antígenos
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Antígenos
Redacción: Miguel Cuéllar
Marvin Rivera
La realización de esta página fue posible gracias al apoyo del Programa
de Apoyo a Proyectos para la Innovación y el Mejoramiento de la Enseñanza (PAPIME PE201212).
Facultad de Medicina, UNAM
Se define como un antígeno a aquella sustancia que es reconocida por una
inmunoglobulina o por un receptor de célula T, a estas sustancias se les llama antigénicas;
dentro de estos antígenos hay algunos que son capaces de inducir una respuesta
inmunitaria, este tipo de antígenos recibirán el nombre de inmunógenos. Aquellos
antígenos que sean capaces de “silenciar” la inducción de una respuesta inmune se
conocen como tolerógenos, y aquellos antígenos que llevan a la formación excesiva de
IgE se conocen como alérgenos
La mayor parte de los inmunógenos son ensambles de varios tipos de moléculas, de las
cuales no todas son antigénicas; entonces conoceremos como epítopo (o determinante
antigénico) al conjunto específico de características químicas dispuestas en un contorno
espacial específico sobre la superficie del antígeno que es reconocido por un anticuerpo o
un receptor de célula T determinado, o por decirlo de otra forma el sitio específico al cual
se une la inmunoglobulina o el receptor de célula T; la presencia de múltiples
determinantes antigénicos idénticos en un antígeno se conoce como multivalencia o
polivalencia. Es importante decir que no todos los epítopos son inmunogénicos. Las
macromóleculas son capaces de estimular a los linfocitos B ya que su activación requiere
del acercamiento de múltiples receptores para antígeno o antígenos proteícos para
estimular la cooperación del linfocito T. Se denomina determinante neoantigénico a
aquellos epítopos formados posteriormente a modificaciones postraduccionales de las
proteínas (glucosilación, fosforilación, ubicuitinación, acetilación y proteólisis)
Algunas de las propiedades generales de los inmunógenos son las siguientes:
Tamaño: las proteínas grandes (peso molecular mayor a 100000 Daltons) son los
inmunógenos más potentes, mientras que aquellas con peso menor a 10000 no
suelen serlo. Las moléculas muy pequeñas (con peso molecular menor a 1000)
pueden llegar a ser inmunogénicas al unirse a una macromolécula mucho más
grande.
Naturaleza química: La mayor parte de los lípidos celulares de los mamíferos y los
ácidos nucleicos no son inmunógenos (aunque pueden ser antigénicas ). Las
proteínas conforman la mayor parte de los materiales antigénicos, siendo más
inmunogénicas que los polisacáridos, los polisacáridos más que los lípidos y estos
últimos más que los ácidos nucleicos
Heterogeneidad estructural. Aquellos polímeros formados por un solo
aminoácido, aunque fuesen muy grandes tienden a ser pobres inmunógenos;
mientras que aquellos polipéptidos formados por una mayor cantidad de
aminoácidos son mucho más activos. Los aminoácidos aromáticos son más
inmunogénicos que aquellos que no lo son.
Conformación estérica o espacial: A mayor complejidad en la estructura del
antígeno suele haber una mayor inmunogenicidad
Alteridad: Depende de la distancia filogenética entre las diferentes especies.
Mientras más separados se encuentren filogenéticamente mayor será la respuesta.
Configuración óptica: Los D-aminoácidos son menos inmunogénicos que los L-
aminoácidos
Estado físico: aquellos materiales inoculados en forma soluble son poco
antigénicos.
Constitución genética: los polisacáridos puros son inmunogénicos para los seres humanos
pero no para otras especies, y se ha observado la respuesta contra diferentes antígenos
dependiendo de la población humana. Entre los factores que influyen en los diversos tipos
de respuesta se incluye el repertorio de inmunoglobulinas y proteínas receptoras de
linfocito T, la capacidad de las células presentadoras de antígeno de determinado sujeto.
Dosis y vía de administración. Para que se pueda provocar una respuesta inmunológica
los distintos antígenos tienen que pasar una dosis umbral, una vez sobrepasada esta las
dosis crecientes provocan respuestas crecientes; aunque a dosis excesivas se llega a
producir un estado que se conoce como tolerancia de zona alta. Dependiendo de la vía de
administración de determinado antígeno se puede o no producir una respuesta
inmunitaria contra él, uno de estos ejemplos se presenta cuando el antígeno entra en
contacto con la mucosa intestinal, que provocara la formación de un tipo diferente de
anticuerpo que si este mismo antígeno entrara directamente al torrente circulatorio.
Otra forma de clasificar a los antígenos es en naturales, que son aquellos que
corresponden al material como existe en la naturaleza; artificial que es aquel material que
se ha modificado químicamente con inserción de grupos químicos, tratamiento con
enzimas o calentamiento y congelación o descongelación; y los sintéticos que son
fabricados por síntesis química a partir de sus componentes elementales. Los antígenos
conjugados se obtienen al insertar moléculas como haptenos a un acarreador.
