Antígeno e inmunógeno MAG PDF

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Resumen para seminario...

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Antígeno e inmunógeno Conceptos Inmunógeno. Es toda molécula extraña al hospedero, proteica, lipídica o carbohidratos, capaz de inducir una respuesta inmune. Antígeno. Es toda molécula proteica que sea reconocida por los receptores específicos que para ella se expresa en la membrana de los Linfocitos y que, al unirse a estos receptores, induce la producción de Anticuerpos por parte de los Linfocitos B o de citoquinas por los Linfocitos T. Casi todos los Antígenos son inmunogénicos, pero los inmunógenos no proteicos, no son Antígenos. Características de los inmunógenos

 Origen: Los inmunógenos se originan en moléculas presentes en microorganismos y células. En cuanto más extraño sea el organismo al que penetren tendrá una mayor capacidad de generar una respuesta inmune. Algunos Antígenos propios (autoantígenos), como los de neuronas, córnea y testículo, están aislados del sistema inmune, pero si se inyectan sistémicamente en el mismo individuo del cual se originan, pueden inducir una respuesta inmune.

 Complejidad de la molécula: a mayor complejidad mayor capacidad de inducir una respuesta.  Tamaño de las moléculas: Las moléculas de peso molecular inferior a 5.000 Da (Daltons) rara vez son inmunogénicas, salvo cuando están unidas a una proteína portadora. En cambio, las moléculas de 100.000 o más Da de peso molecular suelen ser potentes inmunógenos.  Características químicas: Algunos químicos dan a una molécula mayor capacidad inmunogénica. Entre estos químicos destacan la tirosina, fenilalanina y el benceno.  Configuración

espacial.

Los

polipéptidos

con

aminoácidos

dextrógiros no son inmunogénicos. En cambio, los levógiros son buenos inmunógenos.  Carga eléctrica. Las moléculas cargadas eléctricamente suelen tener mayor poder inmunogénico que las neutras. Exceptuando el dextrán que pese a ser neutro es capaz de inducir una respuesta inmune.  Vías de ingreso: La vía de ingreso de un inmunógeno puede modificar la intensidad de la respuesta inmune. La mayoría de los inmunógenos ingresan por vía aérea o digestiva. Pueden hacerlo también por heridas o por picaduras de insectos. O cuando se emplean con fines terapéuticos, como es el caso de las vacunas, se pueden aplicar intradérmica, subcutánea o intramuscularmente.  Haptenos y moléculas portadoras: Los haptenos son moléculas incapaces de producir una respuesta salvo cuando se une a una molécula portadora. Algunas de las reacciones alérgicas contra fármacos se deben a que metabolitos de estos, sin capacidad inmunogénica de por sí, se asocian con moléculas proteicas portadoras y se convierten en inmunógenos.

 Adyuvantes: Son sustancias que, inyectadas conjuntamente con un Antígeno débil, potencian la actividad inmunogénica de este. En la preparación

de

vacunas

se

emplean

como

adyuvantes

los

compuestos de aluminio que son muy bien tolerados y que aumentan la capacidad inmunogénica de un Antígeno. Composición química de los inmunógenos Proteínas. Son los inmunógenos más estudiados ya que logra activar y desencadenar una respuesta inmune adquirida o específica. Albergan en su estructura epítopes con potencial inmunogénico (determinante antigénico), este interactúa con los BCR o TCR o con un Ac preexistente, que genera una respuesta inmune específica. En ocasiones la porción antigénica puede estar oculta y solo actúa como inmunógeno cuando la molécula sea desnaturalizada y exponga el o los epítopes antigénicos. Si las moléculas no peptídicas se unen a una proteína, serán reconocidas por los TCRs y BCRs. Si la célula es sometida a un cambio brusco de temperatura o a otro estrés de tipo químico, físico o biológico, pueden generar proteínas de choque térmico o de estrés, que pueden ser inmunogénicas. Ácidos nucleicos. El ADN hipometilado y las secuencias CpG son inmunogénicas. Adquieren especial importancia en algunos procesos autoinmunes y tumorales en los cuales la alteración del ADN propicia la producción de Acs contra él. Lípidos Son menos abundantes que proteínas o carbohidratos. Se encuentran como independientes o lipoproteínas y lipopolisacáridos. Los primeros son fagocitados y transportados al interior de las células del sistema inmune,

