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¿Cómo se detiene la producción de anticuerpos?

¿Cómo se detiene la producción de anticuerpos?


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Una vez que se realiza la selección clonal, las células B comenzarían a dividirse y producir anticuerpos. Entonces, después de que se elimina un antígeno, ¿qué detiene la división de las células B y la producción de anticuerpos?


Tras la activación, las células B plasmáticas regulan positivamente los receptores de muerte como parte de su activación. La presencia del antígeno supera la señal de muerte, por lo que la célula sobrevive. Cuando se pierde el antígeno, las señales de muerte superan las señales de supervivencia ya que no hay antígeno, por lo que la célula B muere por apoptosis.

Las células B de memoria no hacen esto. Sobreviven y continúan produciendo anticuerpos durante años, aunque esto disminuye lentamente. Los anticuerpos deben producirse ya que los mecanismos inmunitarios mediados por anticuerpos son extremadamente importantes para la memoria y la razón por la que una infección posterior se elimina tan rápidamente. Además, para el ejemplo del VPH, los anticuerpos inducidos por la vacuna evitan que el virus infecte incluso las células (los llamados anticuerpos neutralizantes).


Tiene razón al decir que las células plasmáticas se diferencian de manera terminal, por lo que no se convierten en células de memoria, ni se calman ni nada por el estilo. Pero no todas las células plasmáticas son iguales, hay células plasmáticas de corta duración (SLPC) que son menos específicas, pero surgen rápidamente después de la estimulación, y hay células plasmáticas de larga duración (LLPC) que aparecen más tarde y tienen un antígeno más específico. vinculante. Los SLPC se activan rápidamente, pero también se pierden rápidamente. Estas son las células de las que hablaba Android cuando dijo que los programas apoptóticos se inician tan pronto como las células se activan y finalmente son eliminadas por estos mecanismos. Las LLPC son las células que permanecen en su cuerpo durante mucho más tiempo (teóricamente de por vida, pero probablemente no prácticamente, a menos que sea atropellado por un autobús en un par de años). Cuando recibe una vacuna, estas son las células que producen anticuerpos que se pueden detectar en la sangre durante varios años (lo que se busca en las pruebas de título de anticuerpos). Estas células tienen un suministro bastante limitado, por lo que sabemos menos sobre ellas. Mi conjetura es que no se eliminan activamente, pero pueden eliminarse con el tiempo por otros mecanismos (intencionalmente no definidos aquí).


Mi comprensión de esta pregunta es: los anticuerpos son producidos por células plasmáticas que son células B diferenciadas terminalmente. La maduración de las células B a células plasmáticas es estimulada por la presencia de antígenos (células T, citocinas, etc., etc.).

En ausencia de antígeno, las células plasmáticas existentes sufren apoptosis y no se estimulará la maduración de las células B afines, por lo que no se producirán más células plasmáticas.

Me ha resultado sorprendentemente difícil encontrar referencias en apoyo de estas afirmaciones, aunque existe una gran literatura sobre la supresión de la apoptosis en las células B de memoria.


¿Cómo se detiene la producción de anticuerpos? - biología

Las variaciones en la estructura del anticuerpo permiten una gran diversidad de reconocimiento de antígenos entre diferentes anticuerpos.

Objetivos de aprendizaje

Diferenciar entre las clases de anticuerpos.

Conclusiones clave

Puntos clave

  • Los anticuerpos contienen cuatro polipéptidos: dos cadenas pesadas idénticas (entre sí) en una formación & # 8220Y & # 8221 y dos cadenas ligeras ideníticas (entre sí) en el exterior de la parte superior de la porción & # 8220Y & # 8221.
  • Cada anticuerpo tiene una región variable única, que es responsable de la detección y especificidad del antígeno.
  • Hay cinco clases de anticuerpos, cada uno utilizado por el cuerpo en diferentes condiciones, que incluyen IgM, IgG, IgA, IgD e IgE. Ig significa inmunoglobulina.
  • Las IgA, secretadas en la leche, las lágrimas y las mucosas, son los anticuerpos más numerosos producidos en el interior del organismo, mientras que las IgG circulantes son las más abundantes.

Términos clave

  • inmunoglobulina: cualquiera de las glicoproteínas en el suero sanguíneo que responden a la invasión de antígenos extraños y que protegen al huésped mediante la eliminación de patógenos, también conocido como anticuerpo
  • antígeno: una sustancia que se une a un anticuerpo específico puede causar una respuesta inmune
  • Célula B: un linfocito, desarrollado en la bolsa de las aves y la médula ósea de otros animales, que produce anticuerpos y es responsable del sistema inmunológico.
  • epítopo: la parte de una biomolécula (como una proteína) que es el objetivo de una respuesta inmune la parte del antígeno reconocida por el sistema inmune

Estructura de anticuerpos

Un anticuerpo es una molécula que reconoce un antígeno específico, este reconocimiento es un componente vital de la respuesta inmune adaptativa. Los anticuerpos se componen de cuatro polipéptidos: dos cadenas pesadas idénticas (unidades peptídicas grandes) que están parcialmente unidas entre sí en una formación & # 8220Y & # 8221, que están flanqueadas por dos cadenas ligeras idénticas (unidades peptídicas pequeñas). El área donde se reconoce el antígeno en el anticuerpo se conoce como dominio variable o región variable. Es por eso que existen numerosos anticuerpos que pueden reconocer cada uno un antígeno diferente. La base del anticuerpo se conoce como dominio constante o región constante. La porción de un antígeno que es reconocida por el anticuerpo se conoce como epítopo.

