Inmunoglobulina G

Inmunoglobulina G (IgG) es un tipo de anticuerpo. La IgG, que representa aproximadamente el 75% de los anticuerpos séricos en humanos, es el tipo de anticuerpo más común que se encuentra en la circulación sanguínea. Las moléculas de IgG son creadas y liberadas por las células B plasmáticas. Cada anticuerpo IgG tiene dos paratopos.

Es el anticuerpo más común.

Función

Los anticuerpos son componentes importantes de la inmunidad humoral. La IgG es el principal tipo de anticuerpo que se encuentra en la sangre y el líquido extracelular, lo que le permite controlar la infección de los tejidos corporales. Al unirse a muchos tipos de patógenos, como virus, bacterias y hongos, la IgG protege al cuerpo de infecciones.

Lo hace a través de varios mecanismos:

• La unión mediada por IgG de patógenos causa su inmovilización y unión a través de la aglutinación; el recubrimiento IgG de superficies patógenas (conocida como osonización) permite su reconocimiento e ingestión por células inmunitarias fagocíticas que conducen a la eliminación del patógeno mismo;
• IgG activa toda la vía clásica del sistema de complementos, una cascada de producción de proteínas inmunes que resulta en la eliminación patógeno;
• IgG también une y neutraliza las toxinas;
• El IgG también juega un papel importante en la citotoxicidad mediada por células anticuerpos (ADCC) y la proteolisis mediada por anticuerpos intracelular, en la que se une al TRIM21 (el receptor con mayor afinidad al IgG en humanos) para dirigir viriones marcadas al proteasome en el citosol;
• IgG también está asociado con reacciones de hipersensibilidad tipo II y tipo III.

Los anticuerpos IgG se generan después del cambio de clase y la maduración de la respuesta de anticuerpos, por lo que participan predominantemente en la respuesta inmune secundaria.

La IgG se secreta como un monómero de tamaño pequeño que le permite difundirse fácilmente en los tejidos. Es el único isotipo de anticuerpo que tiene receptores para facilitar el paso a través de la placenta humana, brindando así protección al feto in utero. Junto con la IgA secretada en la leche materna, la IgG residual absorbida a través de la placenta proporciona al recién nacido inmunidad humoral antes de que se desarrolle su propio sistema inmunológico. El calostro contiene un alto porcentaje de IgG, especialmente el calostro bovino. En individuos con inmunidad previa a un patógeno, la IgG aparece aproximadamente 24 a 48 horas después de la estimulación antigénica.

Por lo tanto, en los primeros seis meses de vida, el recién nacido tiene los mismos anticuerpos que la madre y el niño puede defenderse contra todos los patógenos que la madre encontró en su vida (aunque solo sea mediante la vacunación) hasta que estos anticuerpos sean degradado. Este repertorio de inmunoglobulinas es crucial para los recién nacidos que son muy sensibles a las infecciones, especialmente en los sistemas respiratorio y digestivo.

Las IgG también participan en la regulación de las reacciones alérgicas. Según Finkelman, existen dos vías de anafilaxia sistémica: los antígenos pueden causar anafilaxia sistémica en ratones a través de la vía clásica al entrecruzar la IgE unida al receptor de mastocitos FcεRI, estimulando la liberación tanto de histamina como de factor activador de plaquetas (PAF). En la vía alternativa, los antígenos forman complejos con IgG, que luego entrecruza el receptor de macrófagos FcγRIII y estimula únicamente la liberación de PAF.

Los anticuerpos IgG pueden prevenir la anafilaxia mediada por IgE al interceptar un antígeno específico antes de que se una a la IgE asociada a mastocitos. En consecuencia, los anticuerpos IgG bloquean la anafilaxia sistémica inducida por pequeñas cantidades de antígeno, pero pueden mediar la anafilaxia sistémica inducida por cantidades mayores.

Estructura

Los anticuerpos IgG son proteínas globulares grandes formadas por cuatro cadenas peptídicas; dos cadenas pesadas γ (gamma) idénticas de aproximadamente 50 kDa y dos cadenas ligeras idénticas de aproximadamente 25 kDa. Por lo tanto, la estructura cuaternaria tetramérica resultante tiene un peso molecular total de aproximadamente 150 kDa. Las dos cadenas pesadas están unidas entre sí y a una cadena ligera cada una mediante enlaces disulfuro. El tetrámero resultante tiene dos mitades idénticas, que juntas forman una forma de Y. Cada extremo de la horquilla contiene un sitio de unión a antígeno idéntico. Las diversas regiones y dominios de una IgG típica se representan en la figura "Anatomía de una IgG".

