Inmunoglobulina G

La inmunoglobulina G (IgG) es un tipo de anticuerpo. Representa aproximadamente el 75% de los anticuerpos séricos en los humanos, la IgG es el tipo de anticuerpo más común que se encuentra en la circulación sanguínea. Las moléculas de IgG son creadas y liberadas por las células B del plasma. Cada IgG tiene dos sitios de unión al antígeno.

Función

Los anticuerpos son los principales componentes de la inmunidad humoral. La IgG es el principal tipo de anticuerpo que se encuentra en la sangre y en el líquido extracelular, lo que le permite controlar la infección de los tejidos del cuerpo. Al unirse a muchos tipos de patógenos como virus, bacterias y hongos, la IgG protege al cuerpo de las infecciones.

Lo hace a través de varios mecanismos:

• La unión de los patógenos mediada por la IgG causa su inmovilización y unión mediante la aglutinación; el recubrimiento de las superficies de los patógenos con IgG (conocido como opsonización) permite su reconocimiento e ingestión por parte de las células inmunes fagocitarias, lo que conduce a la eliminación del propio patógeno;
• La IgG activa toda la vía clásica del sistema del complemento, una cascada de producción de proteínas inmunes que da lugar a la eliminación del patógeno;
• La IgG también se une y neutraliza las toxinas;
• La IgG también desempeña un papel importante en la citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos (ADCC) y en la proteólisis intracelular mediada por anticuerpos, en la que se une al TRIM21 (el receptor con mayor afinidad a la IgG en los seres humanos) para dirigir los viriones marcados a la proteasoma del citosol;
• La IgG también se asocia con reacciones de hipersensibilidad de tipo II y III.

Los anticuerpos IgG se generan tras el cambio de clase y la maduración de la respuesta de los anticuerpos, por lo que participan predominantemente en la respuesta inmunitaria secundaria.

La IgG se segrega como un monómero de pequeño tamaño que permite perfusionar fácilmente los tejidos. Es el único isotipo de anticuerpo que tiene receptores para facilitar el paso a través de la placenta humana, proporcionando así protección al feto en el útero. Junto con la IgA secretada en la leche materna, la IgG residual absorbida a través de la placenta proporciona al neonato inmunidad humoral antes de que se desarrolle su propio sistema inmunológico. El calostro contiene un alto porcentaje de IgG, especialmente el calostro bovino. En individuos con inmunidad previa a un patógeno, la IgG aparece unas 24-48 horas después de la estimulación antigénica.

Por lo tanto, en los primeros seis meses de vida, el recién nacido tiene los mismos anticuerpos que la madre y el niño puede defenderse contra todos los patógenos que la madre encontró en su vida (aunque sólo sea a través de la vacunación) hasta que estos anticuerpos se degraden. Este repertorio de inmunoglobulinas es crucial para los recién nacidos, que son muy sensibles a las infecciones, especialmente en los sistemas respiratorio y digestivo.

Las IgG también están involucradas en la regulación de las reacciones alérgicas. Según Finkelman, hay dos vías de anafilaxis sistémica: los antígenos pueden causar anafilaxis sistémica en ratones por la vía clásica mediante la reticulación de la IgE unida al receptor de mastocitos FcεRI, estimulando la liberación tanto de histamina como de factor activador de plaquetas (PAF). En la vía alternativa los antígenos forman complejos con la IgG, que luego se entrecruzan con el receptor de macrófagos FcγRIII y estimulan sólo la liberación de PAF.

Los anticuerpos IgG pueden prevenir la anafilaxis mediada por IgE interceptando un antígeno específico antes de que se una a la IgE asociada a los mastocitos. En consecuencia, los anticuerpos IgG bloquean la anafilaxis sistémica inducida por pequeñas cantidades de antígeno pero pueden mediar la anafilaxis sistémica inducida por cantidades mayores.

Estructura

Los anticuerpos IgG son grandes proteínas globulares con un peso molecular de alrededor de 150 kDa hechas de cuatro cadenas peptídicas. Contiene dos cadenas pesadas idénticas γ (gamma) de unos 50 kDa y dos cadenas ligeras idénticas de unos 25 kDa, por lo que es una estructura cuaternaria tetramérica. Las dos cadenas pesadas están unidas entre sí y a una cadena ligera por enlaces de disulfuro. El tetrámero resultante tiene dos mitades idénticas, que juntas forman la forma en Y. Cada extremo de la horquilla contiene un sitio idéntico de unión de antígenos. Las diversas regiones y dominios de una IgG típica están representadas en la figura de la izquierda. Las regiones Fc de las IgGs tienen un sitio de glicosilación N muy conservado en la asparagina 297 en la región constante de la cadena pesada. Los N-glicanos adheridos a este sitio son predominantemente estructuras biantenarias nucleosiladas del tipo complejo. Además, pequeñas cantidades de estos N-glicanos también contienen residuos de ácido siálico bisecante GlcNAc y α-2,6-ligado. La composición de N-glicano en IgG se ha vinculado a varias enfermedades autoinmunes, infecciosas y metabólicas.

Subclases

Hay cuatro subclases de IgG (IgG1, 2, 3 y 4) en los humanos, nombradas en orden de su abundancia en el suero (siendo la IgG1 la más abundante).

