Un anticuerpo (Ab), también conocido como inmunoglobulina (Ig), es una proteína grande en forma de Y producida principalmente por células plasmáticas que es utilizada por el sistema inmunológico para neutralizar patógenos como las bacterias y los virus patógenos.
El anticuerpo reconoce una molécula única del patógeno, llamada antígeno, a través de la región variable de unión al antígeno del fragmento (Fab). Cada punta de la «Y» de un anticuerpo contiene un paratópico (análogo a una cerradura) que es específico para un epítopo particular (análogo a una llave) en un antígeno, permitiendo que estas dos estructuras se unan con precisión. Mediante este mecanismo de unión, un anticuerpo puede marcar un microbio o una célula infectada para que sea atacado por otras partes del sistema inmunológico, o puede neutralizar su objetivo directamente (por ejemplo, inhibiendo una parte de un microbio que es esencial para su invasión y supervivencia). Según el antígeno, la unión puede impedir el proceso biológico que causa la enfermedad o puede activar a los macrófagos para que destruyan la sustancia extraña. La capacidad de un anticuerpo para comunicarse con los demás componentes del sistema inmunitario está mediada por su región Fc (situada en la base de la «Y»), que contiene un sitio de glicosilación conservado que participa en esas interacciones. La producción de anticuerpos es la principal función del sistema inmunológico humoral.
Los anticuerpos son secretados por las células B del sistema inmunológico adaptativo, principalmente por células B diferenciadas llamadas células plasmáticas. Los anticuerpos pueden presentarse en dos formas físicas, una forma soluble que es secretada por la célula para ser liberada en el plasma sanguíneo, y una forma unida a una membrana que se adhiere a la superficie de una célula B y que se denomina receptor de células B (BCR). El BCR se encuentra sólo en la superficie de las células B y facilita la activación de estas células y su posterior diferenciación en fábricas de anticuerpos llamadas células plasmáticas o células B de memoria que sobrevivirán en el cuerpo y recordarán ese mismo antígeno para que las células B puedan responder más rápidamente a una futura exposición. En la mayoría de los casos, la interacción de la célula B con una célula T helper es necesaria para producir la activación completa de la célula B y, por lo tanto, la generación de anticuerpos después de la unión al antígeno. Los anticuerpos solubles se liberan en la sangre y en los fluidos tisulares, así como en muchas secreciones para seguir buscando microorganismos invasores.
Los anticuerpos son glicoproteínas pertenecientes a la superfamilia de las inmunoglobulinas. Constituyen la mayor parte de la fracción de gammaglobulina de las proteínas de la sangre. Normalmente están formados por unidades estructurales básicas, cada una con dos grandes cadenas pesadas y dos pequeñas cadenas ligeras. Hay varios tipos diferentes de cadenas pesadas de anticuerpos que definen los cinco tipos diferentes de fragmentos cristalizables (Fc) que pueden estar unidos a los fragmentos de unión al antígeno. Los cinco tipos diferentes de regiones Fc permiten agrupar los anticuerpos en cinco isotipos. Cada región Fc de un isotipo de anticuerpo particular es capaz de unirse a su Receptor Fc específico (FcR), excepto para la IgD, que es esencialmente el BCR, permitiendo así que el complejo antígeno-anticuerpo medie diferentes papeles dependiendo de qué FcR se une. La capacidad de un anticuerpo para unirse a su correspondiente FcR se modula aún más por la estructura del glicano o los glicanos presentes en los lugares conservados dentro de su región Fc. La capacidad de los anticuerpos para unirse a los FcR ayuda a dirigir la respuesta inmunológica apropiada para cada tipo diferente de objeto extraño que encuentran. Por ejemplo, la IgE es responsable de una respuesta alérgica que consiste en la degranulación de los mastocitos y la liberación de histamina. El paratópico Fab de la IgE se une al antígeno alérgico, por ejemplo a las partículas de ácaros del polvo doméstico, mientras que su región Fc se une al receptor Fc ε. La interacción alógeno-IgE-FcRε media la transducción de la señal alérgica para inducir condiciones como el asma.
