Inmunoglobulinas (II): Clases, formas, variabilidad y tejidos

Aquí tienes el temario explicado en el vídeo anterior. Si tienes alguna duda plantéala en el sistema de comentarios del final de la página.

Isotipos de inmunoglobulinas

Pequeñas variaciones en la secuencia de aminoácidos de las regiones constantes de las cadenas ligeras y pesadas (que afectan al tamaño, carga y solubilidad de la proteína) definen diferentes subtipos de las cadenas (isotipos):

• Se conocen 5 tipos de cadenas pesadas: μ, δ, γ, α y ε. Son estructural y funcionalmente diferentes entre sí.
• Además hay 2 tipos de cadenas ligeras: κ y λ. Son estructural y funcionalmente equivalentes.

Las Igs toman su nombre de la cadena pesada, independientemente del tipo de cadena ligera que lleven. Así hay: IgM, IgD, IgG, IgA e IgE, respectivamente (Figura 6.5).

Pero además, pequeñas variaciones dentro de las moléculas de los isotipos IgG e IgA permiten diferenciar cuatro subclases de IgG (IgG1, IgG2, IgG3 e IgG4; con cadenas pesadas γ1, γ2, γ3 y γ4, respectivamente) y dos subclases de IgA (IgA1 e IgA2; cadenas α1 y α2). Por lo tanto, en conjunto hay nueve isotipos de Igs que pueden contener cadenas ligeras κ ó λ.

Diferencias entre las clases de Igs (Figura 6.5):

• Las moléculas IgE y IgM tienen una región bisagra muy disminuida y tienen un cuarto dominio constante (CH4).

• Cada Ig tiene, además, puntos de glicosilación que se representan mediante hexágonos. IgA e IgD son las que están más glicosiladas; tienen glicosilación intermedia IgE e IgM, y la menos glicosilada es la IgG (Figura 6.5).

• Dos clases pueden aparecer en forma multimérica (Figura 6.6), formando estructuras adicionales. Así, la IgM (en suero) se presenta habitualmente en pentámeros (5 unidades estructurales básicas), que en conjunto suman 10 cadenas pesadas y 10 ligeras. Las cin- co Igs están unidas por sus Fc con una cadena J (join=unión), dejando libres las zonas de unión con el antígeno. En total puede reconocer diez Ags idénticos independientes. La IgA se presenta habitualmente en dímeros unidos por una cadena J diferente a la de IgM. Además la IgA puede aparecer con otro péptido asociado (componente secretor, que le da resistencia a la acidez) para formar la IgA secretora (sIg) que tiene un papel importante en las mucosas. En total reconoce cuatro Ags idénticos independientes en la superficie de los patógenos.

Además las Ig pueden presentar diferentes alotipos (variaciones menores polimórficas o alélicas en las secuencias aminoacídicas en las regiones constantes de las cadenas pesadas y ligeras que se segregan de acuerdo con la genética mendeliana).

Variabilidad de las inmunoglobulinas

Los dominios variables son los que reconocen específicamente el antígeno. En cada dominio variable la proteína se pliega dejando tres puntos de contacto con el antígeno. Estos puntos se denominan regiones hipervariables (HV) o también CDR (regiones determinantes de la com- plementariedad con el antígeno). Las regiones, menos variables, que flanquean a las anteriores se denominan regiones flanqueantes (FR) (Figura 6.7).

Algunos de los aminoácidos de las regiones hipervariables CDR1, CDR2 Y CDR3 pueden presentar un 100% de variabilidad de Ig a Ig. La zona de contacto íntimo con el antígeno (conjunción de las porciones CDR de cadenas pesadas y ligeras) se denomina parátopo, que aparea con el epítopo de un determinado antígeno. Cada uno de estos segmentos CDR tiene una longitud de 5-10 aa. La extrema variabilidad encontrada en las regiones V de las inmunoglobulinas es un reflejo de la necesidad de reconocer un gran número de estructuras antigénicas. La mayoría de los puntos de contacto corresponde a la tercera región hipervariable (CDR3), donde se acumula la mayor variabilidad.

Organización genética de las inmunoglobulinas

Cada cadena de la Ig (pesada o ligera) está codificada por un conjunto de genes. El dominio variable está codificado por genes V, D y J (en las pesadas) o solo V y J (en las ligeras). Los dominios constantes están codificados por un único gen (C). Hay un gen C para cada uno de los isotipos de cadena pesada (Figura 6.8), cada uno de los cuales se denota con una “C” seguida del equivalente en griego de la clase:

• IgM – Cμ, existe sólo 1 gen para esta cadena.
• IgD – Cδ, existe 1 gen para esta cadena.
• IgG – Cγ, existen 4 genes: γ1, γ2, γ3 y γ4.
• IgE – Cε, existe 1 gen para esta cadena.
• IgA – Cα, existen 2 genes: α1 y α2.

Las células B en reposo transcriben RNA que incluye los 2 primeros genes constantes (Cμ y Cδ). Por procesamiento alternativo de RNA, las células pueden simultáneamente procesar RNAs para IgM e IgD, ambas con la misma especificidad de antígeno, puesto que contienen el mismo reordenamiento VDJ.