Le Immunoglobuline

Le Immunoglobuline

Le immunoglobuline

Le immunoglobuline Ig) sono proteine globulari del siero. Presentano una struttura simmetrica costituita da due catene pesanti H, heavy) di circa 400 aminoacidi e da due catene leggere L, light) di circa 200 aminoacidi Fig. 1 . Queste due catene sono legate da ponti disolfuro S S) e da legami non covalenti Davies et al, 983 .

Figura 1. Struttura tridimensionale

_{degli anticorpi.}

Nella parte N ternimale, ogni molecola possiede due porzioni, detti siti anticorpali, ai quali si lega l'antigene, questa porzione è nota con il nome Fab Fragment antigen binding, frammento che lega l antigene), mentre

l'altro frammento è il frammento cristallizzabile o Fc che non lega l'antigene ma conferisce ai diversi anticorpi alcune attività biologiche importanti quali:

Fissazione del complemento;

Passaggio transplacentare;

Legame con molecole.

Le catene immunoglobuline presentano ripiegamenti ad ansa loop) che formano domini o regioni con diverse funzioni biologiche, che possono essere suddivise in costanti C) e variabili V) Fig. 2 .

Le funzioni biologiche di un immunoglobulina dipendono dalle proprietà della regione C, che risulta identica per gli anticorpi di tutte le specificità nell'ambito

_{di una data classe.}

Figura Struttura delle immunoglobuline

Uno dei maggiori problemi incontrati nello studio delle immunoglobuline è stato quello di capire come tante differenti specificità possono essere generate nella regione variabile dell Ig. All interno di queste regioni si collocano delle zone ad altissima variabilità che partecipano al legame con l'antigene e formano una regione complementare all'epitopo antigenico, per questo motivo le regioni iper-variabili sono chiamate CDR regioni che determinano complementariet . Le Ig umane comprendono 5 classi. Ogni classe di Ig presenta una struttura chimica e con un ruolo biologico ben preciso.

_{1. Immunoglobuline di classe G IgG :}

Le IgG costituiscono la principale componente immunoglobulinica del siero, circa il 75 8 % delle Ig circolanti. Sono prodotte durante la risposta secondaria ed hanno attività antibatterica, antivirale e antiprotozoaria.

Il frammento Fc di questa classe di Ig svolge diverse funzioni quali:

Passaggio attraverso la placenta, consentendo il trasferimento dello stato immune dalla madre al feto;

Attivazione del complemento;

Neutralizzazione delle tossine tetanica e botulinica);

Attivazione macrofagi;

Opsonizzazione e fagocitosi degli agenti infettivi;

Citotossicità cellulo mediata anticorpo dipendente ADCC, Antibody

Dependent, Cell Mediated Cytotoxicity .

Le IgG svolgono un ruolo importante nella difesa dalle infezioni, legandosi ai macrofagi e ai leucociti permettendo loro di individuare efficacemente il bersaglio da fagocitare. Inoltre sono capaci di legarsi al complemento scatenando un efficace cascata di reazioni biochimiche, che si concludono con l uccisione del microrganismo.

_{Immunoglobuline di classe A IgA :}

Le IgA rappresentano, per concentrazione, la seconda classe di Ig circolanti, circa il 15 20 , mentre sono la classe predominante nelle secrezioni latte, saliva, lacrime, secrezioni nasali e del tubo digerente).

Nel siero si trovano principalmente sotto forma di monomeri, mentre nelle secrezioni e nelle mucose in forma di dimeri, costituite da due molecole di IgA legate insieme. Le IgA rappresentano un importante mezzo di difesa contro le infezioni locali, stimolano la reazione del complemento solo attraverso una via di attivazione alternativa. Intervengono nella risposta immunitaria secondaria.

_{3. Immunoglobuline di classe M IgM :}

Le IgM costituiscono circa il 5 10% delle Ig circolanti. Possono trovarsi sia in forma monomerica, presenti sulla membrana dei linfociti B maturi per legare l'antigene specifico, sia in forma pentamerica, presenti nel siero. Sono i primi anticorpi ad essere sintetizzati una volta venuti a contatto un nuovo antigene, costituiscono quindi la risposta immunitaria primaria. Stimolano la reazione del complemento, come le IgG, ma non passano attraverso la barriera placentare ed è sufficiente una sola molecola di IgM legata all antigene per attivare la cascata del complemento.

