Le immunoglobuline: struttura e funzioni

PFA “APPROPRIATEZZA NELL’USO DELLE IMMUNOGLOBULINE”
Savona 2007
Le immunoglobuline: struttura e
funzioni
Francesco Indiveri,M.D.
Clinica di medicina interna ad orientamento immunologico
Di.M.I- Università di Genova
Immunoglobuline
anticorpi
Gruppo di glicoproteine (IgA,D,E,G,M)
Presenti :
• nel sangue
• nei fluidi dei tessuti
Le Ig vengono prodotte da :
linfociti B nel loro stadio
di differenziazione terminale
e dalle plasmacellule
Stimoli per la produzione:
contatto del sistema immunitario del soggetto
con sostanze estranee : antigenibatteri, virus, alimenti, farmaci etc.
Immunità innata
TLR
Citochine
Th1Th2
Struttura molecolare:
sono costituite da
due catene pesanti (H, dall'inglese "heavy"), di circa 400 aminoacidi,
e da due leggere (L, dall'inglese "light"), di circa 200 aminoacidi,
tenute insieme da legami chimici per costituire il Fab.
A un’estremità l’anticorpo lega l’antigene.
L’estremità rimanente (fc) svolge altre funzioni,
quali il legame con i macrofagi
e l’attivazione del sistema del complemento.
Fab
fc
IDIOTOPO
Niels K. Jerne
Premio Nobel 1984 , con Cesar Milstein e Georges
Köhler, per la teoria della selezione degli anticorpi,
secondo la quale questi ultimi sono già presenti
all'introduzione dell'antigene, compiendo un atto di
selezione, e per la teoria della rete che ipotizza
un'autoregolazione del sistema immunitario, grazie al
quale ogni antigene possiede un'immagine interna nelle
cellule che presiedono alla formazione degli anticorpi.
Le immunoglobuline umane sono suddivise in 5 classi principali elencate
in ordine decrescente di concentrazione sierica: IgG, IgA, IgM, IgD, IgE.
Le catene leggere (k e λ) sono comuni alle cinque classi di
immunoglobuline, che invece differiscono per le catene pesanti: γ per le
IgG, α per le IgA, µ per le IgM, δ per le IgD e ε per le IgE.
IgG, sono la classe di anticorpi maggiormente presenti nel siero rappresentando circa il 75%
delle immunoglobuline circolanti. Sono monomeri e hanno un peso molecolare di 150.000.
Attraversano la barriera placentare. Si possono distinguere 4 sottoclassi IgG1, IgG2, IgG3, IgG4.
Le sottoclassi 1 e 3 stimolano la reazione del complemento..
IgA, costituiscono circa il 20 % delle immunoglobuline circolanti e sono presenti nelle secrezioni
esterne, quali saliva, colostro, lacrime, muco delle vie respiratorie e del tubo digerente.Nel siero
sono monomeri mentre nelle secrezioni sono dimeri e polimeri.
IgM, costituiscono circa il 5-10% delle Ig totali. Sono dei pentameri. È la classe di anticorpi che
per prima viene sintetizzata al primo contatto con un nuovo antigene, costituiscono cioè la
risposta immunitaria primaria. Stimolano la reazione del complemento e non passano la barriera
placentare.
IgD, rappresentano lo 0,2% delle immunoglobuline circolanti. Sono presenti sulla membrana
cellulare dei linfociti B, dove, legato l'antigene per cui sono specifiche, inducono l'attivazione
della cellula.
IgE, sono presenti nel siero in concentrazione bassissima, sono monomeri. Sono responsabili
della risposta a parassiti. Il frammento Fc delle IgE si lega ai recettori di membrana dei mastociti
e dei granulociti basofili.
Le IgG svolgono un ruolo importante nella difesa dalle infezioni:
si legano ai macrofagi e ai leucociti polimorfonucleati,
permettendo loro di individuare efficacemente il bersaglio
da fagocitare.
Le IgG sono anche capaci di legarsi al complemento
scatenando un’efficace cascata di reazioni biochimiche,
che si concludono con l’uccisione del microrganismo.
ADCC
Le IgM
rappresentano circa il 10% delle immunoglobuline del sangue
e sono costituite dall’aggregazione di cinque monomeri
di immunoglobulina.
La loro produzione è caratteristica
delle risposte primarie agli organismi infettivi.
È sufficiente una sola molecola di IgM legata all’antigene per
attivare la cascata del complemento.
IgA- costituiscono circa il 20 % delle immunoglobuline circolanti e sono
presenti nelle secrezioni esterne, quali saliva, colostro, lacrime, muco
delle vie respiratorie e del tubo digerente.
Nel siero sono monomeri mentre nelle secrezioni sono dimeri e polimeri.
Le IgA rappresentano un importante mezzo di difesa contro le infezioni
locali (saliva, lacrime etc). Stimolano la reazione del complemento solo
attraverso una via di attivazione alternativa. Intervengono nella risposta
immunitaria secondaria.
Le IgE, si trovano in piccolissime quantità nel siero,
si legano alla superficie dei basofili, dei mastociti,
e degi eosinofili di tutti gli individui.
Agiscono come recettori per gli antigeni che innescano
risposte di tipo I°
o
mediano ADCC.
Le IgD : sono monomeri bivalenti che costituiscono solo l’1% di tutte le
Ig del siero umano, sono presenti sulla superficie dei linfociti B, quindi, è
stato ipotizzato che le IgD agiscano da recettori cellulari di superficie nei
confronti degli antigeni permettendo il differenziamento del linfocita B in
plasmacellula che sintetizza anticorpi.
IgG
Ag
IgM
IgD
B
Th2
Le Immunoglobuline sono fattori
biologici utilizzabili come
farmaci quando:
a)Esista un deficit di produzione
b)Si voglia indurre uno dei
fenomeni biologici di cui sono
responsabili nella fisiologia
Immunodeficienze per le quali è indicata la terapia sostitutiva
Immunodeficienze umorali
•Agammaglobulinemia X recessiva (XLA)
•Immunodeficienza comune variabile
(CVID)
•Deficit di sottoclassi IgG
•Deficit anticorpale in
normogammaglobulinemia
Immunodeficienze combinate
•Immunodeficienza con IgM
•SCID
•Sindrome di Wiskott-Aldrich (WAS)
Immunodeficienze secondarie
•Prematurità
•Tumori con difetto umorale
•Trapianto di Midollo osseo (TMO)
•Trapianto d’organo