Le immunoglobuline: struttura e funzioni

Francesco Indiveri,M.D.Clinica di medicina interna ad orientamento immunologico

Di.M.I- Università di Genova

PFA “APPROPRIATEZZA NELL’USO DELLE IMMUNOGLOBULINE”

Savona 2007

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 stadiodi differenziazione terminale e dalle plasmacellule

Stimoli per la produzione:contatto del sistema immunitario del soggetto

con sostanze estranee : antigeni-batteri, virus, alimenti, farmaci etc.

Immunità innataTLRCitochine

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 macrofagie l’attivazione del sistema del complemento.

Fab

fc

IDIOTOPO

Premio Nobel 1984 , con Cesar Milstein e GeorgesKöhler, 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.

Niels K. Jerne

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 mastocitie 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 infezionilocali (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, èstato 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.

B

IgD

Ag

Th2

IgM

IgG

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

•Prematurità•Tumori con difetto umorale •Trapianto di Midollo osseo (TMO) •Trapianto d’organo

Immunodeficienze secondarie

•Immunodeficienza con IgM •SCID •Sindrome di Wiskott-Aldrich (WAS)

Immunodeficienze combinate

•Agammaglobulinemia X recessiva (XLA) •Immunodeficienza comune variabile (CVID) •Deficit di sottoclassi IgG •Deficit anticorpale in normogammaglobulinemia

Immunodeficienze umorali

Immunodeficienze per le quali è indicata la terapia sostitutiva