Los anticuerpos (también conocido como inmunoglobulinas ) son proteínas que que se encuentran en la sangre u otros líquidos corporales de los vertebrados y son utilizados por el sistema inmune para identificar y para neutralizar objetos extranjeros, tales como bacterias y virus ellos se hacen de algunas unidades estructurales básicas llamadas las cadenas del ; cada anticuerpo tiene dos cadenas pesadas grande y dos pequeños anticuerpos de las cadenas ligeras son producidos por una clase de glóbulo blanco llamada una célula de B . Hay varios diversos tipos de cadena pesada del anticuerpo, y varias diversas clases de anticuerpos, que se agrupan en diversos isotipos basados en qué cadena pesada poseen. Cinco diversos isotipos del anticuerpo se saben en los mamíferos, que realizan diversos papeles, y ayudan directo a la inmunorespuesta apropiada para cada diverso tipo de objeto extranjero que encuentran.

Aunque la estructura general de todos los anticuerpos sea muy similar, una pequeña región en la extremidad de la proteína es extremadamente variable, permitiendo que millones de anticuerpos con estructuras levemente diversas de la extremidad existan. Esta región se conoce como la región hipervariable. Cada uno de estas variantes puede atar a una diversa blanco, conocida como antígeno . Esta diversidad enorme de anticuerpos permite que el sistema inmune reconozca una diversidad igualmente amplia de antígenos. La parte única del antígeno reconocido por un anticuerpo se llama un epitopo . Estos epitopos atan con su anticuerpo en una interacción alto específica, llamada el ajuste inducido, que permite que los anticuerpos identifiquen y que aten solamente su antígeno único en el medio de millones de diversas moléculas que compongan un organismo . El reconocimiento de un antígeno por un del anticuerpo marca con etiqueta él para el ataque por otras partes del sistema inmune. Los anticuerpos pueden también neutralizar blancos directo cerca, por ejemplo, el atar a una parte de un patógeno que necesite para causar una infección.

La población grande y diversa de anticuerpos es generada por combinaciones al azar de un sistema de los segmentos del gene que codifican diversos puntos de enlace del antígeno (o los paratopes del ), seguido por las mutaciones al azar en esta área del gene del anticuerpo, que crean diversidad adicional. Los genes del anticuerpo también reorganizan en una conmutación llamada de proceso de la clase que cambie la base de la cadena pesada a otra, creando un diverso isotipo del anticuerpo que conserva la región variable específica del antígeno. Esto permite que un solo anticuerpo sea utilizado por varias diversas partes del sistema inmune. La producción de anticuerpos es la función principal del sistema inmune humoral .

Formas del anticuerpo

Los anticuerpos ocurren en dos formas: una forma soluble secretado en los líquidos del tejido de la sangre y, y un membrana-limitan el impreso de adjunto a la superficie de una célula de B que se llame el receptor (BCR) de la célula de B del . El BCR permite que una célula de B detecte cuando un antígeno específico está presente en el cuerpo y acciona la activación de la célula de B. El activado de las células de B distingue en cualquier anticuerpo que genera las fábricas llamadas las células de plasma que secretan el anticuerpo soluble, o en las células de memoria que sobreviven en el cuerpo por años luego para permitir que el sistema inmune recuerde un antígeno y responda más rápidamente sobre las exposiciones futuras. Los anticuerpos son, por lo tanto, un componente esencial del sistema inmune adaptante que aprende, adapta y recuerda respuestas a los patógeno invasores.

Isotipos

Estructura

Los anticuerpos son las proteínas globulares del plasma pesado que también se conocen como inmunoglobulinas. Tienen cadenas del azúcar agregadas a algunos de sus residuos del aminoácido . Es decir los anticuerpos son las glicoproteínas '. La unidad funcional básica de cada anticuerpo es un monómero (Ig) de la inmunoglobulina (que contiene solamente una unidad de Ig); los anticuerpos secretados pueden también ser el dimérico con dos unidades de Ig como con IgA, el tetramérico con cuatro unidades de Ig como los pescados de Teleost IgM, o el Pentameric con cinco unidades de Ig, como IgM mamífero.

Dominios de la inmunoglobulina

El monómero de Ig es un " Y" - la molécula shaped que consiste en el polipéptido de cuatro encadena; dos cadenas pesadas del idéntico y dos cadenas ligeras del idéntico conectaron por los enlaces de disulfuro que poseen un doblez característico de la inmunoglobulina en el cual dos hojas beta creen una forma del “emparedado”, ligado por interacciones entre las cisteínas conservadas y otros aminoácidos cargados.

