Inmunoglobulina

Qué es una inmunoglobulina

Una inmunoglobulina (abreviada Ig) es una proteína soluble o de membrana que funciona como anticuerpo: reconoce un determinante antigénico concreto (epítopo) y se fija a él con alta especificidad. Ambos términos —inmunoglobulina y anticuerpo— designan la misma molécula; la diferencia es de perspectiva. "Inmunoglobulina" se emplea cuando se describe la proteína desde su estructura bioquímica y su pertenencia a la fracción gamma de las globulinas plasmáticas, mientras que "anticuerpo" se prefiere cuando el énfasis recae en su función defensiva. Para la interpretación clínica de los anticuerpos en una analítica, consulte la entrada anticuerpo.

El término tiene una construcción directa en latín científico: immunis ("exento", "libre de carga") y globulina, diminutivo de globulus ("esferilla"), acuñado en el siglo XIX para las proteínas séricas de forma globular. La inmunología adoptó el vocablo compuesto "inmunoglobulina" en la segunda mitad del siglo XX, cuando las técnicas de electroforesis permitieron separar las proteínas del suero y ubicar a los anticuerpos dentro de la fracción de las gammaglobulinas. Fue la Organización Mundial de la Salud, en 1964, la que propuso la nomenclatura unificada que hoy se emplea: Ig seguida de una letra mayúscula (G, A, M, D, E) para cada clase.

Arquitectura molecular común

Todas las inmunoglobulinas comparten un diseño básico en forma de Y formado por cuatro cadenas polipeptídicas: dos cadenas pesadas (H, de heavy) idénticas entre sí y dos cadenas ligeras (L, de light), también idénticas, unidas por puentes disulfuro. Cada cadena posee una región variable (V), responsable de la especificidad de unión al antígeno, y una región constante (C), que determina la clase de la inmunoglobulina y sus propiedades biológicas.

La digestión enzimática con papaína divide la molécula en tres fragmentos: dos fragmentos Fab (fragment antigen-binding), que conservan la capacidad de unirse al epítopo, y un fragmento Fc (fragment crystallizable), que media las funciones efectoras —activación del complemento, unión a receptores celulares, paso transplacentario—. Entre los fragmentos Fab y el Fc se sitúa la región bisagra, un segmento flexible rico en prolina que permite a los brazos de la Y abrirse o cerrarse para ajustar el ángulo de unión al antígeno. Las cadenas ligeras pueden ser de tipo kappa (κ) o lambda (λ); una misma molécula de inmunoglobulina lleva siempre dos cadenas ligeras del mismo tipo.

Los cinco isotipos

El isotipo de una inmunoglobulina viene determinado por la región constante de sus cadenas pesadas, designadas con letras griegas: gamma (γ) para la IgG, alfa (α) para la IgA, mu (μ) para la IgM, delta (δ) para la IgD y épsilon (ε) para la IgE. Cada isotipo tiene distribución, vida media y funciones distintas.

La inmunoglobulina G es la más abundante del suero (entre el 70 y el 80 % del total de inmunoglobulinas circulantes) y la principal responsable de la respuesta secundaria frente a antígenos ya conocidos. Tiene cuatro subclases —IgG1, IgG2, IgG3 e IgG4— y es la única capaz de atravesar la placenta, lo que permite transferir inmunidad pasiva al feto.

La inmunoglobulina A predomina en las secreciones mucosas: saliva, lágrimas, leche materna, y secreciones del tracto respiratorio y digestivo. En el suero circula como monómero, pero en las mucosas adopta una forma dimérica unida por una cadena J y protegida por un componente secretor que le confiere resistencia a las enzimas proteolíticas. Tiene dos subclases, IgA1 e IgA2.

La inmunoglobulina M es el primer anticuerpo que aparece tras el contacto con un antígeno nuevo y, por tanto, un marcador de infección reciente. Su estructura es pentamérica —cinco monómeros unidos por una cadena J—, lo que le confiere diez sitios teóricos de unión al antígeno (en la práctica, habitualmente cinco funcionales) y una gran capacidad de aglutinación y de activación del complemento. Dado su elevado peso molecular (~900 kDa), permanece confinada en el espacio intravascular.

La inmunoglobulina D se expresa sobre todo en la membrana de los linfocitos B maduros que aún no han contactado con su antígeno, donde actúa junto a la IgM como receptor antigénico (BCR). Sus niveles séricos son muy bajos y su función en la circulación no está del todo esclarecida, aunque se le atribuye un papel en la activación de basófilos y en la regulación de la respuesta inmune innata.

La inmunoglobulina E circula en concentraciones mínimas, pero su relevancia clínica es enorme: media las reacciones de hipersensibilidad inmediata (alergia) al unirse a receptores de alta afinidad en mastocitos y basófilos, y participa en la defensa frente a parásitos helmintos.