Anticuerpos: (a) A medida que madura una célula B de la línea germinal, una enzima llamada ADN recombinasa escinde al azar los segmentos V y J del gen de la cadena ligera. El empalme a nivel de ARNm da como resultado un reordenamiento genético adicional. Como resultado, (b) cada anticuerpo tiene una región variable única capaz de unirse a un antígeno diferente.

Variación de anticuerpos

En las células B, la región variable del gen de la cadena ligera tiene 40 segmentos variables (V) y cinco segmentos de unión (J). Una enzima llamada ADN recombinasa escinde aleatoriamente la mayoría de estos segmentos del gen, empalmando un segmento V en un segmento J. Durante el procesamiento del ARN, todos los segmentos V y J menos uno se empalman. La recombinación y el empalme pueden resultar en más de 10 6 combinaciones posibles de VJ. Como resultado, cada célula B diferenciada en el cuerpo humano típicamente tiene una cadena variable única. El dominio constante, que no se une a un anticuerpo, es el mismo para todos los anticuerpos. La gran diversidad de la estructura de los anticuerpos se traduce en la gran diversidad de antígenos que los anticuerpos pueden unirse y reconocer.

Al igual que los TCR (receptores de células T) y BCR (receptores de células B), la diversidad de anticuerpos se produce mediante la mutación y recombinación de aproximadamente 300 segmentos de genes diferentes que codifican los dominios variables de cadena ligera y pesada en células precursoras que están destinadas a convertirse en células B. Los dominios variables de las cadenas pesada y ligera interactúan para formar el sitio de unión a través del cual un anticuerpo puede unirse a un epítopo específico en un antígeno. El número de dominios constantes repetidos en las clases de Ig (discutidos a continuación) es el mismo para todos los anticuerpos correspondientes a una clase específica. Los anticuerpos son estructuralmente similares al componente extracelular de las BCR. La maduración de las células B en células plasmáticas se produce cuando las células adquieren la capacidad de secretar la porción de anticuerpo de su BCR en grandes cantidades.

Clases de anticuerpos

Los anticuerpos se pueden dividir en cinco clases (IgM, IgG, IgA, IgD e IgE) según sus propiedades fisicoquímicas, estructurales e inmunológicas. Ig significa inmunoglobulina, otro término para un anticuerpo. Las IgG, que constituyen aproximadamente el 80 por ciento de todos los anticuerpos en circulación, tienen cadenas pesadas que constan de un dominio variable y tres dominios constantes idénticos. IgA e IgD también tienen tres dominios constantes por cadena pesada, mientras que IgM e IgE tienen cada uno cuatro dominios constantes por cadena pesada. El dominio variable determina la especificidad de unión, mientras que el dominio constante de la cadena pesada determina el mecanismo de acción inmunológico de la clase de anticuerpos correspondiente. Es posible que dos anticuerpos tengan las mismas especificidades de unión, pero estén en clases diferentes y, por lo tanto, estén involucrados en funciones diferentes.

Después de que se produce una defensa adaptativa contra un patógeno, típicamente las células plasmáticas primero secretan IgM a la sangre. Los BCR en células B vírgenes son de la clase IgM y, ocasionalmente, de la clase IgD. Las moléculas de IgM comprenden aproximadamente el diez por ciento de todos los anticuerpos. Antes de la secreción de anticuerpos, las células plasmáticas ensamblan moléculas de IgM en pentámeros (cinco anticuerpos individuales) unidos por una cadena de unión (J). La disposición del pentámero significa que estas macromoléculas pueden unirse a diez antígenos idénticos. Sin embargo, las moléculas de IgM liberadas temprano en la respuesta inmune adaptativa no se unen a los antígenos de manera tan estable como las IgG, que son uno de los posibles tipos de anticuerpos secretados en grandes cantidades tras la reexposición al mismo patógeno. Las propiedades de las inmunoglobulinas y sus estructuras básicas se muestran en la tabla.

Clases de anticuerpos: Las inmunoglobulinas (clases de anticuerpos) tienen diferentes funciones, pero todas están compuestas por cadenas ligeras y pesadas que forman una estructura en forma de Y.

Las IgA pueblan la saliva, las lágrimas, la leche materna y las secreciones mucosas de los tractos gastrointestinal, respiratorio y genitourinario. En conjunto, estos fluidos corporales recubren y protegen la extensa mucosa (4000 pies cuadrados en humanos). El número total de moléculas de IgA en estas secreciones corporales es mayor que el número de moléculas de IgG en el suero sanguíneo. También se secreta una pequeña cantidad de IgA en el suero en forma monomérica. Por el contrario, algo de IgM se secreta en los fluidos corporales de la mucosa. De manera similar a la IgM, las moléculas de IgA se secretan como estructuras poliméricas unidas con una cadena J. Sin embargo, las IgA se secretan principalmente como moléculas diméricas, no como pentámeros.