Cadena pesada

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la cadena pesada Hay cinco tipos de la cadena pesada mamífero de Ig denotada por las letras del Griego: α, δ, ε, γ, y μ. El paratope es shaped en el extremo terminal amino del monómero del anticuerpo por los dominios variables de las cadenas pesadas y ligeras.

La base de la Y desempeña un papel en la modulación de actividad de la célula inmune. Esta región se llama la región de Fc (fragmento, cristalizables), y se compone de dos cadenas pesadas que contribuyan dos o tres dominios constantes dependiendo de la clase del anticuerpo. La región de Fc también ata a los varios receptores de la célula tal como receptores de Fc y otras moléculas inmunes, tales como proteínas del complemento . Haciendo esto, media efectos fisiológicos de diverso incluyendo el Opsonization, la lisis de la célula, y el Degranulation de las células de mástil, de los basófilos y de los eosin3ofilos .

Función

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l [[sistema inmune]] Puesto que los anticuerpos existen libremente en la circulación sanguínea, reputan la parte del sistema inmune humoral . Los anticuerpos de circulación son producidos por las células de B clónicas que responden específicamente a solamente un antígeno, un fragmento de la proteína del casco del virus, por ejemplo. Los anticuerpos contribuyen a la inmunidad de tres maneras principales: pueden evitar que los patógeno entren o las células perjudiciales atando a ellos; pueden estimular retiro de un patógeno por los macrófagos y otras células cubriendo el patógeno; y pueden accionar la destrucción directa el patógeno estimulando otras inmunorespuestas tal como el camino de complemento .

Activación del complemento

Los anticuerpos que atan para emerger los antígenos encendido, por ejemplo una bacteria, atraen el primer componente de la cascada del complemento con su región de Fc y la activación iniciado del " classical" sistema de complemento.

Activación de células effector

Para combatir los patógeno que las células exteriores replegadas, anticuerpos atan a los patógeno para ligarlos juntos, causándolos al aglutina . Puesto que un anticuerpo posee por lo menos dos paratopes que puede atar más de un antígeno atando epitopos idénticos continuó las superficies de estos antígenos. Cubriendo el patógeno, los anticuerpos estimulan funciones effector contra el patógeno en las células que reconocen su región de Fc. Se ha estimado que los seres humanos generan cerca de 10 mil millones diversos anticuerpos, cada uno capaz de atar un epitopo distinto de un antígeno. Aunque un repertorio enorme de diversos anticuerpos se genere en un solo individuo, el número de los genes disponibles para hacer estas proteínas es limitado. Varios mecanismos genéticos complejos se han desarrollado que permiten que las células de B vertebradas generen una piscina diversa de anticuerpos de un número relativamente pequeño de genes del anticuerpo.

Recombinación de V (D) J

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La recombinación somática de inmunoglobulinas, también conocida como recombinación del V (D) J, implica la generación de una región única de la variable de la inmunoglobulina. La región variable de cada cadena pesada o ligera de la inmunoglobulina se codifica en varios pedazos - conocidos como segmentos del gene. Estos segmentos se llaman la variable (v), la diversidad (d) y (j) los segmentos que ensamblan. Algunas mutaciones de punto darán lugar a la producción de anticuerpos que tengan una interacción más débil (afinidad baja) con su antígeno que el anticuerpo original, y algunas mutaciones generarán los anticuerpos con una interacción más fuerte (alta afinidad). Las células de B que expresan los altos anticuerpos de afinidad en su superficie recibirán una señal fuerte de la supervivencia durante interacciones con otras células, mientras que ésas con los anticuerpos de afinidad bajos no, y morirán por el Apoptosis .

Conmutación de la clase

El isotipo o la conmutación de la clase es un proceso biológico que ocurre después de la activación de la célula de B, que permite que la célula produzca diversas clases de anticuerpo (IgA, IgE, o IgG).

La conmutación de la clase ocurre en el lugar geométrico del gene de la cadena pesada al lado de un mecanismo llamado la recombinación (CSR) del interruptor de la clase. Este mecanismo confía en los adornos conservados del nucleótido, llamados las regiones del interruptor del (s), encontró en la DNA contracorriente desde cada gene constante de la región (excepto en la δ-cadena). El filamento de la DNA está quebrado por la actividad de una serie de las enzimas en dos S-regiones seleccionadas. El exón variable del dominio se contesta a través de un llamado de proceso extremo No-homólogo que ensambla (NHEJ) a la región constante deseada (γ, α o ε). Este proceso da lugar a un gene de la inmunoglobulina que codifique un anticuerpo de un diverso isotipo.

