Este documento describe los principales descubrimientos en el campo de las reacciones antígeno-anticuerpo. En primer lugar, Pasteur demostró que la inmunidad se puede generar mediante la inoculación con bacterias atenuadas o preparaciones libres de bacterias. Luego, von Behring y Kitasato observaron que la inmunidad contra toxinas puede transferirse mediante el suero sanguíneo a otro individuo. Finalmente, se describen las principales características estructurales y funcionales de las inmunoglobulinas.

1. Reacciones Antigeno-Anticuerpo

2. Descubrimiento
+
Pasteur ve que las enfermedades
pueden estar causadas por toxinas
y que se puede generar inmunidad
inoculando con bacteria atenuada
o preparaciones libres de bacterias
(1880 – Antrax, colera, rabia).
-
Cantidad de Proteina
albumina
globulinas
α
α
1
2
β
Suero Inmune
Suero
absorbido
Mobilidad
QFB. Mario Adán Moreno
γ
Entre 1888 y 1894 von Behring y
Kitasato observan que la
inmunidad en contra de toxinas
(difteria y tetanos) puede ser
transferida en el suero a un
segundo individuo (antitoxinas).

3. Estructura de Inmunoglobulina
Puente disulfuro

Cadenas
Pesadas y
ligeras
Carbohidratos
CL

Puentes
disulfuro
VL
VH
QFB. Mario Adán Moreno
CH2
CH1
Region Bisagra
CH3

4. Isotipos de Inmunoglobulinas
humanas





QFB. Mario Adán Moreno
IgG – Cadena pesada Gamma (γ)
IgM - Cadena pesada Mu (μ)
IgA - Cadena pesada Alpha (α)
IgD - Cadena pesada Delta (δ)
IgE - Cadena pesada Epsilon (ε)

5. Subclases de Inmunoglobulinas
humanas
Subclases de IgG




IgG1 - Cadena pesada Gamma 1 (γ 1)
IgG2 - Cadena pesada Gamma 2 (γ 2)
IgG3 - Cadena pesada Gamma 3 (γ 3)
IgG4 - Cadena pesada Gamma 4 (γ 4)
Subclases de IgA
 IgA1 - Cadena pesada Alfa 1 (α 1)
 IgA2 - Cadena pesada Alfa 2 (α 2)
QFB. Mario Adán Moreno

6. Tipos de cadena ligera de
inmunoglobulinas humanas


QFB. Mario Adán Moreno
Kappa (κ)
Lambda (λ)

7. Isotipos
QFB. Mario Adán Moreno

8. QFB. Mario Adán Moreno

9. Estructura de Inmunoglobulina
Puente disulfuro

Dominios
 V y C
L
L


VH y CH1 - CH3
(or CH4)
Carbohidratos
CL
VL
Oligosacaridos
CH2
CH1
VH
QFB. Mario Adán Moreno
Region Bisagra
CH3

10. Estructura de Inmunoglobulina
Puente disulfuro

Region variable y
constante
 V & C
L
L


VH & C H
Region Bisagra
Carbohidratos
CL
VL
CH2
CH1
VH
QFB. Mario Adán Moreno
Region Bisagra
CH3

11. Relación entre estructura y función

Fab


Papain
Ag binding
Fc

Función
efectora
Fc
Fab
QFB. Mario Adán Moreno

12. Relación entre estructura y función

Fab


Ag binding
Fc


Pepsin
Effector
functions
F(ab’)2
Fc
Peptides
F(ab’)2
QFB. Mario Adán Moreno

13. Relación entre estructura y función
Ag Binding
Complement Binding Site
Binding to Fc
Receptors
Placental Transfer
QFB. Mario Adán Moreno

14. Región Variable
Hipervariable (HVR) o región determinante
de complementariedad (CDR) HVR3
150
Variability Index

100
50
0

HVR1
HVR2
FR2
FR1
25
FR3
75
50
Amino acid residue
FR4
100
Regiones marco (Framework regions)
QFB. Mario Adán Moreno

15. QFB. Mario Adán Moreno

16. Estructura de los dominios
de Ig
9 β plegadas antiparalelas
7 β plegadas antiparalelas
QFB. Mario Adán Moreno

17. Naturaleza de las reacciones Ag/Ab
• Enlaces no covalentes
– Puentes de hidrógenos
– Uniones electrostáticas
– Fuerzas de Van der Waals
– Uniones Hidrofóbicas
• Enlaces Multiples
• Reversible
QFB. Mario Adán Moreno

18. Uniones débiles responsables unión
Ag-Ac
QFB. Mario Adán Moreno

19. QFB. Mario Adán Moreno

20. Sitio de unión
no ligado
Sitio de unión
ligado
QFB. Mario Adán Moreno

21. Especificidad

QFB. Mario Adán Moreno
La capacidad de un sitio de combinación de
anticuerpo para reaccionar solamente con
un determinante antígénico.

