Concepto de idiotipos y su clasificación
Las inmunoglobulinas poseen no solo la capacidad de unirse a moléculas extrañas, sino que también actúan como dianas para el sistema inmunitario. Los determinantes antigénicos únicos ubicados en las regiones variables de los anticuerpos se denominan idiotopos. El conjunto de todos los idiotopos de una molécula específica forma su idiotipo.
En inmunología, se suele dividir a los idiotipos en dos grupos principales:
- De reacción cruzada (compartidos): Son característicos de los anticuerpos que se producen en respuesta a antígenos ampliamente distribuidos en la naturaleza. Estas variantes compartidas se detectan con frecuencia en animales con alta homogeneidad genética. Un ejemplo clásico es el idiototipo T15, que se forma en respuesta a la fosforilcolina en ratones endogámicos C57BL/6.
- Individuales (privados): Son marcadores absolutamente únicos de un anticuerpo concreto, que sirven como una especie de «huella dactilar» y permiten identificar sin error un determinado clon de células B.
Imagen interna del antígeno y regulación
De especial interés es la capacidad del organismo para producir anticuerpos contra sus propios idiotipos: anticuerpos antiidiotípicos. Los centros activos de estas moléculas pueden reproducir parcialmente la configuración espacial de aquel mismo antígeno original que desencadenó la respuesta inmunitaria inicial. Este fenómeno recibió el nombre de «imagen interna del antígeno».
Cabe señalar una característica estructural importante: es imposible lograr una coincidencia espacial absoluta. Esto se debe a la geometría básica de la interacción molecular. El epítopo antigénico suele tener una forma convexa, mientras que el centro activo del anticuerpo representa una estructura cóncava. No obstante, incluso una similitud parcial es suficiente para cumplir la función principal de los anticuerpos antiidiotípicos: la regulación de la respuesta inmunitaria humoral.
Receptor de células B (BCR)
El concepto de la existencia de receptores especiales que reconocen antígenos fue predicho ya por Paul Ehrlich. Más tarde, estas ideas se convirtieron en el cimiento sobre el cual Frank Macfarlane Burnet construyó su teoría de la selección clonal. Físicamente, los receptores de los linfocitos B fueron identificados recién en la segunda mitad de la década de 1960 como inmunoglobulinas de membrana (mIg).
Hoy en día, en la ciencia se ha consolidado la abreviatura BCR (B-cell receptor). Con este término no se designa a una molécula aislada, sino a todo un complejo proteico. Este incluye a la propia inmunoglobulina de membrana que se une directamente al antígeno, y a moléculas proteicas adicionales asociadas a ella que se encargan de la transmisión de la señal activadora hacia el interior del linfocito.
Inmunoglobulinas de membrana y clonalidad
La inmunoglobulina de membrana es un marcador específico estricto de los linfocitos B. Se expresa en todas las células B maduras sin excepción y no se encuentra en células de otros tipos.
La composición de los receptores varía según la etapa de desarrollo de la célula y su contacto con el antígeno:
- Células B vírgenes: Los linfocitos que aún no han encontrado su antígeno expresan predominantemente IgM. Esta clase de receptores comienza a aparecer ya en la etapa de células inmaduras. Cuando la célula virgen madura por completo, en su membrana, junto con la IgM, comienza a estar presente la IgD.
- Respuesta inmunitaria: Al entrar en contacto con el antígeno, se produce el cambio de clase de las inmunoglobulinas. Las células comienzan a sintetizar IgG, IgA o IgE. La localización del linfocito está directamente relacionada con la clase de su receptor: en la sangre y en los órganos linfoides secundarios predominan las células portadoras de IgG, mientras que en las membranas mucosas dominan los linfocitos con IgA.
Especificidad y clonalidad Una regla fundamental establece que todas las moléculas de inmunoglobulina de la superficie de una célula B concreta, sin excepción, constan de cadenas pesadas (H) y ligeras (L) absolutamente idénticas. Por consiguiente, todos los receptores de una célula tienen el mismo isotipo, alotipo y poseen una especificidad hacia el antígeno exactamente igual (idénticos en su idiotipo).
