Gli anticorpi circolanti nel
sangue dei vertebrati appartengono a quella classe di proteine nota come
immunoglobuline. Esse costituiscono il 20-25% delle proteine del plasma
[1]
,
e si calcola che nel torrente ematico circolino più di 109 differenti immunoglobuline.
Fig. XIX. 7 – Struttura chimica schematica delle immunoglobuline
Le immunoglobuline vengono suddivise in 5 classi maggiori:
IgG, IgM, IgA, IgD, IgE, dotate tutte di
struttura chimica molto simile: si tratta di due tipi di catene
polipeptidiche, pesanti e leggere; le catene pesanti sono costituite da circa 450
aminoacidi, le catene leggere
da circa 220 aminoacidi distinte nell’uomo nei due tipi k e l in quanto differiscono per la
sequenza degli aminoacidi; il legame inter e intra catena è rappresentato da
un ponte disolfuro.
La struttura base di un’immunoglobulina più semplice,
come G, D, E, comprende 2 catene pesanti e 2 catene leggere; le IgA esistono
in forma monomerica e polimerica, le IgM esistono sotto forma di pentamero con
5 unità legate insieme, tali unità essendo formate dall’unione delle 4
catene polipeptidiche di base, 2 leggere e 2 pesanti, per cui una molecola di
IgM viene a possedere 10 catene leggere e 10 catene pesanti e 10 siti
potenziali di legame con l’antigene, 2 per ogni unità.
§
IgM:
possono essere scisse nelle singole unità a 4 catene: IgMs
(dette a volte subunità
o monomeri). A causa della loro multivalenza,
l’affinità funzionale degli anticorpi IgM per gli antigeni è alta. Le IgMs
sono le prime a comparire dopo il primo impatto con un antigene. L’unione
delle molecole di IgM all’antigene attiva un insieme di proteine costituenti
il complemento
capaci di portare alla lisi, alla dissoluzione dei batteri ai quali si sono
legati gli anticorpi. Inoltre le IgMs causano l’attivazione di un gruppo di
cellule presenti nel torrente sanguigno dette macrofagi
capaci di mangiare
e digerire le cellule estranee.
§
IgG:
sono i principali anticorpi
circolanti; vengono prodotte in elevata quantità dopo il secondo
impatto con l’antigene.
§
IgAs:
sono presenti in numerosi secreti: saliva, trachea e bronchi, colostro
[2]
,
latte, vie genitourinarie.
§
IgEs:
stimolano i mastociti
[3]
a rilasciare istamina, implicata in reazioni come l’asma allergico e il
raffreddore da fieno. Non è chiaro il loro ruolo in senso benefico, ammesso
che esista.
§
IgD:
anche il loro ruolo non è ben chiaro.
Attualmente le immunoglobuline del pollo non sono così ben
caratterizzate come accade per topo, coniglio e uomo. Tuttavia sono state
identificate 3 classi di immunoglobuline che rappresentano la controparte
delle IgG, IgM e IgA. Le dimensioni delle catene leggere e pesanti non sono
identiche a quelle dei mammiferi e per questa ragione le IgY sono l’equivalente delle IgG dei mammiferi, presenti
anche negli anfibi anuri e nei rettili. Esiste un’omologia nella sequenza di
aminoacidi tra le IgG dei mammiferi e le IgY del pollo domestico, omologia
anche dal punto di vista funzionale, visto che le IgY sono le immunoglobuline
maggiormente responsabili della risposta
umorale.
Immunoglobuline
umane e del pollo domestico |
||||||
|
Uomo |
Pollo
domestico |
||||
|
IgG |
IgM |
IgA |
IgY |
IgM |
IgA |
peso
molecolare in
kDa |
146÷170 |
970 |
160÷385 |
173 |
860 |
170
÷ >200 |
nome
catena pesante |
g |
m |
a |
n |
m |
a |
nome
catena leggera |
l &
k |
l &
k |
l &
k |
l |
l |
l |
concentrazione
serica mg/ml |
13,5 |
1,5 |
3,5 |
6 |
1,75 |
0,45 |
Nell’ambito di ogni classe di
immunoglobuline esistono degli allotipi
differenti. Un allotipo
può essere definito come il prodotto di un allele che può venir identificato
come antigene da parte di un membro della stessa specie. Nel pollo domestico
si conoscono 3 loci
capaci di codificare per gli allotipi delle immunoglobuline:
·
locus IgG-1: codifica per la regione
costante (C) delle catene pesanti (H=heavy);
sono noti almeno 9
alleli, designati in ordine alfabetico a partire da
G-1a sino a G-1i
·
locus IgM-1: codifica per la regione CH delle IgM, con 4 alleli noti, da M-1a
a M-1d
·
locus IgL-1: codifica la catena leggera,
con due alleli noti, L-1a e L-1b.
Nel 1986 Bacon ha condotto i suoi studi su linee inincrociate di pollo domestico per sapere se i differenti alleli del locus IgG-1 mostrassero delle differenze nei riguardi della resistenza al morbo di Marek e al sarcoma di Rous.
Paragonando gli omozigoti G-1a/G-1a, gli omozigoti G-1e/G-1e
e gli eterozigoti G-1a/G-1e, trovò che tutti e 3 i genotipi erano dotati di
resistenza equivalente nei confronti del morbo di Marek, e che il genotipo G-1a/G-1a
sviluppò il sarcoma di Rous in percentuale minore rispetto ai genotipi G-1a/G-1e
e G-1e/G-1e.
[1] Plasma sanguigno è il sangue privato di tutti gli elementi corpuscolati in esso sospesi: globuli rossi, globuli bianchi e piastrine.
[2] Colostro - o neogàla, cioè nuovo latte - è il primo latte materno prodotto dopo il parto. Anche a causa del suo contenuto in IgA, l'allattamento al seno è senz'altro raccomandabile, per non parlare poi degli ovvi legami psicologici che si instaurano tra neonato e madre.
[3] Mastocita o mastcellula: cellula del tessuto connettivo che si trova generalmente in prossimità dei vasi sanguigni e del sistema linfatico, con diametro di circa 20 µm e citoplasma ripieno di numerosi granuli contenenti eparina e istamina, coinvolti nelle reazioni orticarioidi. L'etimologia deriva dal vocabolo tedesco mast, usato anche nel senso di ghianda in quanto impiegata per ingrassare il bestiame: si pensava che tali granuli contenessero sostanze nutrienti.