Las regiones Fc de las IgG tienen un sitio de N-glicosilación altamente conservado en la asparagina 297 en la región constante de la cadena pesada. Los N-glicanos unidos a este sitio son predominantemente estructuras biantenarias fucosiladas en el núcleo del tipo complejo. Además, pequeñas cantidades de estos N-glicanos también llevan residuos bisectantes de GlcNAc y ácido siálico con enlaces α-2,6. La composición de N-glicanos en la IgG se ha relacionado con varias enfermedades autoinmunes, infecciosas y metabólicas.

Subclases

Hay cuatro subclases de IgG (IgG1, 2, 3 y 4) en humanos, nombradas en orden de abundancia en el suero (siendo IgG1 la más abundante).

Nota: La afinidad de la IgG por los receptores Fc en las células fagocíticas es específica de las especies individuales de las que proviene el anticuerpo, así como de la clase. La estructura de las regiones bisagra (región 6 en el diagrama) contribuye a las propiedades biológicas únicas de cada una de las cuatro clases de IgG. Aunque existe aproximadamente un 95% de similitud entre sus regiones Fc, la estructura de las regiones bisagra es relativamente diferente.

Dadas las propiedades opuestas de las subclases de IgG (fijar y no fijar el complemento; unirse y no unirse a FcR) y el hecho de que la respuesta inmune a la mayoría de los antígenos incluye una mezcla de las cuatro subclases, ha sido difícil comprender cómo las subclases de IgG pueden trabajar juntas para proporcionar inmunidad protectora. En 2013, se propuso el modelo temporal de la función de IgE e IgG humanas. Este modelo sugiere que la IgG3 (y la IgE) aparecen temprano en una respuesta. La IgG3, aunque tiene una afinidad relativamente baja, permite que las defensas mediadas por IgG se unan a las defensas mediadas por IgM para eliminar antígenos extraños. Posteriormente, se producen IgG1 e IgG2 de mayor afinidad. El equilibrio relativo de estas subclases, en cualquier complejo inmunológico que se forme, ayuda a determinar la fuerza de los procesos inflamatorios que siguen. Finalmente, si el antígeno persiste, se produce IgG4 de alta afinidad, que reduce la inflamación al ayudar a reducir los procesos mediados por FcR.

La capacidad relativa de diferentes subclases de IgG para fijar el complemento puede explicar por qué algunas respuestas de anticuerpos anti-donante dañan un injerto después de un trasplante de órgano.

En un modelo de ratón de anemia mediada por autoanticuerpos utilizando variantes de cambio de isotipo IgG de un autoanticuerpo anti-eritrocitos, se encontró que la IgG2a de ratón era superior a la IgG1 en la activación del complemento. Además, se descubrió que el isotipo IgG2a podía interactuar de manera muy eficiente con FcgammaR. Como resultado, se requirieron dosis 20 veces mayores de IgG1, en relación con los autoanticuerpos IgG2a, para inducir una patología mediada por autoanticuerpos. Dado que la IgG1 de ratón y la IgG1 humana no tienen una función completamente similar, la inferencia de la función de los anticuerpos humanos a partir de estudios en ratones debe realizarse con mucho cuidado. Sin embargo, tanto los anticuerpos humanos como los de ratón tienen diferentes capacidades para fijar el complemento y unirse a los receptores Fc.

Papel en el diagnóstico

La medición de inmunoglobulina G puede ser una herramienta de diagnóstico para ciertas afecciones, como la hepatitis autoinmune, si ciertos síntomas lo indican. Clínicamente, los niveles medidos de anticuerpos IgG generalmente se consideran indicativos del estado inmunológico de un individuo frente a patógenos particulares. Un ejemplo común de esta práctica son los títulos obtenidos para demostrar inmunidad serológica al sarampión, las paperas y la rubéola (MMR), el virus de la hepatitis B y la varicela (varicela), entre otros.

La prueba de IgG no está indicada para el diagnóstico de alergia y no hay evidencia de que tenga alguna relación con las intolerancias alimentarias.