lang=ca|miniatura|upright=1.2|Cada anticòs s'uneix a un antigen en concret, de manera similar a com cada clau obre un pany en concret. Els anticossos o immunoglobulinesUn anticòs és la forma secretada d'un receptor dels limfòcits B, mentre que una immunoglobulina pot ser tant la forma unida a una membrana com la forma secretada del receptor dels limfòcits B. Ara bé, com que fonamentalment són la mateixa proteïna, anticòs i immunoglobulina sovint es fan servir de manera intercanviable. són glicoproteïnes del tipus gamma globulina. Existeixen en forma soluble a la sang o altres líquids corporals dels vertebrats, disposen d'una forma idèntica que actua com receptor dels limfòcits B i són utilitzats pel sistema immunitari per identificar i neutralitzar elements estranys al cos, com ara bacteris, virus o paràsits.
L'anticòs típic està constituït per unitats estructurals bàsiques, cadascuna amb dues grans cadenes pesants i dues cadenes lleugeres més petites, que formen monòmers amb una unitat, dímers amb dues unitats, tetràmers amb quatre unitats o pentàmers amb cinc unitats. Els anticossos són sintetitzats per un tipus de leucòcits anomenats limfòcits B. N'existeixen diferents tipus, anomenats isotips, que es diferencien per la forma de les cadenes pesants que tenen. Es coneixen cinc tipus diferents d'isotipus en els mamífers, que desenvolupen funcions diferents, contribuint a dirigir la resposta immunitària adequada per cada tipus de cos estrany que troben.Eleonora Market, F. Nina Papavasiliou (2003) V(D)J Recombination and the Evolution of the Adaptive Immune System PLoS Biology, 1(1): e16.
Tot i que l'estructura general de tots els anticossos és molt similar, una petita regió de l'àpex de la proteïna és extremadament variable, cosa que possibilita l'existència de milions d'anticossos diferents, cadascun amb un extrem lleugerament diferent. Aquesta part de la proteïna és coneguda com a regió hipervariable. Cadascuna d'aquestes variants es pot unir a una "diana" diferent, coneguda com a antigen.Vegeu també Aquesta enorme diversitat d'anticossos permet al sistema immunitari reconèixer una diversitat igualment elevada d'antígens. L'única part de l'antigen recognoscible per l'anticòs es denomina epítop. Aquests epítops s'uneixen amb el seu anticòs corresponent en una interacció molt específica que es denomina acoblament induït, que permet als anticossos identificar i unir-se només al seu antigen entre tots els milions de molècules diferents que componen un organisme.
El reconeixement d'un antigen per part d'un anticòs el "marca" per ser atacat per altres parts del sistema immunitari. Els anticossos també poden neutralitzar directament els seus objectius, per exemple, mitjançant la unió a una part d'un patogen necessària perquè aquest provoqui una infecció.
L'extensa població d'anticossos i la seva diversitat és generada per combinacions aleatòries d'un conjunt de segments genètics que codifiquen diferents llocs de la unió de l'antigen (o paràtops), que posteriorment pateixen mutacions en aquesta zona del gen de l'anticòs, cosa que produeix una major diversitat. Els gens dels anticossos també es reorganitzen en un procés conegut com a canvi de classe d'immunoglobulina, que canvia la base de la cadena pesant per una altra, creant un isotip d'anticossos diferents que manté la regió variable específica per l'antigen diana. Això permet que un mateix anticòs pugui ser utilitzat per les diferents parts del sistema immunitari. La producció d'anticossos és la funció principal del sistema immunitari humoral.
Terminologia miniatura|Representació d'una electroforesi de les proteïnes del plasma sanguini. En general, com ja s'ha dit més amunt, es considera que "anticòs" i "immunoglobulina" són termes sinònims; el primer terme fa referència a la seva funció, mentre que el segon al·ludeix a la seva estructura. El terme "gammaglobulina" fa referència a les propietats electroforètiques de les immunoglobulines solubles en sèrum sanguini, si bé algunes immunoglobulina migren amb les fraccions alfa, beta i fins i tot amb l'albúmina.
