Gli anticorpi (Ab), scoperti dal biologo statunitense Gerald Maurice Edelman e dal biochimico britannico Rodney Robert Porter, premio Nobel per la medicina nel 1972, sono glicoproteine prodotte da un tipo di globuli bianchi noti come linfociti B ovvero cellule del sistema immunitario che hanno un ruolo fondamentale nell’immunità umorale dell’immunità acquisita.
Gli anticorpi sono prodotti dal sistema immunitario del corpo quando sono rilevate sostanze nocive, chiamate antigeni come, ad esempio microrganismi batteri, funghi, parassiti e virus e sostanze chimiche. Ogni tipo di anticorpo è unico e difende l’organismo da uno specifico tipo di antigene
Gli anticorpi, tuttavia, possono essere prodotti quando il sistema immunitario non distingue i tessuti sani dell’organismo da virus o batteri, causando una reazione immunitaria che distrugge i tessuti sani inducendo infiammazione e danno ai tessuti
Struttura degli anticorpi
Gli anticorpi sono grandi proteine globulari con un peso molecolare di circa 150 kDa con una struttura a forma di Y costituita da quattro polipeptidi: due catene pesanti identiche di circa 50 kDa e due catene leggere identiche di circa 25 kDa.
struttura
Questa struttura consente alle molecole anticorpali di svolgere la loro duplice funzione: ovvero quella di legame con l’antigene e quella di mediazione dell’attività biologica. Le due catene pesanti sono legate tra loro da ponti disolfuro e ciascuna di esse è collegata a una catena leggera da un legame disolfuro.
Ogni catena è composta da una regione variabile e una regione costante. La regione variabile è tipica in ogni tipo di anticorpo e si lega a un antigene specifico. Al contrario, la regione costante è essenzialmente la stessa in tutte le molecole di anticorpo della stessa classe come IgG, IgM, IgA, IgD o IgE.
La parte superiore della forma a Y è la regione di legame dell’antigene del frammento F(ab). La coda della forma a Y è la regione cristallizzabile del frammento F(c). Quindi, un anticorpo ha due siti di legame dell’antigene.
La regione F(c) è la regione della coda di un anticorpo che interagisce con i recettori della superficie cellulare chiamati recettori F(c) e alcune proteine del sistema del complemento. Questa proprietà consente agli anticorpi di attivare il sistema immunitario. Le regioni F(c) delle immunoglobuline G portano un sito di N-glicosilazione altamente conservato.
Tipi di anticorpi
IgG
classificazione
L’immunoglobulina G (IgG) è la classe principale di anticorpi nel sangue e può essere ulteriormente suddivisa in sottoclassi. Le quattro sottoclassi di IgG sono state scoperte negli anni ’60 e designate IgG1, IgG 2, IgG3 e IgG4, in ordine di abbondanza decrescente. Le ricerche hanno rivelato differenze sottili ma profonde tra le sottoclassi.
Ogni sottoclasse ha un profilo unico rispetto al legame dell’antigene, alla formazione di complessi immunitari, all’attivazione del complemento, all’attivazione delle cellule effettrici e al trasporto placentare. Inoltre, le risposte degli anticorpi IgG a diversi tipi di antigeni o patogeni spesso portano a una marcata deviazione verso una delle sottoclassi.
L’IgG fornisce una protezione a lungo termine perché persiste per mesi e anni dopo la presenza dell’antigene che ne ha innescato la produzione, protegge da batteri e virus, neutralizza le tossine batteriche, attiva i sistemi proteici del complemento e lega gli antigeni per migliorare l’efficacia della fagocitosi
IgM
Gli anticorpi dell’immunoglobulina M (IgM) prodotti dalle plasmacellule sono costituiti da cinque o sei unità. Le IgM sono le prime immunoglobuline sintetizzate dai neonati e sono la classe preponderante di anticorpi che compaiono durante le fasi iniziali delle risposte immunitarie.
Negli adulti, l’IgM costituisce il 5-10% delle immunoglobuline sieriche e può essere trovata sia sui linfociti B che nel sangue come molecola solubile. L’IgM monomerica è un eterotetramero di circa 180 kDa, tuttavia, la forma secreta di IgM esiste prevalentemente in una configurazione pentamerica con un peso molecolare superiore a 900 kDa.
L’IgM non solo funge da prima linea di difesa dell’ospite contro le infezioni, ma svolge anche un ruolo importante nella regolazione immunitaria e nella tolleranza immunologica grazie alla sua struttura pentamerica che le conferisce 10 siti di legame antigeni liberi
IgA
anticorpi e virus
Gli anticorpi immunoglobulina A hanno come funzione principale quella di legare gli antigeni sui microbi prima che invadano i tessuti. Aggrega gli antigeni e li trattiene nelle secrezioni, quindi quando la secrezione viene espulsa, l’antigene è anche la prima difesa per le superfici delle mucose come l’intestino, naso e polmoni.
L’importanza dell’IgA per un’efficace difesa immunitaria è segnalata dal fatto che viene prodotta più di tutte le altre classi di immunoglobuline combinate. Infatti, l’IgA non è solo la classe di anticorpi maggiormente presente nelle mucose, ma è anche presente a concentrazioni significative nel siero.
Le IgA sono anticorpi in grado di neutralire o bloccare l’attività di una gamma di virus, batteri e protozoi e impedire il loro attaccamento alle cellule ospiti ed inoltre media una varietà di funzioni attraverso l’interazione con un numero di diversi recettori dell’ospite espressi su vari tipi di cellule.
IgD
Gli anticorpi dell’immunoglobulina D sono espressi nelle membrane plasmatiche dei linfociti B immaturi. L’immunoglobulina D ha una concentrazione nel siero molto al di sotto di quella di IgG, IgA e IgM ma molto più alta di quella di IgE.
L’ IgD ha una lunga regione “cerniera” tra Fab e Fc che sembra rendere la molecola molto suscettibile alla degradazione proteolitica con produzione di due frammenti e rende anche la molecola flessibile, migliorando così il legame con l’antigene.
L’IgD sierica è considerata un marcatore precoce dell’attivazione delle cellule B e può avere un ruolo regolatore, ad esempio, per migliorare una risposta anticorpale protettiva dell’isotipo IgM, IgG o IgA, o per interferire con la replicazione virale oltre a partecipare alla generazione e al mantenimento della memoria delle cellule B
IgE
L’immunoglobulina E è stata l’ultima delle cinque classi di anticorpi umani ad essere scoperta nel 1968 e oggi è comunemente associata alle varie manifestazioni delle malattie allergiche. La comprensione dei meccanismi delle reazioni allergiche e del ruolo delle IgE in questi disturbi è andata di pari passo con la scoperta di modalità di trattamento per i pazienti con allergia.
Gli anticorpi immunoglobuline E sono stati trovati solo nei mammiferi. Il ruolo degli anticorpi IgE è centrale nella sensibilizzazione allergica e nei disturbi atopici come rinite allergica, asma, dermatite atopica, allergie alimentari.
L’IgE è un monomero dimerico, come l’IgG, ed è presente in concentrazioni molto basse nel sangue e nel fluido extracellulare. Si lega ai recettori sugli eosinofili ed è importante nell’immunità ai vermi parassiti. Quando si lega ai recettori IgE ad alta affinità sui mastociti e sui basofili, può innescare mediatori infiammatori come l’istamina, provocando effetti come starnuti, tosse e vomito che possono espellere agenti infettivi.
