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TEORIA 2
ANTIGENOS Y ANTICUERPOS
Inmunógeno: Cualquier molécula capaz de desencadenar una respuesta inmune adaptativa. Antígeno: Cualquier molécula que se puede unir específicamente a un anticuerpo. Haptenos: Moléculas pequeñas o péptidos que presentan antigenicidad (pueden unirse a Ac), pero no inmunogenicidad, es decir si son inoculados no desencadenan respuesta inmune. De muy bajo peso molecular, como penicilina o aspirina. Todo inmunógeno es un antígeno, pero no todo antígeno es un inmunógeno. Epitope o determinante antigénico. Región del antígeno integrada por pocos aminoácidos, reconocida específicamente por receptores (proteínas) en la superficie de los linfocitos, BCR (receptor de células b) o TCR (receptor de células T) y a la cual va dirigida la respuesta inmune. Solo uno de un millón de linfocitos es capaz de reconocer un determinado epitope. El epitope es una zona restringida de la molécula antigénica que determina su especificidad y que es reconocida por los anticuerpos. Pueden ser lineales o conformacionales (próximos en la estructura 3D). Si uno realiza la desnaturalización de un determinante antigénico conformacional, el epitope reconocido por el anticuerpo dejara de ser reconocido ya que los sitios próximos se alejan. Para el determinante antigénico lineal no ocurre esto, sigue permaneciendo el reconocimiento del anticuerpo. Un antígeno puede tener uno o varios epitopes y la valencia total va a ser el número de epitopes expuestos y ocultos, mientras que la valencia funcional va a ser el número de antigénicos expuestos capaces de reaccionar con moléculas de anticuerpo. Entonces los antígenos pueden ser mono o polivalentes dependiendo del numero de determinantes antigénicos que presente. Los antígenos polivalentes se pueden dividir en dos grupos, Monoespecíficos (epitopes iguales) y Poliespecificos (epitopes diferentes).
Los haptenos pueden estar unidos covalentemente a un carrier formando el conjugado hapteno-carrier logrando transformarlo en un inmunógeno, y una vez inmunizado el animal puedo obtener anticuerpos contra el hapteno, contra el carrier o contra el conjugado hapteno-carrier. Ejemplos de antígenos bacterianos. Bacterias gram-positivas: pared celular, capa gruesa de péptidoglicano. Formado por ácido teicoico, ácido teicurónico, ácido lipoteicoico y matriz de péptidoglicano, todas moléculas antigénicas. Bacterias gram-negativas: pared celular. Lipopolisacaridos que representan el 40% de la membrana externa, son endotoxinas y son glucolípidos complejos. Ejemplos de antígenos virales. Macromoléculas: Ácidos nucleicos, proteínas funcionales, proteínas de la capside o Core, glicoproteínas de envoltura. Ejemplos de parásitos. Unicelulares como los protozoos o los pluricelulares como helmintos y nematodes. Otros ejemplos de antígenos. Toxinas microbianas: Endotoxinas (LPS: forma parte de su estructura) o exotoxinas secretadas por las bacterias como la toxina tetánica (necesito el suero antitetánico de un animal de experimentación al cual le aplique el toxoide), o botulínica. TOXOIDE: Exotoxina a la que se ha destruido su acción toxica, pero mantiene sus propiedades inmunogénicas, mantengo sus epitopes. Venenos de vegetales superiores: abrina, ricina, robina. Venenos de origen animal: Veneno de ofidios (fosfolipasas), insectos, arácnidos. (Necesito el suero) Aloantígenos: Antígenos de la misma especie pero de un individuo de distinto genotipo, estimulan la producción de anticuerpos en otros miembros de la misma especie. Ejemplo los antígenos de los grupos sanguíneo que no necesitan compatibilidad (porque no contienen MHC), o moléculas de CMH complejo mayor de histocompatibilidad que restringe la posibilidad de trasplante. Antígenos específicos de especies (isoantígenos) y órganos: Tubulina, proteínas del cristalino del ojo. Antígenos heterófilos: son abtigenos muy similares, muy frecuentes y muy distribuidos en la naturaleza, los cuales pueden ser compartidos por bacterias, hongos, vegetales, vertebrados superiores, etc. ej: Antígeno de Forssman. Superantígenos: Activan de forma policlonal a una fracción grande de células T. Como ejemplo están las endotoxinas, exotoxinas, o enterotoxinas de estafilococos (envenenamiento por alimentos). Hay enfermedades asociadas con la exposición a
secretan factores co-estimuladores como el BAFF que producen un cambio de clase de inmunoglobulinas, de IgM a IgG. Si hay un excesivo entrecruzamiento de estos receptores BCR se produce la anergia, es decir no hay respuesta y un ejemplo de estos son los polisacáridos capsulares de bacterias. Existe una respuesta secundaria (linfocitos B de memoria) en los antígenos dependientes del timo pero solo en algunos antígenos polisacáridos independientes de T. Respuesta de anticuerpos frente a antígenos dependientes e independientes de T. Los dependientes de T necesitan de la cooperación de un linfocito T cooperador que en su superficie tienen TCR, donde va a haber plasmocitos que secreten anticuerpos y se obtiene un cambio de isotipo por un switch, donde la IgM que secretaba va a pasar a otro tipo de anticuerpo. En cambio los T independientes no necesitan del linfocito T cooperadora y solo va a haber producción de IgM, muy rara vez hay switch. Señales para T dependiente y T independiente. Antígeno T dependiente: La primer señal para activar al linfocito B se hace a través del receptor para el antígeno de los linfocitos B (BCR) y la segunda señal es donde el linfocito T cooperador reconoce fragmentos del antígeno degradado como péptidos unidos al MHC sobre el linfocito B.