en donde la proteína saponina facilita su degradación. Luego se ubican en los “bolsillos” que tienen las moléculas CD1 que se encargan de llevarlos a la membrana de la célula, para presentarlos a los LsTγδ, Ls. Los lipopolisacáridos, se unen a la LBP del plasma y luego a un receptor presente en la membrana de Mon y Møs, proteína CD14, que actúa como ligando para la molécula TLR4. También pueden ser reconocidos por colectinas y por la proteína C reactiva, producida en el hígado. Carbohidratos Son los más complejos, de mayor diversidad y más abundantes. Se encuentran como monosacáridos, moléculas complejas de polisacáridos, glucoproteínas y glucolípidos. El monosacárido más importante es la manosa, receptor específico presente en los fagocitos. Muchos deben su capacidad antigénica a un pentapéptido compuesto por los aminoácidos Ala-GlyLys-Ala-Ala, que actúa como molécula portadora. La asociación de peptidoglucanos con polímeros como ritol, glicerol y ácido teicoico constituye la base molecular para la especificidad inmunogénica de estreptococos, lactobacilos y estafilococos. La importancia de un adecuado manejo de los sacáridos para lograr una buena respuesta inmune se logró esclarecer con el logro de una vacuna efectiva contra Haemophilus influenzae, ya que se identificaron los carbohidratos expresados por esta bacteria y se acoplaron a una proteína para hacerlos antigénicos. Diferentes tipos de antígenos  Xenoantígenos: Se llaman así los que se originan en una especie diferente a la inmunizada.

 Aloantígenos: Son los que provienen de un individuo de la misma especie, pero diferentes genómicamente.  Autoantígenos: Son los presentes en las células del mismo individuo contra los cuales se han desarrollado Acs o clones de células T inmunológicamente activas.  Ags específicos de especie: Son los que se encuentran en todos los individuos de una misma especie y que difieren de los análogos de otras especies.  Ags ocultos: Algunos Ags que están excluidos del contacto con el sistema inmune, como los del cristalino, por falta de irrigación sanguínea

y

linfática,

los

del

cerebro

por

la

barrera

hematoencefálica y los de testículo por la barrera conformada por las células de Sertoli tienen Ags que están excluidos del contacto con el sistema inmune. No obstante, por trauma o por procesos inflamatorios, se pueden poner en contacto con el sistema inmune y desencadenar una reacción contra ellas.  Ags tumorales: Muchos tumores presentan en la membrana de sus células moléculas específicas que pueden ser reconocidas por el sistema inmune y que permiten su utilización en procedimientos de diagnóstico e inmunoterapia.  Ags heterófilos: Son aquellos presentes en varias especies de animales y que son compartidos por bacterias, hongos y vegetales. En la clínica se acude a ellos para facilitar el diagnóstico de algunas entidades.  Antígenos de reacción cruzada: La reacción Ag-Ac suele ser de gran especificidad. Sin embargo, ocasionalmente algunos Acs reaccionan con moléculas que no han actuado como Ag pero que por ser

semejantes en su estructura confunden al Ac. Este fenómeno explica algunas reacciones de autoinmunidad.  Alergenos: Son moléculas inocuas para la mayoría de los individuos, que solo inducen respuesta inmune en aquellos genéticamente susceptibles. Por lo general son glicoproteínas.  Ags modificados: Por manipulaciones especiales se puede alterar una

molécula

inmunogénica, para

cambiar algunas

de

sus

propiedades, en tanto que se conservan otras. Estas toxinas modificadas químicamente se denominan toxoides y son ideales para

procedimientos

de

inmunización,

porque

sin

producir

enfermedad “enseñan” al sistema inmune a iniciar una defensa adecuada contra el Ag original.  Fotoantigenicidad: Ya habíamos mencionado que el ADN es pobre inmunogénicamente, pero que cuando se le expone a la luz ultravioleta, sufre alteraciones que lo hacen inmunógeno, fenómeno que es en parte, responsable del desarrollo del lupus eritematoso sistémico en personas genéticamente suseptibles.  Ags de los eritrocitos: La membrana de los glóbulos rojos presenta varias glucoproteinas que actúan como moléculas antigénicas Los glóbulos rojos pueden clasificarse según los Ags, en A, B, O, Rh, Lewis, MN, P, Kell, Duffy y Kidd.  Ags de los leucocitos: Los leucocitos poseen en su membrana Ags no presentes en los eritrocitos, que se conocen como HLA (human leucocyte antigens) y que tienen una importante función, la de presentación de Ags proteicos a los Ls.  Ags menores estimuladores de Ls (MLs): La observación de reacciones anormales cuando se hace un cultivo mixto de Ls

permitió descubrir otras moléculas cuyos genes están colocados en loci de diferentes cromosomas. Estos Ags inducen respuestas aloinmunes de tipo celular.  Superantígenos:

Algunas

mitógenos específicos

toxinas

de LsT

bacterianas

a los

actúan

como

que activan al

unirse

lateralmente a las moléculas HLA clase II y al TCR (receptor para Ag de los LsT) estableciendo un puente no específico que activa simultáneamente muchos clones de LsT.  Antígenos e inmunógenos timo-independienTes: Los Ags timoindependientes son aquellos que pueden activar a los LsB sin la ayuda de LsT y que generan Acs de clase M. Se dividen en dos clases:  AgsT-independientes tipo I: Ingresan por la orofaringe y capturados por las estructuras linfoides del anillo de Waldeyer, para ser procesados bien por los LsB-1 o por LsB de memoria, de la respuesta inmune adquirida. Cuando son presentados en altas concentración tienen la capacidad de activar policlonalmente a varios LsB generando Acs sin especificidad para determinado Ag. Los LsB-1 cumplen una importante labor de defensa a nivel del anillo de Waldeyer en la orofaringe, en donde inspeccionan todo lo que ingrese en los alimentos y en el aire inspirado.  Ags T-independientes tipo 2: Son Ags lineales que no son degradadosque generan la producción de Acs por los LsB-2 sin ayuda de los LsT. Estos Ags permanecen por largo tiempo en la superficie de las células dendríticas foliculares de los ganglios y en la zona marginal del bazo y se pueden unir a LsB Ag-específicos con gran avidez por medio de su adhesión multivalente a los receptores para complemento e Igs. (Serán LsB-1) Por lo general los Ags-timo-

