La deriva antigénica es un tipo de variación genética en los virus, que surge por la acumulación de mutaciones en los genes del virus que codifican las proteínas de la superficie del virus que reconocen los anticuerpos del huésped . Esto da como resultado una nueva cepa de partículas de virus que no es inhibida eficazmente por los anticuerpos que previnieron la infección por cepas anteriores. Esto facilita que el virus modificado se propague a través de una población parcialmente inmune. La deriva antigénica se produce tanto en la gripe A y la gripe B virus.
(Puede surgir confusión con dos términos muy similares, desplazamiento antigénico y desplazamiento genético . El desplazamiento antigénico es un proceso estrechamente relacionado; se refiere a cambios más drásticos en las proteínas de superficie del virus. La deriva genética es muy diferente y de aplicación mucho más amplia; se refiere a la acumulación gradual en cualquier secuencia de ADN de cambios mutacionales aleatorios que no interfieren con la función del ADN y, por lo tanto, no son detectados por la selección natural).
El sistema inmunológico reconoce los virus cuando los antígenos en la superficie de las partículas de virus se unen a los receptores inmunes que son específicos para estos antígenos. Estos receptores pueden ser anticuerpos en el torrente sanguíneo o proteínas similares en la superficie de las células del sistema inmunológico. Este reconocimiento es bastante preciso, como una llave que reconoce una cerradura. Después de una infección o después de la vacunación, el cuerpo produce muchos más de estos receptores inmunes específicos del virus, que previenen la reinfección por esta cepa particular del virus; esto se llama inmunidad adquirida . Sin embargo, los genomas virales están en constante mutación , produciendo nuevas formas de estos antígenos. Si una de estas nuevas formas de un antígeno es lo suficientemente diferente del antígeno antiguo, ya no se unirá a los anticuerpos o receptores de células inmunes, lo que permitirá que el virus mutante infecte a personas que eran inmunes a la cepa original del virus debido a infección previa o vacunación.
En la década de 1940, Maurice Hilleman descubrió la deriva antigénica, que es la forma más común en que cambian los virus de la influenza. [1] [2] [3] [4] Un segundo tipo de cambio es el cambio antigénico , también descubierto por Hilleman, [1] [2] donde el virus adquiere una versión completamente nueva de uno de sus genes de proteína de superficie de un virus de la influenza lejanamente relacionado. La tasa de deriva antigénica depende de dos características: la duración de la epidemia y la fuerza de la inmunidad del huésped. Una epidemia más prolongada permite que la presión de selección continúe durante un período prolongado de tiempo y las respuestas inmunitarias del huésped más fuertes aumentan la presión de selección para el desarrollo de nuevos antígenos. [5]
En los virus de la influenza
En el virus de la influenza , los dos antígenos relevantes son las proteínas de superficie, hemaglutinina y neuraminidasa . [6] La hemaglutinina es responsable de unirse y entrar en las células epiteliales del huésped, mientras que la neuraminidasa está involucrada en el proceso de gemación de nuevos viriones fuera de las células del huésped. [7] Los sitios reconocidos en las proteínas hemaglutinina y neuraminidasa por el sistema inmunológico del huésped están bajo una presión selectiva constante. La deriva antigénica permite la evasión de estos sistemas inmunitarios del huésped mediante pequeñas mutaciones en los genes de hemaglutinina y neuraminidasa que hacen que la proteína sea irreconocible para la inmunidad preexistente del huésped. [8] La deriva antigénica es este proceso continuo de cambio genético y antigénico entre las cepas de gripe. [9]
En las poblaciones humanas, los individuos inmunes (vacunados) ejercen presión selectiva para mutaciones puntuales en el gen de la hemaglutinina que aumentan la avidez de unión al receptor , mientras que los individuos sin experiencia ejercen presión selectiva para mutaciones puntuales que disminuyen la avidez de unión al receptor. [8] Estas presiones de selección dinámica facilitan la rápida evolución observada en el gen de la hemaglutinina. Específicamente, se han identificado 18 codones específicos en el dominio HA1 del gen de la hemaglutinina que experimentan una selección positiva para cambiar su aminoácido codificado. [10] Para hacer frente al desafío de la deriva antigénica, se necesitan vacunas que confieran una amplia protección contra las cepas heterovariantes contra la influenza estacional, epidémica y pandémica. [11]
Como en todos los virus de ARN , las mutaciones en la influenza ocurren con frecuencia porque la ARN polimerasa del virus no tiene un mecanismo de corrección de pruebas , lo que da como resultado una tasa de error entre1 × 10 −3 y8 × 10 −3 sustituciones por sitio por año durante la replicación del genoma viral. [9] Las mutaciones en las proteínas de la superficie permiten que el virus eluda algo de la inmunidad del huésped , y el número y la ubicación de estas mutaciones que confieren la mayor cantidad de escape inmunológico ha sido un tema de estudio importante durante más de una década. [12] [13] [14]
La deriva antigénica ha sido responsable de temporadas de influenza más pesadas de lo normal en el pasado, como el brote de influenza H3N2 variante A / Fujian / 411/2002 en la temporada de influenza 2003-2004. Todos los virus de la influenza experimentan alguna forma de deriva antigénica, pero es más pronunciada en el virus de la influenza A.
La deriva antigénica no debe confundirse con la variación antigénica , que se refiere al reordenamiento de los segmentos génicos del virus. Además, es diferente de la deriva genética aleatoria , que es un mecanismo importante en la genética de poblaciones .
Ver también
- Cambio antigénico
- Pecado antigénico original
Notas
- ↑ a b Oransky, Ivan (14 de mayo de 2005). "Maurice R Hilleman" . The Lancet . 365 (9472): 1682. doi : 10.1016 / S0140-6736 (05) 66536-1 . ISSN 0140-6736 . PMID 15912596 .
- ^ a b Kurth, Reinhard (abril de 2005). "Maurice R. Hilleman (1919-2005)" . Naturaleza . 434 (7037): 1083–1083. doi : 10.1038 / 4341083a . ISSN 1476-4687 .
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Otras lecturas
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- Gog JR (julio de 2008). "El impacto de las limitaciones evolutivas en la dinámica de la influenza". Vacuna . 26 Suppl 3: C15–24. doi : 10.1016 / j.vaccine.2008.04.008 . PMID 18773528 .
enlaces externos
- Una ilustración de la deriva antigénica
- Una definición técnica