Usos médicos

Diagnosis de la enfermedad

La detección de anticuerpos particulares es una forma muy común de los diagnósticos médicos, y los usos tales como serología dependen de estos métodos. Por ejemplo, en los análisis bioquímicos para la diagnosis de la enfermedad, un título de los anticuerpos dirigidos contra el virus de Epstein-Barr o la enfermedad de Lyme se estima de la sangre. Si esos anticuerpos no están presentes, o no infectan a la persona, o la infección ocurrió un mismo hace tiempo largo, y las células de B que generaban estos anticuerpos específicos han decaído naturalmente. En la inmunología clínica, los niveles de clases individuales de inmunoglobulinas son medidos por la nefelometría (o la turbidimetría) para caracterizar el perfil del anticuerpo del paciente. Las elevaciones en diversas clases de inmunoglobulinas son a veces útiles en la determinación de la causa del daño del hígado en los pacientes que la diagnosis es confusa. La prueba de Coombs también se utiliza para la investigación del anticuerpo en la preparación de la transfusión de sangre y también para la investigación del anticuerpo en mujeres prenatales . Esclerosis múltiple, psoriasis, y muchas formas del cáncer incluyendo el linfoma Non-Hodgkin, del cáncer colorrectal, cáncer principal y de cuello y cáncer de pecho . Algunas deficiencias inmunes, tales como agammaglobulinemia X-ligado y Hypogammaglobulinemia, dan lugar a la carencia parcial o completa de anticuerpos. Estas enfermedades son tratadas a menudo induciendo una forma a corto plazo de la inmunidad llamada la inmunidad pasiva . La inmunidad pasiva se alcanza con la transferencia de anticuerpos confeccionados bajo la forma de suero humano o animal, inmunoglobulina reunida o anticuerpos monoclonales, en el individuo afectado.

Terapia prenatal

considera también: Rho (D)

inmune de la globulina Rho del (D) anticuerpos inmunes de la globulina son específicos para el antígeno humano del macaco de la India D (RhD), también conocido como factor de macaco de la India . Estos anticuerpos antis-RhD se saben bajo varias marcas de fábrica, incluyendo RhoGAM, BayRHo-D, el derecho de Gamulin, HypRho-D, y WinRho SDF. El factor de macaco de la India es un antígeno encontrado en los individuos rojos de los glóbulos que son Macaco de la India-positivos que (Rh+) tener este antígeno en sus glóbulos rojos y los individuos que son Macaco de la India-negativos (derecho) no hacen. Durante el parto normal, el trauma o las complicaciones de la entrega durante el embarazo, sangre de un feto puede incorporar el sistema de la madre. En el caso de una madre y de un niño Derecho-incompatibles, la mezcla consecuente de la sangre puede sensibilizar a una madre el derecho al antígeno el derecho en los glóbulos del niño de Rh+, poniendo el resto del embarazo, y cualquier embarazo subsecuente, en peligro para la enfermedad hemolítica del recién nacido. Los anticuerpos Antis-RhD se administran como parte de un régimen de tratamiento prenatal para prevenir la sensibilización que puede ocurrir cuando una madre Macaco de la India-negativa tiene un Macaco de la India-positivo feto. El tratamiento de una madre con los anticuerpos Antis-RhD antes e inmediatamente después del trauma y de la entrega destruye el antígeno el derecho en el sistema de la madre del feto. Importantemente, esto ocurre antes de que el antígeno pueda estimular las células de B maternales al " remember" El antígeno el derecho generando las células de B de la memoria por lo tanto, su sistema inmune humoral no hará los anticuerpos anti-Derecho, y no atacará los antígenos del macaco de la India del bebé actual o subsecuente. Rho (D) el tratamiento inmune de la globulina previene la sensibilización que puede llevar a la enfermedad el derecho, pero no previene ni trata la enfermedad subyacente sí mismo. Para obtener el anticuerpo que es específico para un solo epitopo de un antígeno, anticuerpo-secretando los linfocitos es aislada del animal y del inmortalizado fundiéndolos con una variedad de células del cáncer. Las células fundidas se llaman los hibridomas y continuamente crecerán y secretarán el anticuerpo en cultura. Las solas células del hibridoma son aisladas con la reproducción de la dilusión para generar las copias de la célula ese todo el producto el mismo anticuerpo; estos anticuerpos se llaman los anticuerpos monoclonales . Los anticuerpos policlonales y monoclonales generados se purifican a menudo usar la proteína A/G o la cromatografía de la antígeno-afinidad.