independientes dan origen a Acs IgM de baja afinidad y ninguna o pocas células de memoria.  Inmunógenos de uso experimental: Hay lectinas de origen vegetal que actúan como activadores policlonales de Ls e inducen en ellos proliferación y expansión clonal. Se conocen como mitógenos. Cómo son detectados los inmunógenos Los Møs capturan y matan a los patógenos y simultáneamente producen quimioquinas para atraer al sitio de agresión, los PMNs “asesinos” al matar a los patógenos los desintegran y liberan moléculas inmunogénicas que inducen mecanismos de defensa innatos y adquiridos. Son reconocidos y capturados por los diferentes receptores presentes en células fagocíticas y en las DCs. Las principales moléculas que reconocen inmunógenos son: PRRs para PAMPs y DAMPs; lectinas tipo C para carbohidratos; moléculas CD1 para lípidos; y, receptores para Igs y para factores del complemento que permiten capturar complejos inmunes. Los inmunógenos de origen externo al unirse a un PRR, activan vías de señalización que llegan al núcleo para inducir la producción de citoquinas y moléculas bactericidas. Si son lípidos serán atrapadas por moléculas CD1, pueden ser capturadas y llevadas al citoplasma de alguna de las células por uno de tres mecanismos: fagocitosis, macropinocitosis y endocitosis. Células presentadoras de antígenos  Células dendríticas  Macrófagos  Linfocitos B

Recientemente se ha descubierto que otra célula, la dendrítica folicular, FDC, es la encargada de presentar a los LsB en los ganglios linfáticos los Ags que llegan a estos órganos en forma de complejos inmunes.  Célula dendrítica La más potente como presentadora de Ags a los LsT. Derivan directamente de la célula madre de la médula, salen al torrente circulatorio y van a colonizar casi todos los tejidos. Subpoblaciones: 

Mieloides: Circulan en la sangre y en casi todos los tejidos. Tienen una gran capacidad migratoria porque expresan CCR5, CCR7, CCR8, CCR9, que les permiten responder al llamado de las quimioquinas originadas en diferentes tejidos.



Células de Langerhans: Se originan en la etapa embrionaria y migran a la epidermis en donde se multiplican localmente para perpetuarse. Representan de un 5% a 8% de las células de la epidermis. Expresan langerina (CD207), que es una lectina que permite el reconocimiento de Ags glucoprotéicos presentes en algunos virus.



Plasmocitoides: Se originan en la médula ósea de la línea linfoide. Están ampliamente distribuidas en el organismo y ante la presencia de un virus, capturan sus ácidos nucleicos por medio de TLR7 y TLR9.



Astrocitos. Son las células presentadoras de Ags el sistema nervioso central y posiblemente pertenecen al sistema de las DCs.

Las DCs no matan microorganismos, actúan como “centinelas” ubicados debajo de los epitelios y hacen parte de la primera línea de defensa. La célula dendrítica que captura a un Ag madura y lleva información desde la periferia a los linfocitos TCD4 en el ganglio.

 Macrófago Se ubican en todos los tejidos, en la piel y mucosas, sitios de peligro de ingreso

de

patógenos,

actúan

como

patrulleros

que

vigilan

constantemente para detectar oportunamente el ingreso de algún patógeno. Presenta Ags al LT. Captura de inmunógenos. Lo hacen por medio de diferentes PRRs como: TLRs; lectinas; receptores para Igs; y receptores para factores del complemento.  Linfocito B Captura de los Ags. Pueden presentarse a los LsB por DCs pero especialmente por las FDCs, forman un retículo al cual ingresan los LsB vírgenes que llegan al ganglio a buscar “su” Ag, el acúmulo de LsB formado dentro de este retículo se conoce como folículo linfoide. Procesamiento. Los LsB son menos eficientes que las DCs y los Møs al manejar grandes Ags que requieran ser fagocitados y procesados, pero manejan los péptidos solubles que les llegan libres. Presentación. Los LsB vírgenes llegan a los folículos linfoides a buscar el Ag para el cual tienen su BCR programado genéticamente. El principal componente del BCR es una molécula de IgM que reconoce solo un Ag, “su” Ag y no otro. Si no, el LsB sale del ganglio, ingresa a la circulación y va a buscar mejor suerte a otro ganglio. Si establece contacto con su Ag, se forman complejos IgM-Ag que son movilizados en la superficie de la membrana para ser concentrados en un polo de la célula, proceso conocido como “caping”....