Nota: La afinidad de las IgG con los receptores Fc en las células fagocitarias es específica de cada especie individual de la que proviene el anticuerpo, así como de la clase. La estructura de las regiones de bisagra (región 6 del diagrama) contribuye a las propiedades biológicas únicas de cada una de las cuatro clases de IgG. Aunque hay alrededor de un 95% de similitud entre sus regiones Fc, la estructura de las regiones de bisagra es relativamente diferente.

Dadas las propiedades opuestas de las subclases IgG (fijación y no fijación del complemento; fijación y no fijación de FcR), y el hecho de que la respuesta inmunitaria a la mayoría de los antígenos incluye una mezcla de las cuatro subclases, ha sido difícil comprender cómo las subclases IgG pueden trabajar juntas para proporcionar una inmunidad protectora. En 2013, se propuso el Modelo Temporal de la función de la IgE y la IgG humanas. Este modelo sugiere que la IgG3 (y la IgE) aparecen temprano en una respuesta. La IgG3, aunque de afinidad relativamente baja, permite que las defensas mediadas por la IgG se unan a las mediadas por la IgM para eliminar los antígenos extraños. Posteriormente, se produce una afinidad mayor entre la IgG1 y la IgG2. El equilibrio relativo de estas subclases, en cualquier complejo inmunológico que se forme, ayuda a determinar la fuerza de los procesos inflamatorios que siguen. Finalmente, si el antígeno persiste, se produce una alta afinidad IgG4, que amortigua la inflamación ayudando a reducir los procesos mediados por FcR.

La capacidad relativa de las diferentes subclases de IgG para fijar el complemento puede explicar por qué algunas respuestas de anticuerpos anti-donantes dañan un injerto después de un trasplante de órganos.

En un modelo de ratón de anemia mediada por autoanticuerpos usando variantes de cambio de isotipo de IgG de un autoanticuerpo antieritrocitario, se encontró que la IgG2a del ratón era superior a la IgG1 en la activación del complemento. Además, se encontró que el isotipo IgG2a fue capaz de interactuar muy eficientemente con FcgammaR. Como resultado, se requirieron dosis 20 veces mayores de IgG1, en relación con los autoanticuerpos IgG2a, para inducir una patología mediada por autoanticuerpos. Es importante recordar que la IgG1 de los ratones y la IgG1 humana no son necesariamente similares en cuanto a su función, y la inferencia de la función de los anticuerpos humanos a partir de los estudios en ratones debe hacerse con mucho cuidado. Sin embargo, sigue siendo cierto que tanto los anticuerpos humanos como los de los ratones tienen diferentes habilidades para fijar el complemento y para unirse a los receptores Fc.

Papel en el diagnóstico

La medición de la inmunoglobulina G puede ser una herramienta de diagnóstico para ciertas condiciones, como la hepatitis autoinmune, si se indica por ciertos síntomas. Clínicamente, los niveles de anticuerpos IgG medidos se consideran generalmente indicativos del estado inmunológico de un individuo frente a determinados patógenos. Un ejemplo común de esta práctica son los títulos extraídos para demostrar la inmunidad serológica al sarampión, las paperas y la rubéola (MMR), el virus de la hepatitis B y la varicela, entre otros.

La prueba de IgG no está indicada para el diagnóstico de la alergia.

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Referencias

1. Ren, J, Xiang, X, Ji, F, Gao, X, Han, L, Jia, L et al.. Benzotriazole-5-carboxylic as a mixed-mode ligand for chromatographic separation of antibody with enhanced adsorption capacity. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2021;1179 :122652. doi: 10.1016/j.jchromb.2021.122652. PubMed PMID:34280681 .
2. Xu, W, Liu, J, Song, D, Li, C, Zhu, A, Long, F et al.. Rapid, label-free, and sensitive point-of-care testing of anti-SARS-CoV-2 IgM/IgG using all-fiber Fresnel reflection microfluidic biosensor. Mikrochim Acta. 2021;188 (8):261. doi: 10.1007/s00604-021-04911-0. PubMed PMID:34278534 .
3. Olsen, K, Hodson, J, Ronca, V, Bozward, AG, Hayden, J, Wootton, G et al.. Type 2 Autoimmune Hepatitis and Nonadherence to Medication Correlate With Premature Birth and Risk of Postpartum Flare. Hepatol Commun. 2021;5 (7):1252-1264. doi: 10.1002/hep4.1714. PubMed PMID:34278173 PubMed Central PMC8279459.
4. Olaleye, KT, Oladunjoye, AO, Otuada, D, Anugwom, GO, Basiru, TO, Udeogu, JE et al.. The Effectiveness of Electroconvulsive Therapy on Catatonia in a Case of Anti-N-Methyl-D-Aspartate (Anti-NMDA) Receptor Encephalitis. Cureus. 2021;13 (6):e15706. doi: 10.7759/cureus.15706. PubMed PMID:34277291 PubMed Central PMC8285755.
5. Yang, SH, Zhang, HY, Huang, CC, Tsai, YY, Liao, SM. Red Zn₂SiO₄:Eu³⁺ and Mg₂TiO₄:Mn⁴⁺ nanophosphors for on-site rapid optical detections: Synthesis and characterization. Appl Phys A Mater Sci Process. 2021;127 (8):588. doi: 10.1007/s00339-021-04733-0. PubMed PMID:34276141 PubMed Central PMC8271324.