantes.
2. Iniciación de la inactivación. El destino posterior del complejo depende de la clase a la que pertenezca el anticuerpo. Esta etapa activa los mecanismos de destrucción y eliminación del antígeno.

Clases de inmunoglobulinas

La clasificación de las inmunoglobulinas se basa en las características estructurales de los dominios constantes de sus cadenas pesadas (se distinguen los tipos $\alpha, \delta, \epsilon, \gamma, \mu$). Precisamente la estructura de las cadenas pesadas y de las regiones bisagra determina la conformación única de cada clase.

• IgG (Inmunoglobulinas G). Predominan en la sangre (75 %). Existen en forma de monómeros. Son los anticuerpos principales de la respuesta inmune secundaria. Activan el sistema del complemento, se unen a los receptores de los macrófagos y desencadenan la fagocitosis. Propiedad especial: es la única clase capaz de atravesar la barrera placentaria para la protección intrauterina del feto.
• IgM (Inmunoglobulinas M). Se presentan en dos formas. La forma monomérica (con una cola de 25 aminoácidos hidrófobos) se integra en la membrana de los linfocitos B como receptor. La forma secretora es un pentámero gigante unido por puentes disulfuro y una cadena J. Posee 10 centros de unión. Es la primera clase de anticuerpos secretada en la respuesta inmune primaria; activa eficazmente el complemento para destruir las membranas bacterianas.
• IgA (Inmunoglobulinas A). Principales anticuerpos de las secreciones (saliva, leche, moco de las vías respiratorias e intestinales). Se secretan en forma de dímeros unidos por una cadena J. No activan el complemento ni los macrófagos, pero se unen eficazmente a los microbios bloqueando su adhesión al epitelio.
• IgE (Inmunoglobulinas E). Monómeros cuya cadena pesada tiene un dominio variable y cuatro constantes. Con sus extremos C se fijan a los receptores de los mastocitos y basófilos. Al unirse el antígeno, la célula recibe la señal de liberar histamina y serotonina, lo que provoca inflamación y alergias (urticaria, fiebre del heno, asma).
• IgD (Inmunoglobulinas D). Monómeros presentes en el suero en cantidades traza. Las cadenas pesadas contienen tres dominios constantes. Actúan como receptores en la superficie de los linfocitos B; al unirse el antígeno, transmiten una señal al interior celular desencadenando la proliferación de dicho clon.

En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema

Preguntas de clases y exámenes

Qué más repasar sobre el tema

• Organización de la superestructura con plegamiento $\beta$ de los dominios de inmunoglobulina
• Mecanismo de activación del sistema del complemento por el complejo antígeno-anticuerpo
• Características estructurales de la cadena J en las inmunoglobulinas poliméricas (IgM e IgA)
• Transmisión de señales intracelulares a partir de las formas receptoras de IgM e IgD
• Proceso de fagocitosis y destrucción de inmunocomplejos en los fagosomas

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