La IgE está presente en el suero en pequeñas cantidades y se caracteriza mejor por su papel como mediador de alergias. La IgD también está presente en pequeñas cantidades. De manera similar a la IgM, las BCR que contienen la clase de anticuerpos IgD se encuentran en la superficie de las células B vírgenes. Esta clase apoya el reconocimiento de antígenos y la posterior maduración de las células B a células plasmáticas.


Inmunidad adaptativa

E. John Wherry, David Masopust, en Viral Pathogenesis (tercera edición), 2016

2.1 Medidas de anticuerpos

Existen muchos métodos para medir los anticuerpos frente a virus, y tanto la cinética de la respuesta como su importancia biológica dependen del ensayo utilizado. El ensayo canónico es la prueba de neutralización, en la que se prueba la capacidad del anticuerpo para reducir la infectividad viral. Esta prueba depende de la disponibilidad de un método conveniente para medir la infectividad viral, a menudo un ensayo de placa. Una técnica común implica el uso de un único inóculo viral, como por ejemplo, se analizan diluciones en serie de 100 PFU (unidades formadoras de placa) de un anticuerpo de prueba para determinar la dilución más alta que reducirá el recuento de placa en un 50%. Sin embargo, las pruebas de neutralización no se pueden utilizar para algunos virus importantes, como los virus de la hepatitis B y C, que no pueden cultivarse fácilmente en cultivos celulares.

Existen muchos ensayos alternativos que miden la capacidad del anticuerpo para unirse a antígenos virales, incluida la inhibición de la hemaglutinación, inmunofluorescencia, transferencia Western y ELISA (ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas). De estos, el más utilizado es el ensayo ELISA, que se puede adaptar fácilmente a la cuantificación, la automatización y el rendimiento rápido. Un antígeno, ya sea un virus completo, una proteína viral o un péptido viral, se une a un sustrato y luego se incuba con diluciones seriadas del anticuerpo de prueba. La adherencia del anticuerpo de prueba se determina con un antisuero conjugado dirigido contra la inmunoglobulina de la especie en prueba. .

A diferencia del ELISA, el Western blot es una prueba cualitativa que proporciona información sobre la especificidad del anticuerpo de prueba. Las proteínas de un lisado viral se separan, a menudo mediante electroforesis en gel de poliacrilamida, y se reticulan a una tira de celulosa. Se analiza la capacidad de un suero desconocido para unirse a cualquiera de las proteínas de la tira y la reacción se "desarrolla" con un antisuero marcado contra inmunoglobulina, como en el caso del ELISA.

La producción de anticuerpos también se puede medir a nivel celular. En el ensayo ELISPOT, las células, incluidas las células plasmáticas, se preparan a partir de sangre o tejidos linfoides y se superponen sobre una superficie a la que se ha unido previamente un antígeno diana. El anticuerpo específico de antígeno liberado por células plasmáticas específicas se une al antígeno análogo y el "foco" se desarrolla utilizando una variación del método utilizado en los ensayos ELISA. Este ensayo permite el recuento de células secretoras de anticuerpos (ASC) y puede emplearse para estudios de la dinámica de la respuesta de anticuerpos.

¿Cómo contrarresta la respuesta adaptativa los dos estados diferentes de un virus, el virión infeccioso extracelular versus el virus de replicación intracelular?


Regulación DE LA RESPUESTA HUMORAL

La regulación de la respuesta inmune está posiblemente mediada de varias formas. Primero, se cree que un grupo específico de células T, las células T supresoras, están involucradas en la reducción de la respuesta inmune. Al igual que las células T auxiliares, las células T supresoras son estimuladas por el antígeno pero, alternativamente, al soltar las linfocinas que activan las células B (y otras células), las células T supresoras liberan factores que suprimen la respuesta de las células B. Si bien la inmunosupresión no se comprende del todo, parece ser más complicada que el tracto de activación, y tal vez afecte a las células adicionales en el tracto general.

Otras agencias de ordenanza involucran interacciones entre anticuerpos y células B. Un mecanismo, el & # 8220 bloqueo del antígeno & # 8221, ocurre cuando altas dosis de anticuerpo interactúan con todos los determinantes antigénicos del antígeno, suprimiendo así las interacciones con los receptores de células B. Un segundo mecanismo, & # 8220 asociación cruzada de receptores & # 8221, tiene consecuencias cuando el anticuerpo, el borde de una célula B a través de su receptor Fc y el receptor de células B se combinan con el antígeno. Este & # 8220 entrecruzamiento & # 8221 inhibe que la célula B produzca más anticuerpos.