Los diferentes linfocitos B se distinguen entre sí precisamente por la especificidad de sus receptores. Únicamente se pueden encontrar inmunoglobulinas de membrana exactamente idénticas en células que pertenecen a un mismo clon, es decir, que provienen de un ancestro común.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué proteínas específicas forman parte del complejo del receptor de células B (BCR)?
El complejo del receptor de células B está compuesto por la inmunoglobulina de membrana y las subunidades de señalización asociadas a ella.
- Inmunoglobulina de membrana (mIg): la parte del receptor que reconoce el antígeno, formada por cadenas polipeptídicas pesadas y ligeras.
- Heterodímeros: dos pares de moléculas formadas por cadenas polipeptídicas de Igα (CD79a) e Igβ (CD79b), que entran en contacto con tirosina cinasas intracelulares y aseguran la transmisión de la señal al interior de la célula.
¿Qué diferencias estructurales presenta la inmunoglobulina de membrana (mIg) en comparación con el anticuerpo secretado?
La inmunoglobulina de membrana se diferencia del anticuerpo secretado por la estructura de su región C-terminal de las cadenas pesadas y por la estructura cuaternaria para la clase IgM.
| Característica | Inmunoglobulina de membrana (mIg) | Anticuerpo secretado |
|---|---|---|
| Región C-terminal | Posee dominios transmembrana hidrófobos y citoplasmáticos cortos | Carece de regiones transmembrana y citoplasmática |
| Estructura de la IgM | Es un monómero 7S | Es un pentámero 19S |
¿Qué enzimas y señales intercelulares aseguran el cambio de clase de las inmunoglobulinas durante la respuesta inmunitaria?
El cambio de clase de las inmunoglobulinas es garantizado por la enzima citidina desaminasa, así como por los contactos intercelulares y las citocinas.
- Citidina desaminasa inducida por activación (AID): enzima que participa en el cambio de isotipos de las cadenas H.
- Moléculas costimuladoras (CD40 y CD154): aseguran la interacción intercelular obligatoria de los linfocitos B con las células T.
- Citocinas: dirigen el cambio hacia determinados genes: IFNγ (hacia Cγ3 y Cγ2α), IL-4 (hacia Cγ1 y Cε), TGFβ (hacia Cγ2β y Cα).
Para recordar la regla de la especificidad celular, utilice la asociación «Un clon — una célula — un idiotipo». Un conjunto único de cadenas pesadas y ligeras en la superficie de un linfocito B específico y de toda su descendencia siempre reconocerá a un solo antígeno.
Preguntas de clases y exámenes
¿Qué es la «imagen interna del antígeno»?
Es una situación en la que el centro activo de un anticuerpo antiidiotípico se asemeja espacialmente al antígeno original. Sin embargo, no existe una coincidencia completa debido a la diferencia en las formas geométricas: el epítopo antigénico es convexo, mientras que el centro de unión del anticuerpo es cóncavo.
¿Qué clases de inmunoglobulinas se encuentran en las células B vírgenes?
Los linfocitos que no han entrado en contacto con el antígeno portan predominantemente IgM en su membrana. En la etapa de célula virgen madura definitiva, también se le añade la IgD.
¿De qué elementos consta el complejo del receptor de células B (BCR)?
El complejo BCR incluye la propia inmunoglobulina de membrana (mIg), que reconoce y se une al antígeno, así como moléculas proteicas adicionales que aseguran la transmisión de la señal hacia el interior de la célula.
Qué más repasar sobre el tema
- La teoría de la selección clonal de F. Burnet y los antecedentes históricos de P. Ehrlich.
- Mecanismos de transmisión de señales a través de las moléculas proteicas adicionales del complejo BCR.
- El proceso molecular del cambio de clases de las inmunoglobulinas de membrana.
- Mecanismos de participación de los anticuerpos antiidiotípicos en la regulación de la respuesta inmunitaria humoral.
- La importancia de las líneas de animales genéticamente homogéneas (utilizando como ejemplo los ratones C57BL/6) en el estudio de los idiotipos.
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