Funcție
Structura și funcția de bază a imunoglobulinelor
Anticorpii sau imunoglobulinele au două lanțuri ușoare și două lanțuri grele într-un aranjament de structură ușor-pesat-pesat-ușor. Lanțurile grele diferă de la o clasă la alta. Ele au o regiune Fc care mediază funcțiile biologice (de exemplu, capacitatea de legare la receptorii celulari) și o regiune Fab, în care rezidă situsurile de legare a antigenului. Lanțurile sunt pliate în regiuni numite domenii. Există 4 sau 5 domenii în lanțul greu, în funcție de clasa lor, și două domenii în lanțul ușor. În regiunile hipervariabile (HRR) se află locurile de legare a antigenului. Există trei HRR în domeniile V ale fiecărui lanț ușor și greu. Acestea se pliază în regiuni care produc 2 situsuri de legare a antigenului la vârful fiecărui monomer. Toți anticorpii prezintă una sau mai multe funcții (bifuncționale), inclusiv activarea sistemului complementului, opsonizarea microbilor pentru a fi ușor fagocitați, prevenirea atașării microbilor la suprafețele mucoaselor și neutralizarea toxinelor și a virusurilor.
Imunoglobulina M
IgM are o greutate moleculară de 970 Kd și o concentrație serică medie de 1,5 mg/ml. Este produsă în principal în răspunsul imun primar la agenți infecțioși sau antigeni. Este un pentamer și activează calea clasică a sistemului complementului. IgM este considerată o aglutinină puternică (de exemplu, izoaglutinina anti-A și anti-B prezentă în sângele de tip B și, respectiv, de tip A) și un monomer al IgM este utilizat ca receptor al celulelor B (BCR).
Imunoglobulina G
IgG este un monomer cu o greutate moleculară aproximativă de 146 Kd și o concentrație serică de 9,0 mg/mL. Se spune că IgG este divalentă i-e are două situsuri identice de legare a antigenului care cuprind 2 lanțuri L și 2 lanțuri H unite prin legături disulfidice. IgG este sintetizată în principal în răspunsul imunitar secundar la agenții patogeni. IgG poate activa calea clasică a sistemului complementului și, de asemenea, este foarte protectoare. Cele patru subclase de IgG includ IgG1, IgG2, IgG3 și IgG4. IgG1 reprezintă aproximativ 65% din totalul IgG. IgG2 formează o importantă apărare a gazdei împotriva bacteriilor care sunt încapsulate. IgG este singura imunoglobulină care traversează placenta, deoarece porțiunea sa Fc se leagă de receptorii prezenți pe suprafața placentei, protejând nou-născutul de bolile infecțioase. IgG este astfel cel mai abundent anticorp prezent la nou-născuți.
Imunoglobulina A
IgA apare în 2 structuri moleculare diferite: structură monomerică (serică) și structură dimerică (secretorie). IgA serică are o greutate moleculară de 160 Kd și o concentrație serică de 3 mg/mL. IgA secretorie (sIgA) are o greutate moleculară de 385 Kd și o concentrație serică medie de 0,05 mg/mL. Fiind principalul anticorp din secreții, IgA se găsește în salivă, lacrimi, colostru și în secrețiile intestinale, ale tractului genital și respiratorii.
Apare în membranele mucoaselor sub formă de dimer (cu lanțul J atunci când este secretat) și protejează suprafețele epiteliale ale sistemului respirator, digestiv și genito-urinar. IgA posedă o componentă secretorie care împiedică digestia sa enzimatică. Ea activează calea alternativă de activare a sistemului complementului.
Imunoglobulina E
IgE este un monomer. Are o greutate moleculară de 188 Kd și o concentrație serică de 0,00005 mg/mL. Protejează împotriva paraziților și, de asemenea, se leagă de receptorii de mare afinitate de pe mastocite și bazofile, provocând reacții alergice. IgE este considerată ca fiind cea mai importantă apărare a gazdei împotriva diferitelor infecții parazitare care includ Strongyloides stercoralis, Trichinella spiralis, Ascaris lumbricoides și viermii Necator americanus și Ancylostoma duodenale.
Imunoglobulina D
IgD este un monomer cu o greutate moleculară de 184 Kd. IgD este prezentă într-o cantitate infimă în ser (0,03 mg/mL) și are o funcție necunoscută împotriva agenților patogeni. Este considerată ca fiind un BCR. IgD poate juca un rol esențial în diferențierea limfocitelor declanșată de antigen.
Receptorii pentru imunoglobuline
Pentru ca imunoglobulinele să îndeplinească diferite funcții biologice, ele trebuie să interacționeze cu receptorii care sunt exprimați în principal pe celulele mononucleare, mastocite, neutrofile, celule natural killer și eozinofile. Din nou, legarea la acești receptori este esențială pentru funcțiile imunoglobulinei. Aceasta promovează mai multe activități, inclusiv fagocitoza bacteriilor (opsonizare); degranularea mastocitelor (așa cum se observă în hipersensibilitatea de tip I sau în răspunsul alergic); uciderea tumorilor; și activarea celulelor prezentatoare de antigen, inclusiv a macrofagelor și a celulelor dendritice, care prezintă antigene limfocitelor T pentru generarea de răspunsuri imune celulare și umorale.
Următorii sunt receptori de imunoglobuline:
-
Fc gamma RI (CD64) se leagă de IgG monomerice este exprimat pe fagocite și este implicat în fagocitoza complexelor imune.
-
Fc gamma RII (CD32) se atașează de celulele B, monocite/macrofage (fagocite) și granulocite. Pe celulele B reglează activarea celulară în prezența unui titru ridicat de anticorpi.
-
Fc gamma RIII (CD16) are 2 tipuri. Fc gamma RIIIa este exprimat pe macrofage, celule NK și unele celule T. Fc gamma gamma RIIIb este exprimat pe granulocite și are o afinitate scăzută pentru IgG.
-
Fc epsilon RI este un receptor cu afinitate ridicată pentru IgE care este prezentat pe mastocite și bazofile. Implică un răspuns alergic.
-
Fc epsilon RII este exprimat pe leucocite și limfocite și are omologie cu lectina de legare a mannozei.
Genetica imunoglobulinelor
Sistemul imunitar poate răspunde la mulți antigeni prin generarea unei mari diversități de imunoglobuline produse de plasmocite. Segmentele genice V și J codifică lanțurile ușoare ale imunoglobulinelor. Genele de mai sus, în plus față de segmentele genei D, codifică lanțurile grele. Printre mecanismele care contribuie la această mare diversitate a specificităților imunoglobulinelor se numără mutația somatică (genele lanțurilor grele și ușoare ale imunoglobulinelor suferă modificări structurale după stimularea antigenică) și prezența mai multor gene din regiunea V în linia germinală (diversitatea anticorpilor apare, de asemenea, atunci când numeroase gene V se recombină cu segmentele J și D). Conversia genelor, inexactitățile de recombinare, adăugarea de nucleotide și lanțurile grele și ușoare asortate contribuie, de asemenea, la diversitatea moleculelor de imunoglobuline.
.