Otra agencia de ordenanza que se ha propuesto es la hipótesis de la red idiotípica. Esta teoría sugiere que los determinantes idiotípicos de las moléculas de anticuerpos están tan solos que parecen extraños para el sistema inmunológico y, por lo tanto, son antigénicos. Por tanto, la producción de anticuerpo en respuesta al antígeno conduce a la producción de anti-anticuerpo en respuesta, y anti-anti-anticuerpo, etc. Sin embargo, eventualmente, el grado de [anti] n-anticuerpo no es suficiente para traer otra unidad de munición y la cascada termina.


Introducción

Los anticuerpos son proteínas del huésped que son producidas por el sistema inmunológico en respuesta a moléculas extrañas que ingresan al cuerpo. Estas moléculas extrañas se denominan antígenos y su reconocimiento molecular por parte del sistema inmunológico da como resultado la producción selectiva de anticuerpos que pueden unirse al antígeno específico. Los anticuerpos son producidos por los linfocitos B y circulan por la sangre y la linfa donde se unen a su antígeno específico, lo que permite eliminarlo de la circulación.

Esta capacidad de los sistemas inmunitarios de los animales para producir anticuerpos capaces de unirse específicamente a antígenos se puede aprovechar para fabricar sondas para la detección de moléculas de interés en una variedad de aplicaciones de investigación y diagnóstico. Ciertamente, ninguna otra tecnología actual permite a los investigadores diseñar y fabricar herramientas de reconocimiento molecular tan específicas. Varias características importantes, además de su alta especificidad, hacen que los anticuerpos sean particularmente propicios para el desarrollo como sondas. Por ejemplo, excepto en aquellas porciones que determinan la unión del antígeno, los anticuerpos comparten una estructura proteica relativamente uniforme y bien caracterizada que les permite ser purificados, marcados y detectados de manera predecible y reproducible mediante métodos generalizados.

Los procedimientos para generar, purificar y modificar anticuerpos para su uso como sondas específicas de antígeno se desarrollaron durante las décadas de 1970 y 1980 y se han mantenido relativamente sin cambios desde que Harlow y Lane publicaron su clásico Antibodies: A Laboratory Manual en 1988.

Guía de purificación y producción de anticuerpos

El Manual técnico actualizado de producción y purificación de anticuerpos es un recurso esencial para cualquier laboratorio que trabaje con anticuerpos. El manual proporciona una descripción general de la estructura y los tipos de anticuerpos, así como información técnica sobre los procedimientos, reactivos y herramientas que se utilizan para producir, purificar, fragmentar y marcar anticuerpos.


Biología 151 - Capítulo 21

Las proteínas se rompen en fragmentos, se transportan al retículo endoplásmico rugoso, se fusionan con una vesícula de Golgi que contiene MHC de clase II y este complejo se transporta a la membrana plasmática.

Las proteínas se rompen en fragmentos dentro de una vesícula, que se fusiona con una vesícula de Golgi que contiene MHC de clase I, y este complejo se transporta a la membrana plasmática.

Las proteínas se rompen en fragmentos dentro de una vesícula, que se fusiona con una vesícula de Golgi que contiene MHC de clase II, y este complejo se transporta a la membrana plasmática.

Las proteínas se rompen en fragmentos, se transportan al retículo endoplásmico rugoso, se combinan con los MHC de clase II, se trasladan al aparato de Golgi y luego a la membrana plasmática.

Las proteínas se rompen en fragmentos, se transportan al retículo endoplásmico rugoso, se fusionan con una vesícula de Golgi que contiene MHC de clase II y este complejo se transporta a la membrana plasmática.

Las proteínas se rompen en fragmentos dentro de una vesícula, que se fusiona con una vesícula de Golgi que contiene MHC de clase I, y este complejo se transporta a la membrana plasmática.

Las proteínas se rompen en fragmentos dentro de una vesícula, que se fusiona con una vesícula de Golgi que contiene MHC de clase II, y este complejo se transporta a la membrana plasmática.

Las proteínas se rompen en fragmentos, se transportan al retículo endoplásmico rugoso, se combinan con los MHC de clase II, se trasladan al aparato de Golgi y luego a la membrana plasmática.


Hay cinco clases de cadenas pesadas, cada una con diferentes propiedades biológicas

En los mamíferos, hay cinco clases de anticuerpos, IgA, IgD, IgE, IgG e IgM, cada uno con su propia clase de cadena pesada & # x02014 & # x003b1, & # x003b4, & # x003b5, & # x003b3 y & # x003bc, respectivamente. Las moléculas de IgA tienen cadenas & # x003b1, las moléculas de IgG tienen cadenas & # x003b3, etc. Además, hay varias subclases de inmunoglobulinas IgG e IgA, por ejemplo, hay cuatro subclases de IgG humanas (IgG1, IgG2, IgG3 e IgG4), que tienen & # x003b31, & # x003b32, & # x003b33y & # x003b34 cadenas pesadas, respectivamente. Las diversas cadenas pesadas dan una conformación distintiva a las regiones de bisagra y cola de los anticuerpos, de modo que cada clase (y subclase) tiene propiedades características propias.

