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Carlos von der Becke - Biología 64 


MODULO III  UNIDAD 4  CAPITULO 4

4. PROCESOS DE RESPUESTA INMUNE

Las células del sistema inmunitario de los animales superiores sintetizan
muchos millones de tipos de moléculas de anticuerpos.  Un anticuerpo es
un conjunto de cadenas proteicas de origen genético, cuya
función es la de combinarse especificamente con un antígeno o
agente extraño de alto peso molecular, que puede ser una proteína
o un polisacárido, para inactivarlo o rechazarlo.

Combinando lo que se
sabe de biología molecular con la genética clásica, la formación de
anticuerpos en los animales superiores ofrece un campo inmenso de
estudios y aplicaciones.

El organismo sabe distinguir lo que es propio de lo que es ajeno. Cada individuo
podría enfrentarse, en un momento dado, con la presencia de uno de
dieciocho millones de antígenos diferentes, quizás con muchos ejemplares
de ese intruso en la sangre. Necesita generar numerosas copias de
un anticuerpo específico para cada intruso. Tendríamos que disponer
de dieciocho millones de genes con los cuales armar el anticuerpo
necesario para cada posible peligro previsto. El argumento necesita
extenderse a cada célula del organismo, ya que en todas ellas pueden
aparecer antígenos.  Obviamente la vida tendría que arrastrar, célula
por célula, un genomio millonario en genes solamente para defenderse.
Aparece un antígeno. El único anticuerpo que debe ser liberado y su
represor inactivado tiene que ser el que corresponde al antígeno ahora
presente.Todos los restantes genes de antígenos deben estar reprimidos
uno por uno con un represor especial. Necesitamos millones de genes,
la mitad para fabricar el anticuerpo y la otra mitad para fabricar
las proteínas que los reprimen mientras el antígeno no está. Este
modelo no cierra por simples razones aritméticas.

¿Cómo hace entonces
la vida? Realiza una división del trabajo.  Del sistema inmune se
encargan algunas células. Son linfocitos inmaduros provistos, eso sí,
en abundancia.  Por linfocito
se entiende un tipo de glóbulo blanco de la sangre que interviene
en la respuesta inmune. Frente a un antígeno, un linfocito inmaduro
va madurando con la ayuda de trescientos exones de genes diseminados
en el genomio, que generan menos de trescientas proteínas (pues de
varios exones quedan menos genes), que se pueden ensamblar de diferentes
maneras.  La aritmética calcula 18 mil millones de combinaciones.
Segun cual es la información recibida del antígeno reconocido, es
la respuesta del sistema inmune, que fabrica solamente el mejor
anticuerpo que puede reacomodando y ensamblando piezas a medida.

El sistema inmune está provisto de un grupo bastante
reducido de genes capaces de hacer frente a miles
de millones de señales o antígenos a los cuales combatir. Es un
excelente ejemplo de un sistema selectivo que ha buscado un compromiso
en un cierto punto intermedio entre una completa especificidad (un gen
para cada antígeno posible) y una completa generalidad (un gen que
sea capaz de combatir a todos y a cada uno de los antígenos)





LECTURA 59

GERALD EDELMAN - VOLUMEN 2, PAG 61.






La economía de recursos necesarios para tamaña tarea se puede entender
observando cómo se arma la zona "liviana"
hipervariable que a veces contribuye a que un anticuerpo
sea distinto de otro. Esa zona está formada por proteínas que a su vez
son la traducción de la combinación de
dos tipos de genes, V de los cuales hay 150 y J de los cuales
hay 5 en un genoma humano. Para formar la zona "liviana" hipervariable
del anticuerpo se junta un gen V, en los
llamados codones 94, 95, 96 y 97,
con un gen J, lo cual es una combinación en 750 posibles, ya que 5 por
150 dá esa cifra. Pero al juntarse se pueden recombinar de diez maneras
diferentes a la altura dichos codones 94 a 97, como se plantea
en el ejercicio  ??? de
fin de módulo, donde observaremos que el codón 96 se puede recombinar dando
TGG o sea TRP, CGG o sea ARG y CCG o sea PRO (nombres abreviados de
triptofano, arginina y prolina, respectivamente).
A estas diez posibilidades se les da el nombre
de "flexibilidad recombinatoria". Como 750 por 10 da 7500,
estos son los tipos de anticuerpos posibles hasta
esta altura de la explicación. Otras partes "pesadas" del
anticuerpo tambien se arman con otros 80 genes V y 6 genes J, con
una flexibilidad recombinatoria de 100. Tenemos 48000 posibilidades "pesadas"
que multiplicadas por las 7500 "livianas" da 360 millones de anticuerpos.
Otro segmento que no es ni liviano ni pesado, sino con Diversidad, segmento
D, se construye con uno de 50 genes de la familia D, con lo cual hay 18 mil
millones de anticuerpos posibles en el ser humano, aparentemente uno de
los mejor protegidos de los seres vivientes.
Sin embargo, los tejidos cerebrales no están tan protegidos y se pueden
injertar con neuronas embrionarias ajenas con mínimo rechazo inmunológico.
Tambien están protegidos los parásitos humanos, que engañan de diversas
formas al sistema inmune.

El premio Nobel argentino César Milstein descubrió una técnica para
generar y purificar anticuerpos específicos para diferentes antígenos.
Se denominan anticuerpos monoclonales.





LECTURA 60

Abramoff, Peter - Immunity (biology) Academic American Encyclopedia









LECTURA 61

PETER LEDER, INV Y CIENCIA, Nº 70, pag 50, junio 1982.








CONCLUSIONES RAZONADAS
Un ser vivo animal avanzado hereda no solamente un cierto número
de genes para fabricar con ellos proteínas, en la relación de una
proteína cada gen, sino genes especiales que siendo unos
centenares, generan potencialmente decenas de miles de millones
de proteínas si resultasen útiles. Las especulaciones de Leder acerca
de la posible existencia de mecanismos parecidos para generar
autoorganizadamente tejidos con
información adicional proveniente del organismo, no se puede rechazar a priori.
Pero se debe reflexionar que el "invento" del sistema inmune (que a su vez derivó
de los genes para formación de cerebros evolucionados con sus proteínas tipo CAM,
de la superfamilia de las inmunoglobulinas) fue
mucho más reciente que el "invento" de la formación de tejidos diferenciados,
que se originó tanto en plantas como en animales.
La importancia de estos temas en la tecnología de alimentos,
además de ser indirecta, tiene aspectos tales como las
alergias y las urticarias alimentarias, producidas por la
ingesta de mariscos, chocolate, nueces, frutas o tomates, o
la ingesta de residuos de penicilina en alimentos.

BIBLIOGRAFIA CURTIS  829



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AUTOEVALUACION
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CONCLUSIONES RAZONADAS DE TODO EL MODULO III

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