Anticuerpo

Definición de anticuerpo

Un anticuerpo es una proteína de defensa especializada sintetizada por el sistema inmunológico de los vertebrados. Estas pequeñas estructuras en realidad están compuestas por 4 unidades proteicas diferentes. Los extremos de la molécula son variables y pueden adaptarse para unirse a cualquier molécula. La forma está determinada por los antígenos del sistema que están causando daños. Las células inmunes especiales detectan estos antígenos y crean un anticuerpo recíproco. Esta estructura generalizada se repite muchas veces para inundar el sistema con anticuerpos. Estas proteínas se unen a los antígenos y los rodean, lo que evita una mayor propagación o infección.

De esta manera, un organismo puede identificar el “yo” del “no yo”. Por ejemplo, la superficie de las células bacterianas tiene ciertas proteínas y carbohidratos, que pueden ser identificados por el sistema inmunológico. Los linfocitos B, una célula inmunitaria especial, crean y liberan anticuerpos que atacan a las bacterias invasoras. Un anticuerpo adherido a una bacteria no solo evita que complete los procesos normales, sino que también ayuda a que los glóbulos blancos se coman las bacterias. Estos macrófagos, como se les conoce, identifican los alimentos basándose en la cola del anticuerpo.

En la sangre, los anticuerpos representan alrededor del 20% de la proteína total. Ésta es una cantidad muy significativa. Aunque un solo anticuerpo puede ser muy pequeño, un organismo debe tener muchos anticuerpos para combatir los muchos tipos de antígenos presentes en el sistema. Además, se necesitan muchos de cada tipo. A menudo se necesitan muchas moléculas de anticuerpos para apuntar e identificar una bacteria grande. Los virus, aunque son más pequeños, son mucho más abundantes y necesitan cantidades iguales de anticuerpos para sofocarlos.

Mientras que otros organismos a menudo tienen sistemas inmunológicos basados ​​en conceptos similares, el término anticuerpo y la estructura que se describe a continuación son exclusivos de los mamíferos. Un anticuerpo también puede denominarse inmunoglobulina, un término que describe una proteína utilizada en una función inmunitaria. El anticuerpo más común es la inmunoglobulina G (IgG) en los mamíferos. Los anticuerpos, si existen, no se conocen bien en invertebrados y plantas. Si bien se sabe que estos organismos también tienen sistemas inmunológicos, no está del todo claro cómo funcionan.

Estructura de anticuerpos

Estructura de un anticuerpo

Arriba hay un anticuerpo típico. Observe que la estructura en realidad está formada por 4 cadenas de proteínas diferentes. Hay dos cadenas pesadas y dos cadenas ligeras. Las dos cadenas pesadas están conectadas por un enlace disulfuro, que existe entre dos átomos de sulfuro presentes en los aminoácidos de cada cadena. Las cadenas ligeras se unen a los lados de la cadena pesada a través de una serie de enlaces no covalentes e interacciones débiles.

Cada cadena se divide en dos regiones, la región constante y la región variable. La región constante se produce directamente a partir del ADN y es la misma en todas las moléculas de anticuerpos del mismo tipo. La región variable es la parte del anticuerpo que cambia según el antígeno presente. Los linfocitos B están a cargo de un proceso complejo que hace coincidir la región variable con el antígeno y luego produce en masa el anticuerpo correcto.

Es la región variable que tiene un sitio de unión, capaz de unirse al antígeno. El sitio de unión es específico porque está diseñado para unirse solo al antígeno deseado. Lo hace siendo lo más compatible posible con el antígeno. Si el antígeno es hidrófobo, también lo es el sitio de unión. Si el antígeno está cargado negativamente, el sitio de unión se cargará positivamente de manera óptima para ayudar a unirse al antígeno. Además, toda la forma de la cabeza del anticuerpo se adapta específicamente a la forma del antígeno. Esto asegura que el anticuerpo sea específico del antígeno. La región constante del anticuerpo puede presentarse en varias formas y puede ensamblarse en complejos más grandes con diferentes formas.

Acción de los anticuerpos en las enfermedades autoinmunes

En algunos casos, el antígeno está tan cerca de una molécula producida por el organismo que el sistema inmunológico acaba atacándose a sí mismo. Esto se conoce como enfermedad autoinmune. El sistema inmunológico, cuando se le presenta un antígeno, forma una defensa. En estos casos, el antígeno suele ser una proteína. La proteína es similar a una proteína producida por el organismo. Si bien el sistema de formación de anticuerpos puede ser muy específico, no puede identificar con precisión dos moléculas que tienen la misma forma. Por lo tanto, incluso si las moléculas son realmente “propias”, puede terminar atacándolas.

Las enfermedades autoinmunes pueden ser causadas por una serie de afecciones. Algunos incluyen virus, como el VIH, que hacen que el sistema inmunológico se dirija a sí mismo. Otras enfermedades autoinmunes, como ciertas formas de diabetes, pueden ser causadas por el ataque del sistema inmunológico al páncreas, un órgano secretor de insulina. Se han realizado algunas investigaciones que pueden relacionar esta reacción autoinmune con las proteínas que se encuentran en los productos animales. Si bien las proteínas vegetales han evolucionado en una trayectoria completamente diferente, los humanos y los animales de granja comparten muchos de los mismos genes. Esto significa que producen muchas de las mismas proteínas. Si estas proteínas se filtran al cuerpo sin descomponerse, podrían identificarse como un antígeno.

Al ver este antígeno, el sistema inmunológico creará un anticuerpo para contenerlo. Estos anticuerpos se producirán en masa y se enviarán por todo el cuerpo para atacar cualquier proteína de la misma forma. Esto puede causar un problema grave para su cuerpo. Digamos que acaba de comerse un hot dog. Todas las partes de un cerdo y una vaca se utilizan para crear perros calientes. No hace falta decir que probablemente obtendrá proteínas que se originaron en el páncreas, el cartílago u otros órganos del animal. Debido a que sus proteínas son tan similares a las suyas, su cuerpo comenzará a tener una reacción inmune en los lugares donde estas proteínas están presentes. Esta podría ser una de las principales causas de enfermedades como la diabetes, la artritis y posiblemente incluso afecciones como la esclerosis múltiple.

Uso de anticuerpos en técnicas analíticas

Un anticuerpo también puede ser una herramienta muy útil en el laboratorio. Debido a que un anticuerpo es tan específico y se une fuertemente en ciertas condiciones, los anticuerpos se utilizan en varias aplicaciones para filtrar un soluto de una solución. En la cromatografía en columna, se utilizan para unirse a las moléculas de soluto que pasan. A medida que se drena la solución, el anticuerpo retiene el soluto. Se puede lavar una solución diferente, con un pH diferente, sobre el medio del anticuerpo, y el anticuerpo cambiará de forma y liberará el soluto.

Otro uso común de un anticuerpo en el laboratorio es detectar ciertas sustancias. Un anticuerpo se une a otra proteína, que se utiliza para crear una molécula visible. Cuando el anticuerpo está en presencia del antígeno, el anticuerpo cambia de forma y activa la enzima. Esta acción crea moléculas visibles y puede detectarse visualmente o mediante una computadora. Esto permite a los científicos detectar muestras muy pequeñas de una sustancia a un precio relativamente bajo. Esto se puede utilizar para diagnosticar enfermedades, probar productos y probar la seguridad de los productos de consumo.