IgM, que tiene cadenas pesadas & # x003bc, es siempre la primera clase de anticuerpo producido por una célula B en desarrollo, aunque muchas células B eventualmente cambian para producir otras clases de anticuerpos (discutido más adelante). El precursor inmediato de una célula B, llamada célula pre-B, inicialmente forma cadenas & # x003bc, que se asocian con las llamadas cadenas ligeras sustitutas (en sustitución de las cadenas ligeras genuinas) e insertar en la membrana plasmática. Los complejos de cadenas & # x003bc y cadenas ligeras sustitutas son necesarios para que la célula progrese a la siguiente etapa de desarrollo, donde produce cadenas ligeras auténticas. Las cadenas ligeras se combinan con las cadenas & # x003bc, reemplazando las cadenas ligeras sustitutas, para formar moléculas de IgM de cuatro cadenas (cada una con dos cadenas & # x003bc y dos cadenas ligeras). Estas moléculas luego se insertan en la membrana plasmática, donde funcionan como receptores de antígenos. En este punto, la celda se llama células B inmaduras na & # x000efve. Después de salir de la médula ósea, la célula comienza a producir superficie celular. IgD moléculas también, con el mismo sitio de unión al antígeno que las moléculas de IgM. Ahora se llama células B maduras na & # x000efve. Es esta célula la que puede responder al antígeno extraño en los órganos linfoides periféricos (figura 24-22).

Figura 24-22.

Las principales etapas del desarrollo de las células B. Todas las etapas mostradas ocurren independientemente del antígeno. Cuando son activados por su antígeno extraño específico y las células T colaboradoras en los órganos linfoides periféricos, las células B na & # x000efve maduras proliferan y se diferencian (más.)

La IgM no es solo la primera clase de anticuerpo que aparece en la superficie de una célula B en desarrollo. También es la clase principal secretada a la sangre en las primeras etapas de una primario respuesta de anticuerpos, en la primera exposición a un antígeno. (A diferencia de la IgM, las moléculas de IgD se secretan solo en pequeñas cantidades y parecen funcionar principalmente como receptores de antígeno en la superficie celular). En su forma secretada, la IgM es un pentámero compuesto por cinco unidades de cuatro cadenas, lo que le da un total de 10 antígenos. -Lugares de unión. Cada pentámero contiene una copia de otra cadena polipeptídica, llamada Cadena J (unión). La cadena J es producida por células secretoras de IgM y se inserta covalentemente entre dos regiones de la cola adyacentes (figura 24-23).

Figura 24-23.

Una molécula de IgM pentamérica. Las cinco subunidades se mantienen unidas por enlaces disulfuro. (rojo). Una sola cadena J, que tiene una estructura similar a la de un solo dominio de Ig (discutida más adelante), está unida por enlaces disulfuro entre las colas de dos cadenas pesadas & # x003bc. (más. )

La unión de un antígeno a una única molécula de IgM pentamérica secretada puede activar el sistema del complemento. Como se discutió en el capítulo 25, cuando el antígeno está en la superficie de un patógeno invasor, esta activación del complemento puede marcar al patógeno para la fagocitosis o matarlo directamente.

La clase principal de inmunoglobulina en la sangre es IgG, que es un monómero de cuatro cadenas producido en grandes cantidades durante secundario Respuestas inmunes. Además de activar el complemento, la región de la cola de una molécula de IgG se une a receptores específicos en macrófagos y neutrófilos. En gran parte por medio de tales receptores Fc (llamados así porque las colas de anticuerpos se denominan Fc regiones), estas células fagocíticas se unen, ingieren y destruyen los microorganismos infecciosos que se han recubierto con los anticuerpos IgG producidos en respuesta a la infección (figura 24-24).

Figura 24-24.

Fagocitosis activada por anticuerpos. (A) Una bacteria recubierta de anticuerpo IgG es fagocitada de manera eficiente por un macrófago o neutrófilo, que tiene receptores en la superficie celular que se unen a la región de la cola (Fc) de las moléculas de IgG. La unión de la bacteria recubierta de anticuerpos (más.)

Las moléculas de IgG son los únicos anticuerpos que pueden pasar de la madre al feto a través de la placenta. Las células de la placenta que están en contacto con la sangre materna tienen receptores Fc que se unen a moléculas de IgG transmitidas por la sangre y dirigen su paso al feto. Las moléculas de anticuerpo unidas a los receptores se llevan primero a las células placentarias mediante endocitosis mediada por receptores. Luego se transportan a través de la célula en vesículas y se liberan por exocitosis a la sangre fetal (un proceso llamado transcitosis, discutido en el Capítulo 13). Debido a que otras clases de anticuerpos no se unen a estos receptores Fc particulares, no pueden atravesar la placenta. La IgG también se secreta en la leche materna y se absorbe del intestino del recién nacido a la sangre, lo que protege al bebé contra las infecciones.

