ANTIGENOS E INMUNÓGENOS. ELABORACIÓN: MPSS. Antonioni de Jesús Ortega Luis.

Anteriormente vimos como los receptores de la inmunidad innata están programados para reconocer patrones moleculares compartidos por los patógenos, en cambio, las moléculas de anticuerpo y el receptor de célula T exhiben una especificidad mayor en el reconocimiento de antígenos.

Un antígeno es una molécula de procedencia exógena o endógena que resulta extraña al organismo. Los antígenos exógenos de origen proteico que han ingresado al cuerpo desde el exterior, son captados por células presentadoras de antígenos, procesados en fragmentos y presentados mediante una molécula del complejo mayor de histocompatibilidad clase II (MHC II) a un linfocito T cooperador (LT CD4+). Los antígenos proteicos de origen endógeno han sido generados en el interior de una célula como resultado del metabolismo celular propio o debido a infecciones virales o bacterianas intracelulares. Estos antígenos son procesados y presentados por las células del organismo mediante una molécula del complejo mayor de histocompatibilidad clase I (MHC I) a un linfocito T citotóxico (LT CD8+). En cambio, un autoantígeno es una proteína o complejo de proteínas propias que son reconocidas por el sistema inmune. Son reconocidos debido a la pérdida de tolerancia inmunológica, generando una enfermedad autoinmune. Un antígeno puede ser específicamente unido por un anticuerpo o por un receptor de célula T (TCR), pero no necesariamente genera una respuesta inmune. Un inmunógeno es aquella molécula que per se genera una respuesta inmune. Entonces, la antigenicidad es la capacidad del antígeno de unirse a moléculas de anticuerpo o al receptor de célula T. La inmunogenicidad es la potencia o capacidad que tiene una molécula para generar una respuesta inmune y depende tanto de su naturaleza como de las inherentes al individuo. La zona del antígeno que es reconocida por el anticuerpo recibe el nombre de epítopo o determinante antigénico. El epítopo se compone de 6 a 8 aminoácidos o de 8 a 12 monosacáridos. Los epítopos formados por varios residuos de aminoácidos de forma secuencial a lo largo de la molécula, son llamados determinantes lineales. Los epítopos constituidos por residuos de aminoácidos que no están en una secuencia lineal pero que quedan yuxtapuestos, se llaman determinantes conformacionales. Los determinantes conformacionales son susceptibles a perderse cuando se desnaturaliza la proteína aplicando calor. Un determinante neoantigénico es aquél epítopo que se forma de novo cuando se le adicionan modificaciones a las proteínas, como es el caso de las glucosilaciones o fosforilaciones. Una característica de la inmunidad adaptativa, es sin duda, la especificidad. Esta especificidad se ve reflejada en los conjugados hapteno-portador. Un hapteno es una sustancia química de pequeño peso molecular (menos de 10 kDa) que no induce por sí misma una respuesta inmune, es decir, son antigénicas pero carecen de inmunogenicidad. El acoplamiento químico de un hapteno a una proteína inmunógena grande, llamada “portador”, genera un conjugado hapteno-portador que estimula una respuesta inmunitaria. Un hapteno es la parte de un antígeno que por sí sola no “dispara” la respuesta inmune, pero sí posee especificidad de unión. Los animales inmunizados con un conjugado hapteno-portador producen anticuerpos específicos para tres tipos de determinantes antigénicos: a) el determinante hapteno, b) epítopos de la proteína portadora y c) epítopos combinados del hapteno y del portador. De ellos, predomina el anticuerpo anti-hapteno, lo que indica que el hapteno sería el epítopo inmunodominante (epítopo que induce una respuesta inmune más intensa que otros epítopos). Si se realizaran variaciones sutiles en la estructura del mismo hapteno, estas variaciones generarían nuevas moléculas de anticuerpos para ese hapteno en particular. Con esto se demuestra el alto grado de especificidad de la inmunidad adaptativa.

INNATA ADAPTATIVA

CARACTERÍSTICA

ESPECIFICIDAD Moléculas compartidas por grupos de microorganismos. Antígenos microbianos y no microbianos.

