Inmunoglobinas

Inmunoglobulinas
INTRODUCCIÓN A LAS MOLÉCULAS QUE RECONOCEN ANTÍGENOS
El punto clave del sistema inmune adaptativo es su capacidad de reconocimiento específico de cualquier tipo de molécula o partícula extraña. Para ello, el sistema inmune cuenta con las inmunoglobulinas (Ig) y con los receptores de los linfocitos T (TCR), los cuales exhiben tres importantes propiedades:
• Diversidad• Heterogeneidad
• Procedencia a partir de reordenaciones de genes.
Las inmunoglobulinas funcionan como la parte específica del complejo de las células B, a nivel de membrana, que reconoce al antígeno; moléculas circulantes, es decir anticuerpos secretados por las células plasmáticas procedentes de activación, proliferación y diferenciación de células B. Estos anticuerpos se localizan en elsuero, en los líquidos tisulares (intersticiales) y recubriendo ciertos epitelios internos. Estas Ig circulantes son los efectores de la rama humoral del sistema inmune específico (de hecho inician la fase efectora, pero como veremos, la eliminación definitiva del Ag no suelen hacerla directamente los anticuerpos).
Los receptores de células T aparecen sólo como moléculas de membrana de loslinfocitos T. Reconocen al antígeno restringido por el MHC de la célula diana o de la célula presentadora. Suministran la base de la inmunidad celular específica (en el caso de los linfocitos TC) y del mecanismo de los linfocitos T colaboradores (TH).
APROXIMACIÓN HISTÓRICA AL ESTUDIO DE LAS INMUNOGLOBULINAS
Experimentos de Kabat & Tiselius (1939): demostraron que la llamada fracción g -globulínicade las proteínas del suero era la responsable de la actividad anticuerpo (por eso, a los anticuerpos se les ha denominado durante mucho tiempo como g -globulinas).
Porter y Edelman (por separado, en los años 50 y 60) realizaron diversos experimentos usando ultracentrifugación para separar las g -globulinas, obteniendo una fracción que poseía un coeficiente de sedimentación de 7S, a la quellamaron IgG, con un peso molecular de unos 150.000 Da.
Porter sometió la IgG a digestión breve con la enzima papaína, tras de lo cual realizó con los fragmentos resultantes una separación cromatográfica en carboximetil-celulosa.
Dedujo que cada molécula de IgG había sido escindida por la papaína en dos fragmentos idénticos, capaces de unir antígeno (fragmentos Fab) y un fragmento cristalizable (Fc).Nisonoff realizó experimentos parecidos a los de Porter, pero en lugar de digerir la IgG con papaína, empleó pepsina. Del ulterior análisis cromatográfico dedujo que la pepsina había roto cada molécula de IgG en un fragmento capaz de unir Ag pero con doble valencia [fragmento F(ab’)2], y una serie de pequeños fragmentos pequeños no cristalizables, procedentes del Fc original.
Edelman sometióla IgG a un tratamiento reductor con mercaptoetanol (que provoca la rotura de los puentes disulfuro), con posterior electroforesis desnaturalizante de los péptidos resultantes. Sus resultados indicaban que la IgG estaba compuesta de dos tipos de cadenas polipeptídicas, una pesada (cadena H) y otra ligera (cadena L).
Ensamblando todos estos resultados se obtenía el primer modelo de la estructurade una inmunoglobulina: cada molécula de IgG está compuesta de:

• Dos cadenas H, cada una de unos 50.000 Da.
• Dos cadenas L, cada una de unos 25.000 Da.
• Cada cadena L está unida a una H por un puente disulfuro.
• A su vez, las dos cadenas H está unidas entre sí por puentes disulfuro.

Estudios de secuenciación de las inmunoglobulinas.
El abordaje de la secuenciación delas Ig se encontró con un problema de base: aunque la estructura general de las todas las inmunoglobulinas es parecida, existe una enorme diversidad de secuencias y especificidades frente a distintos antígenos. ¿Cómo obtener y purificar una Ig concreta homogénea que permitiera la secuenciación de sus aminoácidos?
En principio hubo que recurrir a muestras de pacientes aquejados de mieloma...