22. Afinidad
• Fuerza de reacción entre un solo determinante
antigénico y un solo sitio de reconocimiento de un
anticuerpo.
Alta afinidad
Baja afinidad
Ab
Ab
Ag
Ag
Afinidad =  fuerzas de atracción y repulsión
QFB. Mario Adán Moreno

23. Cálculo de la afinidad
Ag + Ab ↔ Ag-Ab
Aplicando la ley de acción de
masas
[Ag-Ab]
Keq =
[Ag] x [Ab]
QFB. Mario Adán Moreno

24. Avidez
El total de fuerzas de unión entre un Ag y un aticuerpo.
Keq =
QFB. Mario Adán Moreno
104
Afinidad
106
Avidez
1010
Avidez

25. QFB. Mario Adán Moreno

26. Reactividad cruzada
• Un sitio de union de un anticuerpo es capaz de
reaccionar con más de un determinante antigénico.
Reacción cruzada
Anti-A
Ab
Anti-A
Ab
Anti-A
Ab
Ag A
Ag B
Ag C
QFB. Mario Adán Moreno
Epitopo
compartido
Epitopo similar

27. IgG


QFB. Mario Adán Moreno
Structure

Monomer
Properties

Major serum Ig

Major Ig in
extravascular spaces

Placental transfer –
Does not require Ag
binding

Fixes complement

Binds to Fc receptors
Phagocytes opsonization
K cells - ADCC
IgG1, IgG2 and IgG4
IgG3

28. IgM
J Chain

Structure



Pentamerica
Extra domain (CH4)
Properties







J chain Properties
3rd highest serum Ig
First Ig made by fetus
and B cells
Fixes complement
Agglutinating Ig
Binds to Fc receptors
B cell surface Ig
QFB. Mario Adán Moreno
CH4

29. Estructura de IgM
Puentes
disulfuro
Glicosilaciones
Glicosilaciones
Cadena J
Puentes disulfuro
Intradominio.
QFB. Mario Adán Moreno

30. Diferentes conformaciones de IgM

Monomero:


Pentamero:




Mayor afinidad por el antígeno
Unión con C1q
Mayor estabilidad Termodinámica.
Hexámero:



QFB. Mario Adán Moreno
menor afinidad por el Ag.
Menor estabilidad termodinámica
Mejor fijadora de C
Misma vida media que pentamero.

31. B Cell Antigen Receptor (BcR)
Ig-α Ig-β
QFB. Mario Adán Moreno
Ig- β Ig- α

32. IgA


Structure

Serum - monomer

Secretions (sIgA)

Dimer

J chain

Secretory component
Properties

2ª highest serum Ig

Major secretory Ig
(Mucosal or Local Immunity)
Tears, saliva, gastric and
pulmonary secretions


Secretory Piece
QFB. Mario Adán Moreno
Does not fix complement
Binds to Fc receptors on
some cells
J Chain

33. La cadena J






QFB. Mario Adán Moreno
Proteína de 137 aa (15kDa)
Sirve para unir monomeros de Ig de forma covalente.
Contiene 8 residuos de cisteína que participan en la
formación de enlaces disulfuro.
Altamente conservada
No muestra homología con el dominio de Ig
Susceptible a acción proteolítica debido a su alto contenido
en residuos con carga negativa.

34. IgD

Structure
 Monomer
 Tail piece
Properties

Structure


B cell surface
Ig
Does not bind
complement
QFB. Mario Adán Moreno
Tail Piece

35. IgE

Structure



Monomer
Extra domain (CH4)
Properties

Least common serum Ig



Allergic reactions
Parasitic infections
(Helminths)


Binds to basophils and
mast cells (Does not
require Ag binding)
Binds to Fc receptor on
eosinophils
Does not fix complement
QFB. Mario Adán Moreno
CH4