DIVERSIDAD Limitada, codificada en línea germinal. Grande, hay recombinación génica.

-Para que un antígeno tenga inmunogenicidad, es importante que presente ciertas características. Una de las más importantes es que sea reconocida como extraña. Cuando se introduce un antígeno en un organismo, el grado de inmunogenicidad depende de su grado de alteridad, es decir, cuanto mayor es la distancia filogenética entre dos especies, mayor es la disparidad estructural. Por ejemplo, la albúmina sérica bovina no es inmunógena cuando se inyecta a una vaca, pero sí lo es si se inyecta a un conejo. Una molécula será inmunógena dependiendo de su tamaño molecular. Los inmunógenos más activos poseen un peso molecular mayor a 100 KDa. Las sustancias con peso molecular menor a 10 KDa serían inmunógenas deficientes. El tamaño molecular y la alteridad no son suficientes para que una molécula sea inmunógena, la inmunogenicidad también depende de la composición molecular y heterogeneidad químicas. La accesibilidad espacial de los epítopos resulta importante para que una molécula sea inmunógena, pues permite una unión rápida y fácil del anticuerpo con el epítopo. La mayoría de los materiales antigénicos son de naturaleza proteica, éstos también pueden ser polisacáridos, lípidos e incluso ácidos nucleicos. Salvo excepciones, las proteínas son más inmunogénicas que los polisacáridos, estos más que los lípidos, y estos más que los ácidos nucleicos. Los homopolímeros (polímero compuesto por monómeros idénticos) tienden a carecer de inmunogenicidad sin importar su tamaño. Los heteropolímeros (polímero compuesto por monómeros distintos) son más inmunógenos que los homopolímeros. Los cuatro niveles de organización de las proteínas contribuyen a la complejidad estructural de una proteína y en consecuencia, a su inmunogenicidad. Al someter a calentamiento una proteína de estructura cuaternaria, se desnaturaliza y pierde sus determinantes antigénicos conformacionales y con ello, puede perder su inmunogenicidad. Pero es importante mencionar, que al desnaturalizar la proteína, se exponen los epítopos ocultos en la estructura proteica y estos podrían ser reconocidos por una molécula de anticuerpo. Para ser inmunógena, un antígeno proteico debe ser susceptible a ser procesado por una célula fagocítica y presentado en un contexto de moléculas del MHC. Las macromoléculas grandes e insolubles son más inmunógenas que las solubles y pequeñas, ya que las primeras, dependiendo de su estructura química, se fagocitan y procesan con mayor facilidad. Un factor importante que determina la reactividad inmunitaria es el genotipo del receptor, es decir, la constitución genética influye en la respuesta inmunitaria hacia un inmunógeno. Una persona X no reaccionará de la misma forma a un inmunógeno que una persona Y expuesta al mismo inmunógeno. Cada inmunógeno experimental muestra una curva de dosis-respuesta particular, determinado al medir la respuesta inmunitaria a diferentes dosis y distintas vías de administración. Por lo regular, a mayor dosis, respuesta inmunitaria más eficaz. La vía de administración influye en alto grado en los órganos y poblaciones celulares inmunitarias que intervienen en la respuesta. El antígeno suministrado por vía intravenosa se traslada primero al bazo, mientras que el que ingresa por vía intradérmica es procesado y presentado más fácilmente y pasa a los ganglios linfáticos regionales. Los coadyuvantes son sustancias que cuando se mezclan con un antígeno, aumentan la inmunogenicidad de dicho antígeno. El sulfato potásico de aluminio es un coadyuvante que prolonga la persistencia del antígeno y es el único aprobado para uso en humanos.

BIBLIOGRAFÍA. Abbas A, Lichtman A, Pillai S. Inmunología celular y molecular. Séptima edición, Barcelona: Elsevier 2012. Kindt, Thomas J., Goldsby, Richard A., Osborne, Barbara A., Inmunología de Kuby. Sexta edición: McGraw-Hill. 2007. Male D,Brostoff J, Toth D, et al. Inmunología. Séptima edición, Barcelona: Elsevier. 2007. Rojas Espinosa O. Inmunología (de memoria). 3 ed. Médica Panamericana; México, 2006.