Los epítopos reconocidos por las células B suelen ser diferentes a aquellos que reconoce el
linfocito T. Las respuestas de anticuerpos contra proteínas naturales y plegadas suele
realizarse contra residuos de superficie de las moléculas, ya que estos se encuentran
accesibles para el anticuerpo. El posible tamaño máximo de un epítopo está determinado
debido a que el sitio de enlace de antígenos en cualquier molécula de inmunoglobulina
tiene un tamaño fijo, entre 3 y 20 aminoácidos. Cuando dos epítopos se encuentran cerca
y disponibles para que cada uno de ellos sea reconocido y unido por un anticuerpo se
habla de que estos epítopos no se encuentran solapados, en cambio cuando la unión de
un anticuerpo a un epitopo evita la unión de un segundo anticuerpo aun segundo epitopo
se habla que estos se encuentran solapados; se denomina efecto alostérico al cambio de
conformación del antígeno posterior a su unión con un anticuerpo.
Se conoce como epítopos lineales a aquellos que se encuentran en una disposición lineal
de un antígeno proteico o de un polisacárido; este tipo de epitopos no son afectados por
el calor o tratamientos que alteran la estructura tridimensional de la proteína. Los
epítopos conformacionales son aquellos que se forman cuando se unen en el espacio
ciertos residuos de aminoácidos o polisacáridos en su conformación tridimensional
normal, estos suelen encontrarse en sitios discontinuos, suelen ser susceptibles a la
desnaturalización por calor. Los anticuerpos fijos a sus epítopos son espacial y
químicamente complementarios entre sí (relación “cerradura-llave”)
Aquellos compuestos pequeños que por sí mismos no son capaces de establecer una
respuesta inmunitaria pero que al unirse a otro más grande inmunogénico la causan
reciben el nombre de haptenos. Las proteínas a las que se unen estos haptenos reciben el
nombre de acarreadores
En el caso de los linfocitos T, estos reconocen a los antígenos a través de las moléculas del
complejo principal de histocompatibilidad (MHC). Para una adecuada respuesta
inmunológica se necesita de las células T cooperadoras, por lo que un inmunógeno fuerte
debe poseer por lo menos un epítopo para el receptor de la célula T.
Los residuos denominados inmunodominantes son aquellos que contribuyen
desproporcionadamente a interacciones con un anticuerpo o TCR; los determinantes
antigénicos inmunosilenciosos son aquellos que causan una respuesta en un sujeto pero
en otros sujetos pueden no ser reconocidos; se conoce como antígenos
timoindependientes a aquellos que son capaces de inducir respuestas por parte de las
células B sin participación de los linfocitos T, estos suelen estar constituidos por múltiples
unidades repetidas; entre estos se encuentran lecitinas, proteínas poliméricas y
polisacáridos, estos no generan memoria; mientras que los determinantes antigénicos
timo dependientes necesitan de la participación de los linfocitos T cooperadores para la
formación de anticuerpos. Los determinantes antigénicos ocultos son aquellos que se
forman al desnaturalizar un antígeno.
Los superantígenos son mitógenos que estimulan subpoblaciones enteras de linfocitos
que comparten la misma familia de TCR o inmunoglobulina independientemente de la
especificidad del antígeno y provocan la producción de grandes cantidades de citocinas.
Un ejemplo de estos son las toxinas del S. aureus
Adyuvantes: Sustancias que son capaces de incrementar la inmunogenicidad de ciertos
antígenos. Debemos de recordar que los adyuvantes solo son vehículos que acarrean al
antígeno y entre sus funciones son capaces de concentrar la cantidad del antígeno
administrado, retenerlo en un sitio de administración, facilita su captura por células
presentadoras de antígeno y sus componentes facilitan la producción de ci tocinas y
acumulación celular. El más utilizado de estos es el adyuvante de Freund.
Se puede generar un estado de tolerancia inmunológica cuando un antígeno se administra
en forma completamente soluble, en dosis muy bajas repetidamente, en dosis
exageradamente elevadas o en etapa perinatal.
Es importante distinguir algunos términos que se utilizan en el momento de describir las
reacciones antígeno anticuerpo:
Afinidad: se usa para describir la fuerza de la interacción de dos moléculas que
interactúan de manera simple una a una o la fuerza de unión entre una sola zona
combinatoria de un anticuerpo y un epítopo
Avidez: Es la fuerza global de la unión del anticuerpo con el antígeno que tiene en cuenta
todos los lugares de unión de un anticuerpo a todos los epítopos disponibles. Esta es
mayor que la afinidad de cualquier lugar de unión al antígeno aislado
Especificidad: Capacidad que se tiene para reconocer un antígeno en particular y no otro.
Valencia: Número posibles de sitios de unión o de interacción entre un antígeno y un
anticuerpo.
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