¿qué es el isotipo?

Alotipo frente a isotipo

En los mamíferos, los anticuerpos se clasifican en cinco clases principales o isotipos: IgA, IgD, IgE, IgG e IgM. Se clasifican según la cadena pesada que contienen: alfa, delta, épsilon, gamma o mu, respectivamente. Se diferencian en la secuencia y el número de dominios constantes, la estructura de bisagra y la valencia del anticuerpo. Las cadenas ligeras de los anticuerpos se dividen en dos clases en los mamíferos, kappa y lambda, siendo las cadenas ligeras kappa las más comunes de las dos. Aunque son relativamente diferentes en cuanto a la secuencia de la proteína, comparten una estructura y una función similares.

La IgM representa el 5-10% del conjunto de inmunoglobulinas y es el anticuerpo predominante en la respuesta inmunitaria primaria (1). A diferencia de la IgG, la IgM no contiene una región bisagra, pero sí un dominio constante adicional y una pieza de cola de 18 aminoácidos en el extremo carboxi, que contiene una cisteína y participa en la multimerización de la molécula. Se representa clásicamente como un pentámero de la estructura básica de cuatro cadenas unidas por una cadena J, pero también puede existir en una forma hexamérica sin la cadena J (2) y como monómero en la superficie de las células B. La IgM soluble es superior a 1 MDa y, por lo tanto, debido a su tamaño, se limita en gran medida a la reserva intravascular.

Isotipos de anticuerpos de ratón

La IgG es el anticuerpo circulante más abundante, constituyendo el 80% del total de anticuerpos y el 75% del que se encuentra en el suero. La IgG proporciona la mayor parte de la inmunidad basada en anticuerpos contra los patógenos. La IgG puede dividirse en 4 sub-isotipos, cada uno con su propia función efectora.

La IgA es un anticuerpo dimérico presente en las secreciones de las mucosas del tracto respiratorio, gastrointestinal y urogenital, en la saliva, las lágrimas, el sudor y la leche, así como en el suero. La IgA protege las superficies de las mucosas neutralizando las toxinas bacterianas e inhibiendo la adhesión a las células epiteliales. La IgA puede dividirse en dos sub-isotipos.

La IgM es el anticuerpo más grande, con cinco estructuras Y unidas por sus regiones Fc en una configuración circular. La IgM se expresa en la superficie de los linfocitos B y está presente en el suero, constituyendo aproximadamente el 10 % de los anticuerpos en la sangre.

Durante el cambio de anticuerpo, la porción Fc de la cadena pesada del anticuerpo cambia de un isotipo o clase a otro. Dado que la región Fab, y por tanto la especificidad del antígeno, sigue siendo la misma, el cambio de isotipo permite un cambio en la capacidad del anticuerpo para interactuar con diferentes moléculas efectoras del sistema inmunitario. La recombinación del cambio de clase es un mecanismo biológico que se produce en las células B activadas, desencadenado por las citocinas.El isotipo generado depende de las citocinas presentes en el entorno de las células B. El cambio de clase puede reducir o potenciar las funciones efectoras, que incluyen la citotoxicidad dependiente del complemento (CDC), la citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos (ADCC) y la fagocitosis celular dependiente de anticuerpos (ADCP).

Cambio de isotipo

La expresión del isotipo refleja la etapa de maduración de una célula B. Los linfocitos B ingenuos expresan los isotipos IgM e IgD con genes variables no mutados, que se producen a partir del mismo transcrito inicial tras un empalme alternativo. La expresión de otros isotipos de anticuerpos (en humanos: IgG, IgA e IgE) se produce a través de un proceso de cambio de clase tras la exposición al antígeno[2]. El cambio de clase está mediado por la enzima AID (citidina desaminasa inducida por la activación) y se produce después de que la célula B se una a un antígeno a través de su receptor de células B. El cambio de clase suele requerir la interacción con una célula T helper[3][4].

También existen dos isotipos de cadena ligera κ y λ; sin embargo, no hay una diferencia significativa en la función de ambos. Así pues, el isotipo de un anticuerpo viene determinado únicamente por las regiones constantes de las cadenas pesadas[1].

La IgM se expresa primero como monómero en la superficie de las células B inmaduras. Tras la estimulación antigénica, los linfocitos B IgM+ secretan un anticuerpo IgM pentámero formado por cinco monómeros de Ig unidos mediante enlaces disulfuro. El pentámero también contiene una cadena J polipeptídica, que une dos de los monómeros y facilita la secreción en las superficies de las mucosas. La estructura pentamérica de los anticuerpos IgM los hace eficientes en la unión de antígenos con epítopos repetitivos (por ejemplo, cápsula bacteriana, cápside viral) y en la activación de la cascada del complemento. Como los anticuerpos IgM se expresan en una fase temprana de la respuesta de las células B, rara vez están muy mutados y tienen una amplia reactividad a los antígenos, por lo que proporcionan una respuesta temprana a una amplia gama de antígenos sin necesidad de la ayuda de las células T[5].

Anticuerpo de isotipo

Seleccionar y utilizar el anticuerpo de control de isotipo correcto es una parte esencial de todos los experimentos in vivo. Estos anticuerpos se utilizan como control negativo, es decir, coinciden exactamente con la especie huésped, el isotipo y la subclase del anticuerpo primario, pero no tienen especificidad para las proteínas presentes en el organismo o especie objetivo. Los anticuerpos de control de isotipo están diseñados para no unirse en modelos animales in vivo, pero conservan todas las características no específicas de los anticuerpos primarios utilizados en un experimento.

La incorporación de un grupo tratado con un control de isotipo es necesaria para generar datos fiables, ya que permite al investigador diferenciar con precisión entre los resultados observados por la unión del anticuerpo primario de forma específica al antígeno y los resultados observados por la unión no específica al antígeno u otros efectos no específicos de la inyección de anticuerpos.

Los anticuerpos monoclonales primarios administrados a los animales pueden interactuar de forma no específica con los receptores Fc de las células, incluidas las células B, las células dendríticas, las células NK y los macrófagos, entre otras. A veces, la unión de los receptores Fc está implicada en el mecanismo de acción de los anticuerpos primarios, como la citotoxicidad dirigida por anticuerpos (ADCC). Sin embargo, el compromiso del receptor Fc no específico del antígeno puede dar lugar a efectos biológicos observables o fenotipos no relacionados con la unión específica del antígeno. Un anticuerpo de control de isotipo que coincida con el isotipo y la subclase del anticuerpo primario también se unirá a los receptores Fc, permitiendo al investigador controlar esos efectos.