Anticuerpos, perros de presa para cuando todo lo demás no ha funcionado

Inmunoglobulina
Tomado de Wikipedia
Interpretación de inmunoglobulina
Tomado de Ciencia Hoy
Isotipos
Tomado de Betina.org

Las inmunoglobulinas son las proteínas de reconocimiento de antígenos elaboradas por los linfocitos B de vertebrados. De ellas hay dos versiones. Una de membrana, el BCR. Otra soluble, los anticuerpos. Ambas muy similares, ambas capaces de reconocer al mismo antígeno si han sido fabricadas por el mismo linfocito.

Los anticuerpos cuentan con cuatro cadenas. Iguales dos a dos. Por tanto, los anticuerpos son proteínas dotadas de simetría. De las cadenas, dos son mayores que las otras dos. Y se las llama pesadas, claro… A las primeras, porque a las segundas se las conoce por el original nombre de ligeras. No me digas que no son creativos… :-P

Las cadenas pesadas se unen con las ligeras en una parte de ellas, y entre sí en otra parte. Mediante puentes disulfuro para sujetarse fuertemente. Eso le da el aspecto de “Y”, con la unión a ligeras en la zona abierta y su conexión mutua en el palo de la letra. Ambas zonas son diferentes funcionalmente. La región de unión entre pesadas y ligeras es el lugar encargado de reconocer al antígeno. Y es muy variable porque hay muchos antígenos que reconocer; dos anticuerpos son diferentes entre sí porque son diferentes en este lugar. La región de unión entre ambas pesadas es la encargada de contactar con el resto de los componentes del sistema inmunitario a los que vayan a activar. Y es muy constante. Todos los anticuerpos son iguales si los miras por este lado. Y es lógico, porque van a contactar con los mismos elementos, sean macrófagos, linfocitos, complemento…

Hay cinco tipos de cadenas pesadas. No, no todas son iguales. Y, de esa manera, tenemos cinco tipos de anticuerpos, cinco isotipos: IgM, IgD, IgG, IgA, IgE (supongo que habrás adivinado que “Ig” significa inmunoglobulina…). También hay dos tipos de ligeras pero… pero son funcionalmente idénticas, así que no le voy a prestar más atención a eso hoy. ¿Por qué te cuento los tipos de cadenas pesadas? Porque esas diferencias las hacen capaces de unirse, o no, a unos receptores concretos. Y, por tanto, activar unos mecanismos inmunitarios u otros. Las inmunoglobulinas M, D, G, A y E actúan de modo distinto. Además, IgM es un pentámero (cinco unidades de inmunoglobulina unidas entre sí) e IgA es un dímero.

¿Qué logramos hacer con anticuerpos? Lo más básico, y muchas veces lo más eficiente, es recubrir físicamente al portador de antígenos. Con una capa de anticuerpos sobre él, unidos a todos los puntos a los que se puedan unir. Eso se llama neutralización del patógeno. Eso lo logran por sí mismos. Con sus partes variables. Que son las que ejecutan ese verbo: neutralizar. Y si el anticuerpo da con un antígeno diana que es importante para que el patógeno actúe (p.ej., una molécula que usa para reconocer a la célula a la que ha de dañar), pues todavía mejor…

Pero con sus partes constantes, fácilmente reconocibles por muchos otros agentes del sistema inmunitario, puede inducir más acciones, activarlas. Ese es el verbo de sus partes constantes: inducir. IgM, IgG e IgA pueden activar al complemento (por la vía clásica). Puede estimular la fagocitosis por los macrófagos (y por cualquier otra célula que tenga el receptor FcR). A esta estimulación de la fagocitosis se le ha dado un nombre propio: opsonización. Puede promover la acción citolítica (ya sabes, hacer agujeros en membranas) de linfocitos NK y eosinófilos. Pero también de neutrófilos y macrófagos, aunque estos en menor medida (son capaces de ejecutar esa función pero no es su profesión, no son especialistas en ello). IgE puede activar a basófilos y mastocitos y, por tanto, estimular la inflamación (de ahí que la alergia venga mediada por esa inmunoglobulina).

