Las inmunoglobulinas y sus receptores

Estructura y propiedades biológicas. Los anticuerpos son moléculas proteicas solubles (inmunoglobulinas) producto de la activación de los linfocitos B frente al antígeno y son responsables de la respuesta inmunológica humoral. Estructuralmente son similares a las inmunoglobulinas fijas en la superficie de la membrana citoplásmica de los linfocitos B que forman el BCR (superfamilia de las inmunoglobulinas): cuatro cadenas polipéptídicas (dos pesadas -iguales- y dos ligeras -iguales-) unidas por puentes disulfuro. En cada cadena se distiguen una región variable -V- (extremo N-terminal) y otra constante -C- (extremo C-terminal). La región V se unirá al antígeno (fragmento o región Fab) y la C a los receptores de inmunoglobulinas de las células y al complemento (fragmento o región Fc). Hay cinco isotipos o clases principales de inmunoglobulinas dependiendo de las pequeñas variaciones de las secuencias de aminoácidos de la región C de las cadenas pesadas: IgM, IgD, IgG, IgA e IgE.

Síntesis y distribución de las inmunoglobulinas. La información genética que permite la existencia de un repertorio amplio de anticuerpos reside en diferentes cromosomas: los genes que codifican para las diferentes regiones e isotipos de cadenas pesadas se encuentran en el cromosoma 14, los que codifican para la cadena ligera kappa se encuentran en el cromosoma 2 y en el 22, los que codifican para la cadena lambda. La distribución de los antisuerpos varía entre la vida prenatal y postnatal temprana (predominio de anticuerpos IgG maternos) y el resto de la vida del ser humano (predominio de los anticuerpos IgM en la respuesta inmune primaria y predominio global de los IgG en suero y de los IgA en secreciones mucosas, dentro de la respuesta secundaria). IgG: Es la inmunoglobulina de mayor concentración en circulación sanguínea (70% del total de los anticuerpos). Es un monómero, donde la cadena pesada puede ser de 4 subclases distintas. Es el anticuerpo preponderante en la respuesta secundaria. Todas las subclases atraviesan la placenta y todas, excepto la IgG4 pueden activar el complemento. Su localización puede ser tanto intravascular como extravascular. IgM: Es un anticuerpo que circula en sangre como un pentámero de la unidad básica. La molécula posee además una cadena adicional, llamada J, que parece desempeñar un papel importante en la polimerización de las subunidades. La IgM es el anticuerpo predominante en las respuestas primarias. La IgM encontrada en la superficie de los linfocitos B (BCR) es monomérica. IgA: Supone el 15-20% del total de imunoglobulinas, pero la mayoría (> 80%) circulan en el ser humano como un monómero de la unidad básica. Sin embargo, se encuentra en gran cantidad en las secreciones del tracto respiratorio, genitourinario, saliva, lágrimas, calostro y leche materna. En estas secreciones adopta una estructura dimérica que, al igual que la IgM, posee también una cadena J. Para poder atravesar los epitelios se une a un receptor de las células epiteliales que en un momento dado (después del transporte a la porción apical de la célula) sufre un clivaje y queda enganchado al dímero. A este fragmento de receptor, o cadena adicionada, se le denomina componente o pieza secretora y confiere al anticuerpo mayor resistencia al ataque proteolítico. Existen dos subclases de IgA, llamadas IgA1 e IgA2 funcionalmente equivalentes. IgD: Posee estructura monomérica. Constituye menos del 1% del total de anticuerpos circulantes, pero está presente, al igual que la IgM monomérica, en la superficie de todos los linfocitos B maduros vírgenes (BCR). Aunque se desconoce su función precisa, se sospecha que participa en la activación y/o diferenciación del linfocito B después del reconocimiento antigénico, a partir del cual cesa su expresión en la membrana. IgE: Posee una estructura monomérica. Es el anticuerpo de más baja concentración en circulación, pero se halla fijado (a través de su porción Fc) en la superficie de células cebadas y basófilos tisulares. Es el responsable de los fenómenos de hipersensibilidad inmediata y parece desempeñar un papel importante en la respuesta inmune contra ciertos parásitos (helmintos).

Relación estructura-función. El reconocimiento del antígeno. Los anticuerpos reconocen al antígeno en su forma nativa y su unión se produce a través de los epitopos o determinantes antigénicos, por un lado, y las porciones hipervariables de las regiones variables de los anticuerpos. Las fuerzas que mantienen la unión no son covalentes (puentes de hidrógeno, interacciones electrostáticas, interacciones hidrófobas y fuerzas de Van der Waals) y esta unión mantiene diferentes grados de afinidad y avidez. La unión entre antígeno y anticuerpo tiene diferentes resultados biológicos: 1) Neutralización -IgG, IgA, IgM- (bloqueo de la adhesión microbiana, neutralización y desactivación de toxinas microbianas...), 2) Opsonización -IgG e IgA- (los anticuerpos recubren al microorganismo y facilitan su fagocitosis), 3) Activación del complemento -IgG, IgM e IgA- (promueven la citolisis microbiana), 4) Activación de la citolisis celular dependiente de anticuerpo -IgG, IgA e IgE-, 5) Promoción de la inflamación.

Los receptores de las inmunoglobulinas. Las diferentes células participantes en la respuesta inmune van a tener receptores para la región Fc de los anticuerpos (FcR). En el caso de los fagocitos (neutrófilos y monocito-macrófagos, el entrecruzamiento de los receptores facilitan y activan una fagocitosis más potente.

Tabla. Isotipos o clases de inmunoglobulinas
Isotipo de cadena pesada	Isotipo de cadena ligera	Isotipo de inmunoglobulina
mu	kappa o lambda	IgM
delta	kappa o lambda	IgD
gamma 1	kappa o lambda	IgG1
gamma 2	kappa o lambda	IgG2
gamma 3	kappa o lambda	IgG3
gamma 4	kappa o lambda	IgG4
alfa 1	kappa o lambda	IgA1
alfa 2	kappa o lambda	IgA2
epsilon	kappa o lambda	IgE

Bibliografía complementaria:

Regueiro JR, López Larrea C. Inmunología. Biología y Patología del Sistema Inmune (2ª Ed). Madrid, Editorial Médica Panamericana, 1997.

Roitt I, Brostoff J, Male D. Immunology (5th Ed.). London, Mosby, 1998.