IgA es la clase principal de anticuerpos en las secreciones, que incluyen saliva, lágrimas, leche y secreciones respiratorias e intestinales. Mientras que la IgA es un monómero de cuatro cadenas en la sangre, es un dímero de ocho cadenas en las secreciones (figura 24-25). Otro tipo de receptor Fc que es exclusivo de los epitelios secretores lo transporta a través de las células epiteliales secretoras desde el líquido extracelular al líquido secretado (fig. 24-26). Este receptor de Fc también puede transportar IgM a las secreciones (pero con menor eficacia), razón por la cual probablemente los individuos con una deficiencia selectiva de IgA, la forma más común de deficiencia de anticuerpos, sólo se ven afectados levemente por el defecto.

Figura 24-25.

Un diagrama muy esquematizado de una molécula de IgA dimérica que se encuentra en las secreciones. Además de los dos monómeros de IgA, hay una sola cadena J y una cadena polipeptídica adicional llamada componente secretor, que se cree que protege las moléculas de IgA (más.)

Figura 24-26.

El mecanismo de transporte de una molécula de IgA dimérica a través de una célula epitelial. La molécula de IgA, como dímero que contiene la cadena J, se une a una proteína receptora transmembrana en la superficie no luminal de una célula epitelial secretora. Los complejos receptor-IgA (más.)

La región de la cola de IgE moléculas, que son monómeros de cuatro cadenas, se unen con una afinidad inusualmente alta (Ka

10 10 litros / mol) a otra clase de receptores Fc. Estos receptores se encuentran en la superficie de mastocitos en tejidos y de basófilos en la sangre. Las moléculas de IgE unidas a ellos funcionan como receptores de antígeno adquiridos pasivamente. La unión de antígenos hace que los mastocitos o basófilos secreten una variedad de citocinas y aminas biológicamente activas, especialmente histamina (Figura 24-27). Estas moléculas hacen que los vasos sanguíneos se dilaten y tengan fugas, lo que a su vez ayuda a que los glóbulos blancos, los anticuerpos y los componentes del complemento ingresen a los sitios de infección. Las mismas moléculas también son en gran parte responsables de los síntomas de tales alérgico reacciones como fiebre del heno, asma y urticaria. Además, los mastocitos secretan factores que atraen y activan los glóbulos blancos llamados eosinófilos. Estas células también tienen receptores Fc que se unen a moléculas de IgE y pueden matar varios tipos de parásitos, especialmente si los parásitos están recubiertos con anticuerpos IgE.

Figura 24-27

El papel de la IgE en la secreción de histamina por los mastocitos. Un mastocito (o un basófilo) se une a las moléculas de IgE después de que son secretadas por las células B activadas. Los anticuerpos IgE solubles se unen a las proteínas receptoras de Fc en la superficie de los mastocitos que reconocen específicamente (más.)

Además de las cinco clases de cadenas pesadas que se encuentran en las moléculas de anticuerpos, los vertebrados superiores tienen dos tipos de cadenas ligeras, & # x003ba y & # x003bb, que parecen ser funcionalmente indistinguibles. Cualquier tipo de cadena ligera puede asociarse con cualquiera de las cadenas pesadas. Sin embargo, una molécula de anticuerpo individual siempre contiene cadenas ligeras idénticas y cadenas pesadas idénticas: una molécula de IgG, por ejemplo, puede tener cadenas ligeras & # x003ba o & # x003bb, pero no una de cada una. Como resultado de esta simetría, los sitios de unión al antígeno de un anticuerpo son siempre idénticos. Esta simetría es crucial para la función de reticulación de los anticuerpos secretados (véase la figura 24-19).

Las propiedades de las diversas clases de anticuerpos en humanos se resumen en el cuadro 24-1.

Tabla 24-1

Propiedades de las principales clases de anticuerpos en humanos.


  • Cuando las células B y las células T son activadas por primera vez por un patógeno, se desarrollan células B y células T de memoria.
  • A lo largo de la vida de un animal, estas células de memoria recordarán cada patógeno específico encontrado y podrán montar una fuerte respuesta si el patógeno se detecta de nuevo. Este tipo de inmunidad es tanto activa como adaptativa.
  • La inmunidad activa a menudo involucra los aspectos humorales y mediados por células de la inmunidad, así como la entrada del sistema inmunológico innato.
  • respuesta secundaria: la respuesta inmune que ocurre en la segunda exposición y posteriores a un antígeno, con una respuesta más fuerte a una cantidad menor de antígeno y un tiempo de retraso más corto en comparación con la respuesta inmune primaria
  • respuesta primaria: la respuesta inmune que se produce en la primera exposición a un antígeno, con anticuerpos específicos que aparecen en la sangre después de un período de latencia de varios días.
  • Inmunidad adaptativa: los componentes del sistema inmunológico que se adaptan a cada nueva enfermedad encontrada y son capaces de generar inmunidad específica a patógenos.