Antígenos T independientes: La primera señal es la misma que para dependientes, donde el BCR une al antígeno y la segunda señal es por el entrecruzamiento de esos receptores por unión de epitopes repetitivos. ANTICUERPOS. (=Inmunoglobulina Ig) Glicoproteínas que el sistema inmune adaptativo elabora en respuesta a la exposición a distintos antígenos, producidas por los plasmocitos originados por la activación de los LB. El linfocito B se estimuló, pasa a célula plasmática que es la que secreta los anticuerpos y estos se unen a los antígenos favoreciendo su eliminación mediante distintos mecanismos efectores. Existen también anticuerpos naturales y unidos a membranas celulares como el BCR. Anticuerpos naturales. Los antígenos T independientes contribuyen a su generación, y estos anticuerpos naturales están en circulación sin haber sido expuestos previamente a patógenos. Son producidos por linfocitos B1 peritoneales estimulados por bacterias que colonizan el tubo digestivo, o linfocitos B de zona marginal del bazo. Por ejemplo anticuerpos contra glucolípidos de grupos sanguíneos A y B. ESTRUCTURA. Constituido por 4 cadenas polipeptídicas unidas por puentes disulfuro intercaternario e intracatenarios, 2 cadenas livianas (L) idénticas, y 2 pesadas (H) idénticas. Cada Ac tiene un par de paratopes, región que le permite unirse al antígeno (epitope). Los extremos N terminal de ambas cadenas son los que permiten la combinación al antígeno, mientras que el C terminal de las cadenas H son dominios constantes y permiten realizar las funciones efectoras. Las regiones constantes son denominadas Fc y las variables, Fab. Por su región bisagra son moléculas flexibles para epitopes muy separados, y cada sitio de combinación con el antígeno está formado por VH y VL (V=variable). Las uniones por puentes disulfuro están formadas por residuos de cisteína, donde los intercatenarios unen la cadena H y la cadena L formando heterodímeros, y ambos heterodímeros se unen a la altura de la región bisagra.
Un linfocito B reconoce al microbio, pasa a plasmocito que va a secretar anticuerpos y estos anticuerpos pueden:
1. Unirse a esos microbios y bloquear sus epitopes, neutralizando. 2. Produce opsonización y fagocitosis del microbio. 3. Citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos. 4. O activar el sistema complemento y producir: Lisis de microbios, Inflamación o fagocitosis de microbios opsonizados con fragmentos del complemento. Neutralización. Sin un anticuerpo, el microbio ingresa por una barrera epitelial, infecta a la célula y produce un efecto patológico de la toxina (como necrosis). Al tener anticuerpos se bloquea la penetración del microbio, la unión del microbio a la célula, o bloquea la unión de la toxina al receptor celular. Opsonización : Se opsoniza el microbio por una IgG, que se unen a los fagocitos por receptores para el Fcgamma en la superficie del fagocito. El fagocito se activa y se produce la muerte del microbio. Activacion del complemento (C): El sistema complemento es un sistema de proteínas que se activan en cascada. Los complejos Ag-Ac acivan C por la via clásica por la unión de C1q, una proteína del complemento. Cada cabeza globular de C1q se une a una porción Fc. La unión de 2 o mas de estas cabezas activan el complejo C1. De esta forma se activa el sistema complemento, lo que conlleva a la lisis de microbio. Citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos (ADCC): los anticuerpos se unen a los antígenos en la superficie de la celula blanco. Los receptores de Fc en las células NK reconocen a los anticuerpos unidos. Esta unión activa señales en las NK para que mate a la celula blanco. El microbio muere por apoptosis. FACTORES que influyen en la inmunogenicidad. Si es o no extraño (si no lo es, hay tolerancia), estructura química, tamaño, complejidad, susceptibilidad a la degradación, dosis, vía de administración y factores dependientes del huésped. Estructura química : Las proteínas son los más inmunógenos, le siguen los carbohidratos (antígenos T independientes), lípidos, ácidos nucleicos y por ultimo las sustancias inorgánicas. Tamaño: Peso molecular. Relación directa entre el tamaño de una macromolécula y su inmunogenicidad. Cuanto más grande más inmunogénico. Complejidad: Relación directa entre la complejidad de una macromolécula y su inmunogenicidad. Los heteropolímeros tienen mayor inmunogenicidad que los homopolímeros, cuanto más complejos mayor inmunogenicidad. Susceptibilidad: Cuanto más susceptible sea a la degradación, menos inmunogénico es, ya que no tiene una vida media larga en el organismo.
Dosis: Existen dosis optimas para el desencadenamiento de la respuesta inmune, por debajo o arriba de ellas existe una tolerancia. Vía de administración: Mayor inmunogenicidad en la vía parental ya que en la vía intravenosa se depura más rápido. Factores dependientes del huésped: El genotipo del individuo inmunizado influye en el tipo y grado de respuesta inmune. Dado por las moléculas del complejo mayor de histocompatibilidad HLA propio de cada individuo.
