Inmuno-serología

Categorías de la respuesta inmune

La respuesta inmune específica humana se divide de forma simplista en dos categorías:

- la respuesta inmune mediada por células, que es llevada a cabo por linfocitos de la clase T (timodependientes) y que incluye además la producción de activadores químicos que inducen a otras células a atacar y destruir a los patógenos (o a las células del huésped dañadas o infectadas por los patógenos)

- la respuesta inmune mediada por anticuerpos, que se debe a proteínas específicas generadas por los linfocitos de la clase B (derivados de la médula ósea). Debido a que estas proteínas poseen una función inmunológica y a que en su estado activo están plegadas según una estructura globular, se denominan inmunoglobulinas.

Características de los anticuerpos

Los anticuerpos son producidos contra una pequeña molécula específica, química y físicamente definida, que el huésped reconoce como extraña y que se denomina antígeno o determinante antigénico. Los antígenos pueden formar parte de la estructura del patógeno o ser sustancias producidas y liberadas por él.

Un microorganismo patógeno contiene y produce muchos antígenos diferentes que el huésped reconocerá como extraños, de modo que la infección con un agente provocará la aparición de varios anticuerpos específicos diferentes. Esta especificidad es la base de la mayoría de las técnicas inmunológicas para detección de Ag o Ac:

Los anticuerpos se unen a la superficie de los patógenos y facilitan su ingestión por células fagocíticas (anticuerpos opsonizantes u opsoninas) o contribuyen a su destrucción por la acción lítica del complemento (anticuerpos fijadores de complemento).

Aunque el cuerpo humano produce varias clases de anticuerpos (inmunoglobulinas G, A, M, D y E), los métodos de diagnóstico serológico han sido desarrollados en su inmensa mayoría para medir principalmente las inmunoglobulinas clase G y M.

La estructura básica de una molécula de anticuerpo está formada por dos imágenes especulares constituida cada una de ellas por dos cadenas proteicas. En los extremos se encuentran los sitios de fijación al antígeno, que se unen específicamente al antígeno contra el cual ha sido producido el anticuerpo. Según su especificidad, el anticuerpo puede fijar también antígenos semejantes, pero no idénticos, al que lo ha inducido.

En la mayoría de los casos, el primer Ac producido en respuesta a un Ag determinado es la IgM. Por lo tanto, la presencia de IgM indica usualmente infección reciente y activa. Esta IgM deja de ser detectable tras un período relativamente corto de tiempo (los Ac de la clase IgG pueden persistir durante mucho tiempo después de que la infección ha finalizado, prácticamente de por vida). La IgM no atraviesa la placenta de las mujeres embarazadas, por lo que toda IgM detectada en el suero de un neonato debe haber sido producida por él mismo.

Los Ac IgG están formados por una molécula básica con dos sitios de unión al Ag. Los Ac IgM están constituidos por cinco proteínas idénticas a la estructura básica mencionada que se unen por su extremo no específico y dejan libres diez sitios de combinación con los Ag. Esta estructura explica la mayor avidez de las IgM hacia sus Ag específicos.


Las moléculas de los microorganismos que al penetrar en el organismo humano atraen y reaccionan con los anticuerpos se denominan antígenos (generan anticuerpos). Al principio se pensó que los Ac procedían de alguna "célula maestra" capaz de moldearse en la forma correcta usando al Ag como plantilla; pero no es así. Hoy se sabe que los Ac se forman antes de haber visto al Ag y que son seleccionados por el propio Ag. En el organismo humano, cada Linfocito del subgrupo denominado Linfocitos B, que se diferencian médula ósea, está programado para "fabricar" un único Ac al que coloca en su superficie externa para actúe como receptor.

Cuando un Ag penetra en el cuerpo, se enfrenta a una gran cantidad de linfocitos, cada uno con su propio Ac y con sus propios lugares de reconocimiento. El Ag sólo se unirá a aquellos receptores a los que se adapta perfectamente. Los Linfocitos cuyos receptores se han unido al Ag reciben una señal de disparo y se convierten en células plasmáticas formadoras de Ac, y dado que los Linfocitos están programados para "fabricar" un único Ac, el segregado por la célula plasmática será idéntico al que originalmente actuó como receptor de ese Linfocito, es decir, se adaptará perfectamente al Ag. Así es como el Ag selecciona los Ac que van a reconocerlo adecuadamente.

Dada la inmensa cantidad de moléculas de Ac distintas que puede producir nuestro organismo y dado el limitado número de Linfocitos acomodables en nuestro cuerpo, es necesario un mecanismo capaz de compensar este desequilibrio. Es por esto que los Linfocitos activados por el contacto con el Ag sufren sucesivas ondas de proliferación para construir un "gran clon" de células plasmáticas capaces de fabricar el tipo de Ac para el que fué programado su Linfocito predecesor. Mediante este sistema de selección clonal, pueden producirse concentraciones de Ac suficientemente grandes como para combatir eficazmente la infección. Teniendo en cuenta que al clon de proliferación le lleva tiempo construir una cantidad suficiente, pasan varios días antes de que, tras el contacto con el Ag, se detecten en el suero los primeros Ac. Ya que estos anticuerpos de nueva formación son una consecuencia de la exposición al Ag, hablamos de "respuesta inmunitaria adquirida".