El sistema inmunológico es un sistema de estructuras y procesos biológicos dentro de un organismo que protege contra las enfermedades. Para funcionar correctamente, un sistema inmunológico debe detectar una amplia variedad de agentes, desde virus hasta gusanos parásitos, y distinguirlos del tejido sano del propio organismo. Los patógenos pueden evolucionar y adaptarse rápidamente para evitar ser detectados y neutralizados por el sistema inmunológico. Como resultado, también han evolucionado múltiples mecanismos de defensa para reconocer y neutralizar patógenos. Incluso los organismos unicelulares simples, como las bacterias, poseen un sistema inmunológico rudimentario, en forma de enzimas que protegen contra las infecciones por bacteriófagos. Otros mecanismos inmunitarios básicos evolucionaron en eucariotas antiguos y permanecen en sus descendientes modernos, como plantas e insectos. Estos mecanismos incluyen la fagocitosis, péptidos antimicrobianos llamados defensinas y el sistema del complemento. Los vertebrados con mandíbulas, incluidos los humanos, tienen mecanismos de defensa aún más sofisticados, incluida la capacidad de adaptarse con el tiempo para reconocer patógenos específicos de manera más eficiente. La inmunidad adaptativa (o adquirida) crea memoria inmunológica después de una respuesta inicial a un patógeno específico, lo que lleva a una respuesta mejorada a encuentros posteriores con ese mismo patógeno. Este proceso de inmunidad adquirida es la base de la vacunación.

Figura: El curso temporal de una respuesta inmunitaria: Los reactivos inmunes, como los anticuerpos y las células T efectoras, funcionan para eliminar una infección, y sus niveles y actividad aumentan rápidamente después de un encuentro con un agente infeccioso, ya sea que ese agente sea un patógeno o una vacuna. Durante varias semanas, estos reactivos permanecen en el suero y los tejidos linfáticos y proporcionan inmunidad protectora contra la reinfección por el mismo agente. Durante una reinfección temprana, se presentan pocos síntomas externos de la enfermedad, pero los niveles de reactivos inmunes aumentan y son detectables en la sangre y / o la linfa. Después de la eliminación de la infección, el nivel de anticuerpos y la actividad de las células T efectoras disminuyen gradualmente. Debido a que se ha desarrollado la memoria inmunológica, la reinfección en momentos posteriores conduce a un rápido aumento de la producción de anticuerpos y de la actividad de las células T efectoras. Estas infecciones posteriores pueden ser leves o incluso no aparentes.

Los trastornos del sistema inmunológico pueden provocar enfermedades autoinmunes, enfermedades inflamatorias y cáncer. La inmunodeficiencia ocurre cuando el sistema inmunológico está menos activo de lo normal, lo que resulta en infecciones recurrentes y potencialmente mortales. En los seres humanos, la inmunodeficiencia puede ser el resultado de una enfermedad genética como una inmunodeficiencia combinada grave, enfermedades adquiridas como el VIH / SIDA o el uso de medicamentos inmunosupresores. Por el contrario, la autoinmunidad resulta de un sistema inmunológico hiperactivo que ataca los tejidos normales como si fueran organismos extraños. Las enfermedades autoinmunes comunes incluyen tiroiditis de Hashimoto & rsquos, artritis reumatoide, diabetes mellitus tipo 1 y lupus eritematoso sistémico. La inmunología cubre el estudio de todos los aspectos del sistema inmunológico.

El sistema inmunológico protege a los organismos de la infección con defensas en capas de especificidad creciente. En términos simples, las barreras físicas evitan que patógenos como bacterias y virus ingresen al organismo. Si un patógeno rompe estas barreras, el sistema inmunológico innato proporciona una respuesta inmediata, pero no específica. Los sistemas inmunes innatos se encuentran en todas las plantas y animales. Si los patógenos evaden con éxito la respuesta innata, los vertebrados poseen una segunda capa de protección, el sistema inmunológico adaptativo, que es activado por la respuesta innata. Aquí, el sistema inmunológico adapta su respuesta durante una infección para mejorar su reconocimiento del patógeno. Esta respuesta mejorada se retiene después de que el patógeno ha sido eliminado, en forma de memoria inmunológica, y permite que el sistema inmunológico adaptativo monte ataques más rápidos y más fuertes cada vez que se encuentra este patógeno. Both innate and adaptive immunity depend on the ability of the immune system to distinguish between self and non- self molecules. In immunology, self molecules are those components of an organism&rsquos body that can be distinguished from foreign substances by the immune system. Conversely, non-self molecules are those recognized as foreign molecules. One class of non-self molecules are called antigens (short for antibody generators) and are defined as substances that bind to specific immune receptors and elicit an immune response.

When B cells and T cells are first activated by a pathogen, memory B-cells and T- cells develop. Throughout the lifetime of an animal these memory cells will &ldquoremember&rdquo each specific pathogen encountered, and are able to mount a strong response if the pathogen is detected again. This type of immunity is both activo y adaptado because the body&rsquos immune system prepares itself for future challenges. Active immunity often involves both the cell-mediated and humoral aspects of immunity as well as input from the innate immune system. los innate system is present from birth and protects an individual from pathogens regardless of experiences, whereas adaptive immunity arises only after an infection or immunization and hence is &ldquoacquired&rdquo during life.


How are Antibodies Produced?