Aunque la estructura general de todos los anticuerpos es muy similar, una pequeña región en la punta de la proteína es extremadamente variable, lo que permite que existan millones de anticuerpos con estructuras de punta ligeramente diferentes, o sitios de unión al antígeno. Esta región se conoce como la región hipervariable. Cada una de estas variantes puede unirse a un antígeno diferente. Esta enorme diversidad de paratopas de anticuerpos en los fragmentos de unión al antígeno permite al sistema inmunológico reconocer una variedad igualmente amplia de antígenos. La población grande y diversa de paratopos de anticuerpos se genera por eventos de recombinación aleatorios de un conjunto de segmentos de genes que codifican diferentes sitios de unión a los antígenos (o paratopos), seguidos de mutaciones aleatorias en esta área del gen del anticuerpo, que crean una mayor diversidad. Este proceso recombinativo que produce diversidad de paratopos de anticuerpos clónicos se denomina recombinación V(D)J o VJ. Básicamente, el paratópico de anticuerpos es poligénico, compuesto por tres genes, V, D y J. Cada locus de paratópico es también polimórfico, de tal manera que durante la producción de anticuerpos se elige un alelo de V, uno de D y uno de J. Estos segmentos de genes se unen entonces usando una recombinación genética aleatoria para producir el paratópico. La región donde los genes se recombinan aleatoriamente es la región hipervariable utilizada para reconocer diferentes antígenos sobre una base clonal.
Los genes de los anticuerpos también se reorganizan en un proceso llamado cambio de clase que cambia un tipo de fragmento de cadena pesada Fc a otro, creando un isotipo diferente del anticuerpo que retiene la región variable específica del antígeno. Esto permite que un solo anticuerpo sea utilizado por diferentes tipos de receptores Fc, expresados en diferentes partes del sistema inmunológico.
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Referencias
- Arce, LP, Pavan, MF, Bok, M, Gutiérrez, SE, Estein, SM, Santos, AT et al.. A multispecies competitive nanobody-based ELISA for the detection of antibodies against hepatitis E virus. Sci Rep. 2023;13 (1):15448. doi: 10.1038/s41598-023-41955-z. PubMed PMID:37723180 PubMed Central PMC10507121.
- Fernandez-Brando, RJ, Sacerdoti, F, Amaral, MM, Bernal, AM, Da Rocha, M, Belardo, M et al.. Detection of plasma anti-lipopolysaccharide (LPS) antibodies against enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC) in asymptomatic kindergarten teachers from Buenos Aires province. Rev Argent Microbiol. 2023; :. doi: 10.1016/j.ram.2023.05.006. PubMed PMID:37704516 .
- Solórzano-Santos, F, Arellano-Galindo, J, Acosta-Contreras, CS, Klunder-Klunder, M, Gante, CLP, Salazar-García, M et al.. SARS-CoV-2 antibodies in research personnel with asymptomatic infection in the pre-vaccination stage. Gac Med Mex. 2023;159 (4):344-347. doi: 10.24875/GMM.M23000784. PubMed PMID:37699228 .
- Villaseñor-Echavarri, R, De-la-Rosa-Martinez, D, Frías-Jimenez, E, Martin-Onraet, A, Cruz-Cruz, A, Herrera-Montalvo, LA et al.. Prevalence of SARS-CoV-2 antibodies in cancer patients and healthcare workers vaccinated with two doses of BNT162b2 or AZD122. A propensity analysis. Gac Med Mex. 2023;159 (4):287-295. doi: 10.24875/GMM.23000038. PubMed PMID:37699227 .
- Pau Parra, A, Ramos, N, Perurena-Prieto, J, Manrique-Rodríguez, S, Climente, M, García Quintanilla, L et al.. Pharmacokinetics of eculizumab in adult and pediatric patients with atypical hemolytic uremic syndrome and C3 glomerulopathy. Farm Hosp. 2023; :. doi: 10.1016/j.farma.2023.07.009. PubMed PMID:37612186 .