_{4. Immunoglobuline di classe D IgD :}

Le IgD costituiscono appena l 1% delle Ig circolanti. Sono presenti sulla membrana dei linfociti B maturi, dove legano l antigene per cui sono specifiche ed inducono l'attivazione della cellula. Per questo è stato ipotizzato che le IgD agiscano da recettori cellulari di superficie nei confronti degli antigeni permettendo il differenziamento del linfocita B in plasmacellula e successiva sintesi di anticorpi.

_{5. Immunoglobuline di classe E IgE :}

Le IgE chiamate anche anticorpi reaginici, sono presenti in concentrazioni estremamente basse circa lo 0,0003% delle Ig circolanti. Questo valore si riscontra nei soggetti normali, mentre in soggetti atopici le concentrazioni aumentano fino a 20 volte. Hanno un emivita di 2 giorni. Le basse concentrazioni nel siero di queste IgE sono dovute in parte sia alla bassa produzione, sia alla particolare capacità del frammento Fc di legarsi con altissima affinità ai recettori (Fc ) presenti sui mastociti e basofili. Una volta legate a tali recettori, le IgE possono rimanere legate a queste cellule per settimane o mesi. L antigene si lega quindi al frammento Fab delle IgE legate a queste cellule, causandone l aggregazione sulla membrana e la conseguente attivazione cellulare con rilascio dei granuli che contengono l istamina, eparina, leucotrieni e altri composti attivi che scatenano le reazioni di ipersensibilità mediata. Agiscono come recettori per gli antigeni innescando reazioni di tipo I°. La produzione di IgE, da parte dei linfociti B, è controllata dai linfociti T classe- specifici e antigene-specifici, mediante fattori solubili prodotti dagli stessi

linfociti T, in cooperazione con i macrofagi. Nei soggetti allergici è stata ipotizzata l'esistenza di un deficit dei linfociti T soppressori IgE specifici.

2 Recettori per le Immunoglobuline

Questi recettori appartengono alla famiglia delle immunoglobuline, non sono in grado di riconoscere direttamente l Ag ma sono in grado di interagire con la porzione costante delle Ig. La loro interazione con il ligando regola la risposta biologica delle cellula su cui il recettore è espresso (attivazione o inibizione). Sono specifici per le diverse classi di Ig e possono essere suddivisi in:

recettori ad alta affinità Fc RI ;

recettori a bassa affinità Fc RII .

Possono essere individuate due classi funzionali di recettori:

1. recettori che permettono il trasporto delle Ig attraverso tessuti epiteliali:

FcRn neonatal Fc Receptor Recettori per IgG;

PIgR Polymeric Immunoglobulin Receptor Recettori per IgA e

IgM.

recettori presenti su cellule effetrici del sistema immunitario:

FcγR Recettori per IgG;

FcαR Recettori per IgA;

FcεR Recettori per IgE;

Fcα R Recettori per IgA e IgM.

_{1 Recettori ad alta affinità (Fc RI)}

Sono strutture che hanno affinità per le IgE monomeriche e sono localizzati sulla membrana di mastociti, dei granulociti basofili, sulla superficie delle cellule dendritiche, delle cellule di Langherans, della cute e sulla superficie di membrana di granulociti eosinofili e monociti.

I recettori ad alta affinità hanno una struttura tetramerica, costituita da quattro catene polipeptidiche, una , ed un dimero di due catene identiche, legate fra loro da ponti disolfuro. È la catena che lega le IgE anche dopo la dissociazione dalle altre catene.

_{2 Recettori ad bassa affinità (Fc RII)}

Sono strutture che appartengono alla superfamiglia delle lectine epatiche. Sono localizzati sulla membrana dei mastociti, basofili e su vari elementi cellulari quali le sottopopolazioni di piastrine e macrofagi. Queste recettori, denominati anche CD23, sono caratterizzati da un affinità molto bassa per le IgE, rispetto a quella dei recettori Fc RI, ed interagiscono con regioni molecolari diverse.

La percentuale dei recettori Fc RII è solitamente minima nei soggetti normali, mentre aumenta dopo l esposizione con gli allergeni specifici, soprattutto in soggetti allergici. Questi recettori amplificano la risposta IgE Williams et al,

1992 .