De la célula B a la inmunoglobulina circulante

La producción de inmunoglobulinas comienza cuando un linfocito B reconoce un antígeno a través de su receptor de membrana (BCR, formado por IgM e IgD de superficie). Ese reconocimiento, junto con señales coestimuladoras procedentes de los linfocitos T cooperadores, desencadena la activación del linfocito B, su proliferación clonal y su diferenciación en célula plasmática, la verdadera fábrica de anticuerpos solubles. Una parte de los linfocitos B activados no se diferencia a célula plasmática, sino que se convierte en célula B de memoria, preparada para responder de forma más rápida y eficaz ante un segundo contacto con el mismo antígeno.

Durante este proceso tienen lugar dos fenómenos fundamentales. La hipermutación somática introduce cambios puntuales en los genes de las regiones variables, y los clones con mayor afinidad por el antígeno son seleccionados preferentemente (maduración de la afinidad). El cambio de clase (o conmutación de isotipo) permite al linfocito B pasar de producir IgM a producir IgG, IgA o IgE, conservando la misma especificidad antigénica pero adquiriendo las funciones efectoras del nuevo isotipo.

Funciones efectoras de las inmunoglobulinas

La unión del anticuerpo al antígeno es solo el primer paso. Lo que sigue depende del isotipo y del fragmento Fc de la molécula. La neutralización bloquea directamente la capacidad infectiva del patógeno o la actividad de una toxina. La opsonización recubre al microorganismo con anticuerpos que los fagocitos reconocen a través de receptores Fc, acelerando la fagocitosis. La activación del complemento por la vía clásica —desencadenada por la unión de IgG o IgM al antígeno— genera la lisis directa del patógeno y amplifica la respuesta inflamatoria.

Además, los anticuerpos unidos a una célula diana pueden reclutar células citotóxicas (células NK, entre otras) mediante un mecanismo conocido como citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos (ADCC). Y la aglutinación —especialmente eficiente en la IgM por su estructura pentamérica— agrupa partículas o microorganismos en complejos que el sistema reticuloendotelial retira de la circulación.

Cuándo se miden las inmunoglobulinas

La cuantificación sérica de las inmunoglobulinas (habitualmente IgG, IgA e IgM) se solicita cuando se sospecha una alteración de la inmunidad humoral: infecciones recurrentes que sugieren una hipogammaglobulinemia o una agammaglobulinemia, o bien la aparición de un componente monoclonal en la electroforesis de proteínas que oriente hacia una gammapatía monoclonal. También se mide la IgE total en el estudio de alergias, y la IgA en el cribado de la enfermedad celíaca. Los valores de referencia varían con la edad, ya que el recién nacido posee IgG de origen materno que decrece progresivamente durante los primeros meses de vida mientras la síntesis propia va madurando.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene la palabra "inmunoglobulina"?

Del latín immunis ("exento", originalmente referido a quien estaba libre de cargas públicas) y globulina, diminutivo de globulus ("esferilla"), que designa un grupo de proteínas de forma globular presentes en el suero sanguíneo. El compuesto "inmunoglobulina" se consolidó en la década de 1960 cuando la OMS unificó la nomenclatura de los anticuerpos séricos.

¿Es lo mismo una inmunoglobulina que un anticuerpo?

Sí, designan la misma molécula. Se habla de "inmunoglobulina" cuando interesa describir su naturaleza bioquímica —estructura, peso molecular, clase—, y de "anticuerpo" cuando el foco está en su función defensiva. En la práctica clínica ambos términos se emplean de forma intercambiable.

¿Por qué hay cinco tipos de inmunoglobulinas y no uno solo?

Porque el sistema inmunitario necesita herramientas adaptadas a situaciones muy diferentes. La IgM actúa como primera línea cuando el antígeno es nuevo; la IgG proporciona protección duradera en sangre y tejidos; la IgA vigila las superficies mucosas; la IgE participa en la defensa frente a parásitos y en las reacciones alérgicas. La IgD, por su parte, interviene como receptor de superficie del linfocito B antes de que este haya encontrado su antígeno. Cada isotipo aporta funciones efectoras que los otros no cubren.

¿La gammaglobulina es lo mismo que la inmunoglobulina?

No exactamente. "Gammaglobulina" es un término bioquímico más antiguo que alude a la fracción de proteínas séricas que migran en la zona gamma de la electroforesis. Las inmunoglobulinas constituyen la mayor parte de esa fracción, pero no toda ella. Además, "gammaglobulina" se usa coloquialmente para referirse a preparados farmacéuticos de inmunoglobulinas, lo que puede generar confusión. Puede consultar la entrada gammaglobulina para más detalle.

Referencias

1. Biblioteca Nacional de Medicina de Estados Unidos. Inmunoglobulinas cuantitativas. MedlinePlus, enciclopedia médica en español.
2. Instituto Nacional del Cáncer (NCI). Definición de inmunoglobulina. Diccionario de cáncer del NCI.
3. Manual MSD, versión para profesionales. Componentes moleculares del sistema inmunitario.
4. Real Academia Española. Inmunoglobulina. Diccionario de la lengua española.