Esta va a ser una pregunta divertida y un viaje a través de la inmunología (los bits esenciales llevaron alrededor de una semana para enseñar en un curso universitario formal).
¿Cómo funciona el proceso de creación de anticuerpos?
Los anticuerpos son proteínas y, por lo tanto, se producen por la expresión de genes en su ADN. Su genoma tiene múltiples regiones que codifican anticuerpos, y en un proceso llamado V (D) J Recombinación, “mezcla” partes de estos genes y produce un anticuerpo “aleatorio”. Para simplificar en exceso esto, hay 51 segmentos V , 27 segmentos D y 6 segmentos J que se combinan aleatoriamente para dar la transcripción de ARN final. Otros mecanismos tales como la unión imprecisa, la hipermutación somática, el cambio de clase y la selección clonal contribuyen aún más a la diversidad de anticuerpos. Después de hacer algunas matemáticas (también simplifiqué demasiado esto), el ser humano puede generar teóricamente en la magnitud de 10 ^ 14 anticuerpos únicos. Para una discusión más detallada:
La gran cantidad de segmentos de genes V, J y D heredados disponibles para codificar cadenas de anticuerpos contribuye de forma sustancial a la diversidad de anticuerpos, pero la combinación de estos segmentos (denominada diversificación combinatoria) aumenta enormemente esta contribución. Cualquiera de los segmentos de 40 V en el grupo de segmentos del gen de la cadena ligera κ humana, por ejemplo, se puede unir a cualquiera de los 5 segmentos J (véase la Figura 24-37), de modo que al menos 200 (40 × 5) diferentes las regiones V de cadena κ pueden ser codificadas por este grupo. De manera similar, cualquiera de los segmentos de 51 V en el conjunto de cadena pesada humana se puede unir a cualquiera de los 6 segmentos J y cualquiera de los 27 segmentos D para codificar al menos 8262 (51 × 6 × 27) regiones V de cadena pesada diferentes .
La diversificación combinatoria que resulta del ensamblaje de diferentes combinaciones de segmentos de genes V, J y D heredados que acabamos de discutir es un mecanismo importante para diversificar los sitios de unión a antígeno de los anticuerpos. Mediante este mecanismo solo, un humano puede producir 287 regiones VL diferentes (200 κ y 116 λ) y 8262 regiones VH diferentes. En principio, estos podrían combinarse para producir aproximadamente 2,6 × 10 ^ 6 (316 × 8262) sitios de unión a antígeno diferentes. Además, como discutiremos a continuación, el mecanismo de unión en sí mismo aumenta enormemente este número de posibilidades (probablemente más de 10 ^ 8 veces), haciéndolo mucho mayor que el número total de células B (aproximadamente 10 ^ 12) en un ser humano.
De Alberts et al, Molecular Biology of the Cell, 4th Ed.
Entonces, en resumen, su cuerpo produce anticuerpos constantemente de forma aleatoria. También notaré que cada célula B en el cuerpo solo produce un tipo de anticuerpo: el proceso de recombinación VDJ solo ocurre una vez y después de que los genes se barajan, esa célula B solo producirá ese anticuerpo.
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Ahora, sabiendo lo anterior, y cómo su cuerpo está produciendo anticuerpos no en respuesta a un antígeno, pero al azar y esperando que uno de esos anticuerpos aleatorios coincida con el antígeno extraño, ¿cómo funciona la especificidad del anticuerpo?
Cuando se activa la respuesta inmune, el cuerpo podría no haber producido al azar el anticuerpo “perfecto” para que coincida con el antígeno extraño, pero es posible que ya haya producido un anticuerpo que “parezca” coincide con el antígeno extraño. Entonces, ¿cómo se “entrena” el cuerpo para reconocer y unir mejor el antígeno? Lo hace a través de la maduración de afinidad , un proceso mediante el cual las células B producen anticuerpos con una mayor afinidad por el antígeno durante el curso de una respuesta inmune. Los principios principales aquí son (1) mutación y (2) selección. Un proceso llamado hipermutación somática “ajusta” al azar el anticuerpo para alterar la especificidad de unión al antígeno. Entonces, después de los ajustes, ¿cómo sabemos cuál sale como el ganador? Las células B deben competir por recursos y antígenos, por lo que las células dendríticas foliculares (CDF) de los centros germinales presentan antígeno a las células B, y solo la progenie de células B con las afinidades más altas para el antígeno será seleccionada para sobrevivir, aunque un proceso llamado clonal selección .
Una vez registrado, ¿”expirará” alguna vez o es posible eliminar un anticuerpo de la “base de datos”?
Cuando las células B se activan, y aunque la selección clonal produce el anticuerpo “correcto”, algunas de esas células B se convierten en células de memoria . A lo largo de la vida de un animal, el organismo creará una base de datos o colección de células de memoria que, en un segundo encuentro con un antígeno encontrado previamente, la respuesta inmune es mucho más rápida y rápida debido a que la selección clonal no necesita tener lugar – el anticuerpo “perfecto” se almacena en la memoria del sistema inmune adaptativo. En general, la inmunidad adquirida activa dura toda la vida.
Entonces, en resumen:
- Tu cuerpo constantemente produce anticuerpos de forma aleatoria.
- Cuando aparece un antígeno, el “mejor” anticuerpo al azar se ajusta para ese antígeno.
- Cuando se prepara el anticuerpo “perfecto”, el anteproyecto para ese anticuerpo se almacena en forma de células B de memoria para que pueda recordarse rápidamente si ese antígeno aparece en un momento posterior.