Y no hemos acabado… Es que IgM e IgA reconocen, con sus partes constantes, a otras que son como ellas, a otras IgM o a otras IgA. Y se unen entre sí, se polimerizan. Imagina que eres patógeno y se te han pegado múltiples IgM o IgA. Ahora, junto a ti, hay otro patógeno. Y tus IgM o IgA se unen a las de él, se enredan. Y otro. Y otro más. No puedes arrastrar todo ese peso, no puedes desplazarte. Solo te queda esperar a que te rematen. Es lo que se llama aglutinación.

Resumiendo, y en palabras sencillas y muy claras tomadas del fantástico libro de Inmunología de Regueiro, Lopez, González y Martínez (uno de los más recomendables que conozco en este tema), en sus palabras, te decía…:

“Las inmunoglobulinas reconocen antígeno en su estado nativo y lo hacen más manejable.”

Es decir, por el antígeno saben donde está el patógeno y mejoran el impacto de acciones que antes, por sí solas, no habían sido suficientes. Pero, además, lo inmovilizan y lo recubren. Para que haga menos daño. Son ayudantes de la inmunidad innata pero ambién son más que eso. Son perros de presa, que olfatean la presa y llevan al cazador hasta ella. Pero también muerden.

Otro día te daré detalles de las regiones variables e hipervariables, que son interesantísimas.

Pero hoy, quédate con cómo los anticuerpos neutralizan al virus de la gripe. E imagina disponer de esos anticuerpos para enfrentar esa enfermedad que, un día u otro, se volverá muy, muy peligrosa…

Profesionalidad del sistema inmune

Complejidad… ¿Qué otra cosa se podía esperar del sistema inmune? Ese que nos lleva defendiendo cientos de millones de años de los patógenos. Porque no solo hay que escapar de los depredadores, sino también de los patógenos. Y es que donde hay algo que comer, hay algo que se lo come. Y nosostros, todos, somos algo que comer.

Para abordar esa complejidad puede servir una mirada a las células inmunitarias desde el punto de vista de su vocación profesional. Y a los órganos como los escenarios donde desarrollan su profesión. O donde las células nacen, también.

Sistema Retículoendotelial
Tomado de Medical Dictionary

La fagocitosis es la manera más obvia de atacar a un patógeno. Para ello contamos con los macrófagos, células localizadas en todos los tejidos susceptibles de ser atacados desde el exterior. Donde forman una estrecha, densa, red. Cualquier patógeno que quiera penetrar tendrá que pasar a través de ellos, sin remedio. Y la fagocitosis no es su única profesión. Una vez puesta en marcha les activa para que desarrollen otras vertientes de su acción. Es que los macrófagos son muy versátiles. P.ej., activa su aspecto de inflamocito, de célula capaz de producir inflamación. Acción que ejecutan vertiendo al medio extracelular moléculas capaces de hacer migrar a otras células, extravasar plasma de los capilares, cambiar el funcionamiento de los tejidos circundantes, etc. Los macrófagos viven entre semanas y años. Los neutrófilos también son fagocitos profesionales. Pero de vida más breve (solo días). Son una fuerza de apoyo temporal y de emergencia a macrófagos, que tienen más vocación de permanencia que los neutrófilos.

Si el patógeno es de un tamaño que hace imposible fagocitarlo (p.ej. un hongo o un protozoo), se opta por atacarlo mediante exocitosis de sustancias dañinas para él. Los neutrófilos saben hacerlo, pero solo en situaciones de emergencia. Los profesionales de la exocitosis son unos parientes suyos, los eosinófilos. Cuando su recuento es elevado en un análisis de sangre, ya puedes ir pensando en una infección parasitaria.