Cualquier microorganismo que haya penetrado en nuestro cuerpo y disparado una respuesta de Ac, puede volver a hacerlo en cualquier otro momento. En previsión de esta circunstancia, nuestro organismo dispone de un particular "sistema de memoria" que le permite responder con mayor rapidez y en mayor magnitud en el caso de una posterior exposición a ese mismo microorganismo.El primer contacto produce alguna "memoria", de tal forma que nuestro cuerpo se encuentra eficazmente preparado para repeler una invasión posterior del microorganismo, estableciendo un estado de inmunidad. Esta "respuesta secundaria" se caracteriza por una producción más rápida y más abundante de Ac: en el plazo de 2-3 días el nivel de Ac en sangre se eleva rápidamente para alcanzar valores mucho más altos que los que se observaronc en la "respuesta primaria". Es altamente probable que los Linfocitos sean las células que proporcionan esta "memoria"

 

Las enfermedades infecciosas pueden diagnosticarse por tres caminos:

1- demostración de la presencia en el paciente de un agente conocido capaz de provocar la enfermedad, ya sea por observación directa del agente en el material clínico obtenido del paciente, o por cultivo del agente en el laboratorio (in vivo o in vitro)

2- detección de un producto específico del agente infeccioso (que no pueda formarse sin la presencia del agente) en el material clínico obtenido del paciente

3- detección en el suero (o plasma) del paciente de una respuesta inmunológica específica dirigida contra el agente infeccioso

Técnicas

En el laboratorio, el seguimiento de las reacciones AG/AC se hace casi siempre marcando a uno de los reaccionantes (con colorantes, con sustancias fluorescentes, con isótopos radioactivos, etc.). Posteriormente se interpreta el resultado de la reacción, bien por métodos espectrofotométricos (ELISA, ELFA ...), por medio de microscopía UV (IFI, ACIF ...) o por cualquier otra de las técnicas disponibles actualmente.

Si se pretende identificar un Ag viral, se utilizará un Ac específico marcado y si se quiere identificar un Ac específico, se utilizará y se marcará el Ag que induce su producción. Dos son los procedimientos básicos para desarrollar este tipo de reacciones:

- El método directo implica el marcaje del AC, para que, si se da la unión AG/AC, el complejo resultante lleve la marca del AC.

- El método indirecto implica un tercer reactivo, un Anti-AC marcado, que si hay unión AG/AC, se une directamente al AC para dar un complejo AG/AC/Anti-AC que muestra la marca del Anti-AC.

Enzimoinmunoensayo (ELISA), Inmunofluorescencia (Rhodamina, Fluoresceína)

El Ag correspondiente al Ac que se quiere investigar se fija sobre la superficie de un pocillo, bola de plástico, etc. Para la prueba, el pocillo con los Ag se cubre con suero del paciente y se incuba; si en el suero hay los Ac que se buscan, se fijarán a los Ag del soporte. Se lava bien el soporte y se cubren los pocillos con un conjugado Antiglobulina marcado con un colorante o con un marcador fluorescente que se unirá a los Ac fijados al Ag permitiendo su visualización por colorimetría o con una fuente de luz fluorescente.

Inmunoblot

Diversas proteínas de los Ag a investigar se fijan, por electroforesis, en una tira de Gel. El resto de la técnica se desarrolla como un enzimoinmunoensayo

Al margen de los métodos habituales citados anteriormente (Inmunofluorescencia, ELISA, etc) hay otros que se utilizan con mucha frecuencia en serología:

Fijación del complemento

intervienen dos sistemas

-el propiamente fijador de complemento > Ac + Ag + Complemento: si se unen Ag y Ac en presencia del complemento se produce la "fijación" y se forma el complejo de los tres elementos

- el sistema hemolítico o indicador de la reacción > hematíes sensibilizados: Si existe complemento disponible se produce la hemólisis de los glóbulos rojos (reacción negativa), pero si el complemento ha sido "fijado" en la reacción Ag/Ac, no hay hemólisis (reacción positiva)

Aglutinación

Los Ac específicos producidos por el huésped, presentes en el suero, se fijan a los Ag fijados en la superficie del portador y se produce una aglutinación que forma agregados visibles. Un sistema análogo emplea portadores recubiertos con Ac y se emplean para la detección de Ag microbianos. Pueden ser macroscópicas o microscópicas (en tubo, porta o microplaca)

Pruebas de precipitación

También pueden utilizarse Ag solubles que, en contraste con las pruebas de Aglutinación, que utilizan Ag particulados, al interactuar con sus Ac específicos formarán un precipitado o concentración de pequeñas partículas.

- Floculación: El producto final precipitado forma agregados visibles macro o microscópicamente

ANTICUERPOS MONOCLONALES:

Los anticuerpos monoclonales son inmunoglobulinas homogéneas dirigidas contra un epítope o determinante antigénico único, y por tanto, son reactivos químicos uniformes. Son, en teoría, los reactivos ideales, puesto que todas sus moléculas son idénticas y formadas continuamente por el mismo clon celular, pudiendo, en consecuencia, ser estandarizados con facilidad.