Uso

En la investigación, los anticuerpos purificados se utilizan en muchos usos. Son los más de uso general identificar y localizar el las proteínas extracelulares intracelulares de y . Los anticuerpos son utilizados en el flujo cytometry para distinguir tipos de la célula por las proteínas que expresan; diversos tipos de célula expresan diversas combinaciones de racimo de moléculas de la diferenciación en su superficie, y producen diversas proteínas intracelulares y secretable. También se utilizan en la inmunoprecipitación para separar las proteínas y cualquier cosa limita a ellas (co-inmunoprecipitación) de otras moléculas en un lysate de la célula, en análisis occidentales de la mancha blanca /negra para identificar las proteínas separadas por la electroforesis, y en el Immunohistochemistry o la inmunofluorescencia para examinar la expresión de la proteína en secciones del tejido o para localizar las proteínas dentro de las células con la ayuda de un microscopio .

Historia

Historia de la inmunología El estudio de anticuerpos comenzó en 1890 cuando el Emilio von Behring y la actividad descrita del anticuerpo de Shibasaburo Kitasato contra la difteria y las toxinas Behring y Kitasato del tétanos proponen la teoría de la inmunidad humoral, proponiendo que un mediador en suero podría reaccionar con un antígeno extranjero. Su idea incitó el Paul Ehrlich para proponer la teoría de cadena lateral para la interacción del anticuerpo y del antígeno en 1897, cuando él presumió que los receptores (descritos como “cadenas laterales ") en la superficie de células podrían atar específicamente a las toxinas - en un " cerradura-y-key" interacción - y ése esta reacción obligatoria era el disparador para la producción de anticuerpos. Otros investigadores creyeron que los anticuerpos existieron libremente en la sangre y, en 1904, el Almroth Wright sugirió que los anticuerpos solubles cubrieran las bacterias para etiquetarlas para la fagocitosis y la matanza; un proceso que él nombró el Opsoninization

En los años 20, el Michael Heidelberger y el Oswald Avery observaron que los antígenos se podrían precipitar por los anticuerpos y se encendieron demostrar que los anticuerpos fueron hechos de la proteína. Las características bioquímicas de las interacciones obligatorias del antígeno-anticuerpo fueron examinadas más detalladamente en los últimos años 30 por el Juan Marrack . El avance principal siguiente era en los años 40, cuando el Linus Pauling confirmó la teoría de la cerradura-y-llave propuesta por Ehrlich demostrando que las interacciones entre los anticuerpos y los antígenos dependieran más de su forma que su composición química. En 1948, el Astrid Fagreaus descubrió que las células de B, bajo la forma de células de plasma eran responsables de generar los anticuerpos.

El trabajo adicional concentró en caracterizar las estructuras de las proteínas del anticuerpo. Un avance importante en estos estudios estructurales era el descubrimiento en el principios de los 60 por el Gerald Edelman y el Gally de José de la cadena ligera del anticuerpo, y su realización que esta proteína era igual que la proteína de Bence-Jones describió en 1845 por el Henry Bence Jones . Edelman se encendió descubrir que los anticuerpos están compuestos del enlace de disulfuro - cadenas pesadas y ligeras ligadas. Alrededor del mismo tiempo, el anticuerpo-atar (fabuloso) y las regiones de la cola del anticuerpo (Fc) de IgG fueron caracterizados por el portero de Rodney. Junto, estos científicos dedujeron la estructura y la secuencia completa de IgG, una hazaña del aminoácido para la cual les concedieron en común el Premio Nobel 1972 Del en la fisiología o la medicina . y el David Rowe y el Juan Fahey identificaron IgD, e IgE fue identificado por el Kikishige Ishizaka y el Teruki Ishizaka como clase de anticuerpos implicados en reacciones alérgicas.

Los estudios genéticos revelaron la base de la diversidad extensa de estas proteínas del anticuerpo cuando la recombinación somática de los genes de la inmunoglobulina fue identificada por el Susumu Tonegawa en 1976.

Ver también

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anticuerpos Anti-mitocondriales
Anticuerpos antinucleares
ELISA
Inmunidad humoral
Inmunología
Droga inmunosupresiva
Anticuerpo monoclonal
Nanobodies
Anticuerpos secundarios