How are Antibodies Produced?
Although detailed mechanics of the immune response are beyond the scope of this site, it is useful, in the context of developing a custom antibody, to have an overview of how antibodies are produced by the immune system.

When an organism’s immune system encounters a foreign molecule (typically a protein) for the first time, specialized cells such as macrophages and dendritic cells capture the molecule and begin breaking it down so that it can present these antigens to B cell lymphocytes.

Once Antigen Presentation to the B cell lymphocytes has occurred, a process known as Somatic Hypermutation allows the B cell to begin coding for a new antibody that will contain a unique Antigen Binding Site in the variable region that is capable of binding specifically to an epitope from the antigen.

Each B cell lymphocyte produces one unique antibody against one unique epitope.

Once antibodies with sufficient specificity to the epitope can be encoded, the B cell begins to release antibodies into the bloodstream. These antibodies then bind specifically with the foreign molecule and allow the immune system to eliminate the molecule from the system.

In some cases, these antibodies can disable pathogens such as viruses directly due to the binding action. In other cases, such as with bacterial pathogens, these antibodies bind to surface proteins on the bacterium’s surface, thereby signaling to the rest of the immune system that the pathogen should be destroyed.

After the foreign molecule has been eliminated, B cells remain in the bloodstream ready to produce antibodies if the antigen is encountered again.

From the perspective of developing a custom antibody against a protein antigen, the immune system captures the protein, breaks it down into individual epitopes and presents these epitopes to the B cells so that development of antibodies specific to those epitopes can begin. These antibodies can then be collected directly in the serum or by isolating the individual B cells that produce antibody against the epitope of interest. With a full-length protein antigen, there will typically be multiple B cells generating antibodies against multiple epitopes from different regions of the protein.


Primary and Secondary Phases

Now we know the various components of the humoral immune system, it is easy to picture the two phases.

In the primary phase of the humoral immune response that takes several days to take effect, the following occurs:

  • First contact with a foreign pathogen by APCs
  • Digestion of antigen by APCs and conversion of antigen fragments into MHC II surface proteins
  • Recognition of MHC II surface protein by T helper cell
  • Production of cytokines by T helper cell
  • Naïve B cells activated by T helper cell cytokines
  • Naïve B cells differentiate into plasma or memory B cells
  • Plasma cells produce and secrete IgM antibodies where necessary, IgG or IgA antibodies are secreted if the pathogen population remains active after peak IgM secretion.
  • This process requires 7 to 10 days to produce peak antibody levels.

In the secondary humoral immune response, the body has previously been in contact with a specific pathogen and memory B cells produced during the initial attack are still present. Memory B cells can live for weeks, months, or even years.

The steps of the secondary phase only involve thymus-dependent antibodies (memory B cells):

  • Memory B cells recognize the antigens of the microorganism
  • Memory B cells divide to produce highly-specific plasma cells
  • Plasma cells produce primarily IgG but also IgM, IgA, and IgE immunoglobulins
  • Antibodies are produced in quantities of over 1000 times the primary response
  • Peak antibody levels are achieved within 3 to 5 days.


Somatic Hypermutation

The second stage of recombination occurs after the B cell is activated by an antigen. In these rapidly dividing cells, the genes encoding the variable domains of the heavy and light chains undergo a high rate of point mutation, by a process called somatic hypermutation (SHM). SHM is a cellular mechanism by which the immune system adapts to the new foreign elements that confront it and is a major component of the process of affinity maturation. SHM diversifies B cell receptors used to recognize antigens and allows the immune system to adapt its response to new threats during the lifetime of an organism. Somatic hypermutation involves a programmed process of mutation affecting the variable regions of immunoglobulin genes. SHM results in approximately one nucleotide change per variable gene, per cell division. As a consequence, any daughter B cells will acquire slight amino acid differences in the variable domains of their antibody chains. This serves to increase the diversity of the antibody pool and impacts the antibody&rsquos antigen-binding affinity. Some point mutations will result in the production of antibodies that have a lower affinity with their antigen than the original antibody, and some mutations will generate antibodies with a higher affinity. B cells that express higher affinity antibodies on their surface will receive a strong survival signal during interactions with other cells, whereas those with lower affinity antibodies will not, and will die by apoptosis. Thus, B cells expressing antibodies with a higher affinity for the antigen will outcompete those with weaker affinities for function and survival. The process of generating antibodies with increased binding affinities is called affinity maturation. Affinity maturation occurs after V(D)J recombination, and is dependent on help from helper T cells.

Antibody genes also re-organize in a process called class switching, which changes the base of the heavy chain to another. This creates a different isotype of the antibody while retaining the antigen specific variable region, thus allowing a single antibody to be used by several different parts of the immune system.


Ver el vídeo: CAPITULO 14 Activacion de linfocitos b y producción de anticuerpos (Julio 2022).


Comentarios:

  1. Dalmaran

    ¡Ja, ja, cae y no levántate!

  2. Raymon

    Tu frase es muy buena

  3. Archibaldo

    Extrañamente así

  4. Khalid

    ¡Mejor imposible!

  5. Adrion

    Simplemente brilla



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