Història El 1890 començà l'estudi dels anticossos quan Emil Adolf von Behring i Shibasaburo Kitasato van descriure l'activitat dels anticossos contra la diftèria i la toxina tetànica. Behring i Kitasato van proposar la teoria de la immunitat humoral, que establia l'existència d'un mediador en el sèrum sanguini que podia reaccionar amb un antigen estrany, donant-li el nom d'anticòs. El 1897, la seva idea conduí Paul Ehrlich a proposar la teoria de la cadena lateral de la interacció entre l'antigen i l'anticòs, i postular la hipòtesi que existeixen receptors (descrits amb "cadenes laterals") a la superfície de les cèl·lules que es poden unir específicament a toxines en una interacció de tipus "pany i clau", i que aquesta reacció d'acoblament era el desencadenant de la producció d'anticossos.
El 1904, seguint la idea d'altres investigadors que els anticossos es trobaven lliures a la sang, Almroth Wright va suggerir que els anticossos solubles revestien els bacteris per marcar-los per ser fagocitats i destruïts, mitjançant un procés denominat opsonització.
En la dècada dels 1920, Michael Heidelberger i Oswald Avery van descobrir la naturalesa d'aquests anticossos en observar que els antígens podien ser precipitats per ells i demostrant que aquests eren un tipus de proteïnes. miniatura|Actual Universitat Rockefeller (antic Institut), on es van produir molts avenços en l'estudi dels anticossos.
El 1938, John Marrack va publicar el resultat de les recerques sobre les propietats bioquímiques de les unions antigen-anticòs. Després, a la dècada dels 1940 tingué lloc un gran avenç, quan Linus Pauling va confirmar la teoria de pany i clau proposada per Ehrlich en què es mostrava que les interaccions entre els anticossos i els antígens depenien més de la seva forma que de la seva composició química. El 1948, Astrid Fagreaus va descobrir que els limfòcits B en la seva forma de plasmòcit eren els responsables de la producció d'anticossos.
Els següents treballs d'investigació es van concentrar en la caracterització de l'estructura molecular dels anticossos:
A principis de la dècada del 1960 es va produir el principal avenç en aquest sentit, amb el descobriment per part de Gerald M. Edelman i Joseph Gally de la cadena lleugera, i el descobriment que era idèntica a la proteïna de Bence Jones, descrita el 1845 per Henry Bence Jones. Edelman continuà amb el descobriment que els anticossos estaven composts de cadenes lleugeres i pesants unides per enllaços disulfurs. Per les mateixes dates, Rodney Porter va caracteritzar les regions d'unió de l'anticòs (Fab) i la cua de l'anticòs (Fc) del tipus IgG. Conjuntament, aquests científics deduïren l'estructura i la seqüència completa del aminoàcids de la IgG, per la qual cosa reberen ex aequo el Premi Nobel de fisiologia i medicina el 1972. Mentre la majoria d'aquests primers estudis es van fixar en les IgM i IgG, a la dècada del 1960 es van identificar altres isotips d'immunoglobulina: Thomas Tomasi va descobrir els anticossos secretats (IgA), David Rowe i John Fahey van identificar la IgD i la IgE fou identificada per Kikishige Ishizaka i Teruki Ishizaka com una classe d'anticossos implicats en reaccions al·lèrgiques. El 1975, César Milstein i Georges J. F. Köhler van idear el mètode per la producció d'anticossos monoclonals. El 1976, els estudis genètics van revelar la base de la immensa diversitat dels anticossos a ser identificada la recombinació dels gens d'immunoglobulina per Susumu Tonegawa.
Formes d'anticossos miniatura|esquerra|Diagrama de cintes de l'estructura molecular d'una immunoglobulina A, un tipus d'Ig secretable. Els limfòcits B activats es diferencien o bé en plasmòcits, el paper dels quals és la producció d'anticossos solubles, o bé en limfòcits B de memòria, que sobreviuen a l'organisme durant els anys següents per possibilitar que el sistema immunitari reconegui l'antigen i respongui més ràpidament a futures infeccions amb un mateix patogen.