Inflamación
Tomada de Michael Muller (BIOS)

Como te comentaba antes, la inflamación es fundamental en la respuesta inmune. Sirve tanto para complicar la progresión de los patóngenos hacia otras regiones del cuerpo (objetivo: obstaculizar) como para atraer nuevas células que inclinen el resultado de la lucha contra el patóngeno del lado del organismo. Los inflamocitos profesionales, más que los macrófagos, son los mastocitos. Células que, como sus parientes devoradores, están en todos los tejidos. Cerca de los capilares, regulando en caso de necesidad su permeabilidad al plasma y al tráfico de células inmunitarias que habiten en la sangre o viajen por ella. Es verdad, como te decía antes, que los macrófagos pueden actuar como inflamocitos, pero nunca con tanta eficacia como los mastocitos. Los basófilos son inflamocitos profesionales pero, como los neutrófilos, de urgencia. Con una vida también más breve. Residen en la sangre pero pueden migrar a los tenidos y apoyar la inflamación desencadenada por mastocitos.

Fagocitosis e inflamación pueden ponerse en marcha de manera innata. Gracias a que portan fagocitos e inflamocitos receptores capaces de reconocer dianas moleculares raras en los tejidos pero normales en los patógenos (manosas, lipopolisacáridos, etc.). También gracias a receptores para proteínas del complemento. Es decir, que si no los activa el patógeno directamente, los activan otras defensas que sí se hayan percatado de su presencia. Y, claro está, la fagocitosis y la inflamación pueden activarse de manera adaptativa. Gracias a que existen receptores tanto para la parte constante de los anticuerpos como para células de la ese tipo de inmunidad.

La lisis celular es otra actividad inmune. Consistente en romper regiones de la membrana de los patógenos y provocar que sus células estallen o dejen de funcionar. Los linfocitos NK son citolíticos innatos. Detectan la ausencia de la marca de identidad, de pertenencia de una célula al organismo (el MHC de tipo I). Algo que es habitual en células infectadas por virus. Su acción también se puede ver potenciada por anticuerpos, cuya parte constante reconoce. Los linfocitos Tc (CD8) son citolíticos específicos, no innatos. Se activan al reconocer antígenos presentados por el MHC I en la superficie de células infectadas.

La presentación de antígenos es otra función inmune. Consiste en colocar en la superficie celular, junto a proteínas concretas (MHC de tipos I y II) fragmentos resultantes de la digestión intracelular de un patógeno. O proteínas derivadas de su actividad intracelular. Todas las células del cuerpo expresan el MHC I pero solo unas pocas el MHC II. Estas últimas son las células presentadoras de antígeno profesionales, encargadas de activar a linfocitos T y B. Y es que el MHC I provoca ser atacado. No valdría para activar inmunidad. De ahí que haya que usar el MHC II. Las células dendríticas fagocitan y digieren patógenos en los diversos tejidos. Como resultado, exponen múltiples fragmentos de ellas en su superficie. Y, hecho eso, migran. Migran a puntos de encuentro con linfocitos T y B, a lugares donde se favorezca el contacto y puedan ser activados. Los macrófagos también presentan antígeno, pero no migran. Lo hacen en el sitio donde sucede la infección y atienden a las células que llegan allí, llamadas por la inflamación. Los linfocitos B son muy eficaces presentando antígeno a los linfocitos Th, pero solo los que reconocen e internalizan mediante sus receptores específicos.

Otra profesión es reconocer antígeno. Es decir, identificar patrones moleculares específicos del patógeno que está atacando. Los linfocitos T y B tienen receptores en su membrana (TCR y BCR) que les posibilitan actuar así. Los linfocitos B pueden reconocer antígeno directamente pero los linfocitos T han de hacerlo tras un procesamiento. Normalmente digestión y posterior presentación mediante MHC I. Porque los linfocitos T solo interactúan con péptidos cortos, de 8-30 aminoácidos de longitud, no con proteínas completas. Como consecuencia de reconocer antígeno los linfocitos B secretan una versión soluble de su receptor de superficie BCR: los llamados anticuerpos. Que servirán para activar otros pasos de la inmunidad. Normalmente acciones innatas que no detectaron al patógeno pero que, ayudadas por los anticuerpos, lo lograrán.

O no… Y entonces…