Isotipo (inmunología)

En inmunología, los anticuerpos (inmunoglobulinas (Ig)) se clasifican en varios tipos llamados isotipos o clases. Las regiones variables (V) cerca de la punta del anticuerpo pueden diferir de una molécula a otra de innumerables maneras, lo que le permite dirigirse específicamente a un antígeno (o más exactamente, a un epítopo). Por el contrario, las regiones constantes (C) solo aparecen en unas pocas variantes, que definen la clase del anticuerpo. Los anticuerpos de diferentes clases activan distintos mecanismos efectores en respuesta a un antígeno (desencadenando diferentes elementos del sistema inmunitario innato). Aparecen en diferentes etapas de una respuesta inmune, difieren en características estructurales y en su ubicación alrededor del cuerpo.

La expresión del isotipo refleja la etapa de maduración de una célula B. Las células B ingenuas expresan isotipos IgM e IgD con genes variables no mutados, que se producen a partir del mismo transcrito inicial después de corte y empalme alternativo. La expresión de otros isotipos de anticuerpos (en humanos: IgG, IgA e IgE) ocurre a través de un proceso de cambio de clase después de la exposición al antígeno. El cambio de clase está mediado por la enzima AID (citidina desaminasa inducida por activación) y ocurre después de que la célula B se une a un antígeno a través de su receptor de célula B. El cambio de clase generalmente requiere la interacción con una célula T colaboradora.

En humanos, hay cinco isotipos de cadenas pesadas α, δ, γ, ε, μ, correspondientes a cinco isotipos de anticuerpos:

• α - IgA, dividida en subclases IgA1 e IgA2
• δ -IgD
• γ – IgG, dividida además en subclases IgG1 a IgG4
• ε – IgE
• µ -IgM

También hay dos isotipos de cadena ligera κ y λ; sin embargo, no hay una diferencia significativa en la función entre los dos. Por lo tanto, un isotipo de anticuerpo está determinado únicamente por las regiones constantes de las cadenas pesadas.

La IgM se expresa primero como un monómero en la superficie de las células B inmaduras. Tras la estimulación antigénica, las células B IgM+ secretan anticuerpos IgM pentaméricos formados por cinco monómeros de Ig unidos mediante enlaces disulfuro. El pentámero también contiene una cadena polipeptídica J, que une dos de los monómeros y facilita la secreción en las superficies mucosas. La estructura pentamérica de los anticuerpos IgM los hace eficientes en la unión de antígenos con epítopos repetitivos (p. ej., cápsula bacteriana, cápside viral) y la activación de la cascada del complemento. Dado que los anticuerpos IgM se expresan de manera temprana en una respuesta de células B, rara vez están muy mutados y tienen una amplia reactividad antigénica, lo que proporciona una respuesta temprana a una amplia gama de antígenos sin la necesidad de la ayuda de células T.

Los isotipos de IgD se expresan en las células B vírgenes cuando salen de la médula ósea y pueblan los órganos linfoides secundarios. Los niveles de expresión superficial del isotipo IgD se han asociado con diferencias en el estado de activación de las células B, pero su papel en el suero es poco conocido.

Los isotipos de anticuerpos IgG, IgE e IgA se generan después del cambio de clase durante la reacción del centro germinal y proporcionan diferentes funciones efectoras en respuesta a antígenos específicos. IgG es la clase de anticuerpo más abundante en el suero y se divide en 4 subclases según las diferencias en la estructura de los genes de la región constante y la capacidad de desencadenar diferentes funciones efectoras. A pesar de la gran similitud de secuencia (90% idénticos a nivel de aminoácidos), cada subclase tiene una vida media diferente, un perfil único de unión al antígeno y una capacidad distinta para la activación del complemento. Los anticuerpos IgG1 son la clase de IgG más abundante y dominan las respuestas a los antígenos proteicos. La producción alterada de IgG1 se observa en algunos casos de inmunodeficiencia y se asocia con infecciones recurrentes.Las respuestas de IgG a los antígenos polisacáridos capsulares bacterianos están mediadas principalmente a través de la subclase IgG2, y las deficiencias en esta subclase dan como resultado la susceptibilidad a ciertas especies bacterianas. IgG2 representa la principal subclase de anticuerpos que reaccionan a los antígenos de glicano, pero también se han observado subclases IgG1 e IgG3 en tales respuestas, particularmente en el caso de conjugados de proteína-glicano.

IgG3 es un activador eficaz de las respuestas proinflamatorias al desencadenar la vía clásica del complemento. Tiene la vida media más corta en comparación con las otras subclases de IgG y con frecuencia está presente junto con IgG1 en respuesta a antígenos proteicos después de infecciones virales. IgG4 es la subclase de IgG menos abundante en el suero y, a menudo, se genera después de la exposición repetida al mismo antígeno o durante infecciones persistentes.

Los anticuerpos IgA se secretan en el tracto respiratorio o intestinal y actúan como los principales mediadores de la inmunidad de las mucosas. Son monoméricos en el suero, pero aparecen como un dímero denominado IgA secretora (sIgA) en las superficies mucosas. La IgA secretora está asociada con una cadena J y otra cadena polipeptídica llamada componente secretor. Los anticuerpos IgA se dividen en dos subclases que difieren en el tamaño de su región bisagra. IgA1 tiene una región bisagra más larga que aumenta su sensibilidad a las proteasas bacterianas.Por lo tanto, esta subclase domina la IgA sérica, mientras que la IgA2 se encuentra predominantemente en las secreciones mucosas. La fijación del complemento por IgA no es un mecanismo efector importante en la superficie de la mucosa, pero el receptor de IgA se expresa en los neutrófilos que pueden activarse para mediar en la citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos. También se ha demostrado que sIgA potencia la respuesta inmunitaria en el tejido intestinal mediante la captación del antígeno junto con el anticuerpo unido por las células dendríticas.

Los anticuerpos IgE están presentes en las concentraciones más bajas en la sangre periférica, pero constituyen la principal clase de anticuerpos en las respuestas alérgicas mediante la participación de mastocitos, eosinófilos y células de Langerhans. Las respuestas a helmintos específicos también se caracterizan por niveles elevados de anticuerpos IgE.