Els anticossos són, per tant, uns productors essencials del sistema immunitari adaptatiu que aprenen i recorden les respostes davant de patògens invasors. Els anticossos es troben en dues formes: en forma soluble secretada a la sang i altres líquids del cos, i en forma unida a la membrana cel·lular, ancorada a la superfície d'un limfòcit B.
Forma soluble Els anticossos solubles són secretats per un limfòcit B actiu (en la seva forma de cèl·lula plasmàtica) per unir-se a substàncies estranyes i senyalitzar-les per la seva destrucció per la resta del sistema immunitari. També se'ls pot anomenar "anticossos lliures" (fins que s'uneixen a un antigen i acaben com una part d'un complex antigen-anticòs) o "anticossos secretats". En aquestes formes solubles s'uneixen a les immunoglobulines moleculars addicionals. A la IgM, per exemple, es troba una glicoproteïna unida a la fracció constant mitjançant ponts disulfurs d'uns 15 KDa anomenats cadenes J. A l'isotip IgA, a més, se li afegeix l'anomenada "peça de secreció", que és una glicoproteïna que es forma a les cèl·lules epitelials i les glàndules exocrines, i que posteriorment s'uneix a la immunoglobulina per facilitar-ne la secreció.
Forma ancorada a membrana La forma ancorada a membrana d'un anticòs es pot anomenar "immunoglobulina de superfície" (sIg) o "immunoglobulina de membrana" (mIg) i no és secretada; sempre està associada a la membrana cel·lular. Forma part del receptor del limfòcit B (BCR), que li permet detectar quan un antigen específic és present a l'organisme i provocar l'activació del limfòcit B. El BCR es compon d'anticossos IgD o IgM units a la superfície de la membrana i els seus heterodímers associats a l'Ig-α i a l'Ig-β que tenen capacitat de produir la transducció de senyal del reconeixement de l'anticòs a la cèl·lula. Un limfòcit B humà típic té entre 50.000 i 100.000 anticossos units a la superfície. Després de l'acoblament de l'antigen, aquests anticossos s'agrupen en grans pedaços el diàmetre dels quals pot excedir 1μm en rais lipídics que aïllen els BCR de la majoria de receptors restants de senyalització cel·lular. Aquests pedaços podrien millorar l'eficiència de la resposta immunitària cel·lular. En els éssers humans, la superfície cel·lular està lliure d'altres proteïnes al voltant dels receptors dels limfòcits B en distàncies d'uns milers d'àngstroms, cosa que redueix de tal manera les influències que competeixen amb la seva funció que fins i tot aïlla els BCRs.
Isotips, al·lotips i idiotips + Classes d'anticossos en els mamífers Nombre Classes Descripció Complexos d'anticossos IgA 2 Es troba a les mucoses, com el tub digestiu, el tracte digestiu i el tracte urogenital. N'impedeix la colonització per part de patògens. També es troba a la saliva, les llàgrimes i la llet.170px|Alguns anticossos formen complexos que s'uneixen a múltiples molècules antigèniques. IgD 1 La seva funció consisteix principalment en servir de receptor d'antígens en limfòcits B que no han estat exposats als antígens. La seva funció està menys definida que en altres isotips. IgE 1 S'uneix a un al·lergogen i desencadena l'alliberament d'histamina per part dels mastòcits i basòfils, i està implicada en l'al·lèrgia. També protegeix contra cucs paràsits. IgG 4 Proporciona, en les seves quatre formes, la major part de la protecció immunitària basada en anticossos contra els patògens invasors. És l'únic anticòs capaç de creuar la placenta per proporcionar al fetus una immunitat passiva. IgM 1 S'expressa a la superfície dels limfòcits B i en forma de secreció amb gran afinitat per la seva diana. Elimina els patògens als estadis immediats de la resposta immunitària mitjançada pels limfòcits B (humoral), fins que existeixen prou IgGs.