Respuesta de células B policlonales

Este artículo trata sobre la respuesta inmune en los vertebrados con mandíbulas y, más específicamente, en los mamíferos .

Respuesta policlonal de las células B contra epítopos lineales ^[1]

Ejemplos de sustancias reconocidas como extrañas (no propias)

La respuesta de las células B policlonales es un modo natural de respuesta inmune exhibida por el sistema inmune adaptativo de los mamíferos . Se asegura de que un único antígeno es reconocido y atacado a través de sus partes superpuestas, llamados epítopos , por múltiples clones de células B . ^{[1] [2]}

En el curso de la respuesta inmune normal, el sistema inmune reconoce partes de patógenos (por ejemplo, bacterias ) como extrañas (no propias) y las elimina o neutraliza eficazmente para reducir su daño potencial. Una sustancia tan reconocible se llama antígeno . El sistema inmunológico puede responder de múltiples formas a un antígeno; una característica clave de esta respuesta es la producción de anticuerpos por las células B (o linfocitos B) que involucran un brazo del sistema inmunológico conocido como inmunidad humoral . Los anticuerpos son solubles y no requieren el contacto directo de célula a célula entre el patógeno y la célula B para funcionar.

Los antígenos pueden ser sustancias grandes y complejas, y cualquier anticuerpo solo puede unirse a un área pequeña y específica del antígeno. En consecuencia, una respuesta inmune eficaz a menudo implica la producción de muchos anticuerpos diferentes por muchas células B diferentes contra el mismo antígeno. De ahí el término "policlonal", que deriva de las palabras poli , que significa muchos, y clones del griego klōn , que significa brote o ramita; ^{[3] [4] [5]} un clon es un grupo de células que surgen de una célula "madre" común. Los anticuerpos así producidos en una respuesta policlonal se conocen como anticuerpos policlonales . Los anticuerpos policlonales heterogéneos son distintos demoléculas de anticuerpos monoclonales , que son idénticas y reaccionan contra un único epítopo, es decir, son más específicas.

Aunque la respuesta policlonal confiere ventajas al sistema inmunológico, en particular, una mayor probabilidad de reaccionar contra patógenos, también aumenta las posibilidades de desarrollar ciertas enfermedades autoinmunes resultantes de la reacción del sistema inmunológico contra moléculas nativas producidas dentro del huésped.

Respuesta humoral a la infección

Más información: sistema inmunológico

Las enfermedades que pueden transmitirse de un organismo a otro se conocen como enfermedades infecciosas y el agente biológico causante involucrado se conoce como patógeno . El proceso por el cual el patógeno se introduce en el cuerpo se conoce como inoculación , ^{[nota 1] [6]} y el organismo al que afecta se conoce como huésped biológico . Cuando el patógeno se establece en un paso conocido como colonización , ^[7] puede resultar en una infección , ^[7] consecuentemente dañando al huésped directamente oa través de las sustancias nocivas llamadas toxinas que puede producir. ^[7]Esto da como resultado los diversos síntomas y signos característicos de una enfermedad infecciosa como la neumonía o la difteria .

Contrarrestar las diversas enfermedades infecciosas es muy importante para la supervivencia del organismo susceptible , en particular, y de la especie, en general. Esto lo logra el huésped eliminando el patógeno y sus toxinas o haciéndolos no funcionales. La colección de diversas células , tejidos y órganos que se especializa en proteger al cuerpo contra las infecciones se conoce como sistema inmunológico . El sistema inmunológico logra esto mediante el contacto directo de ciertos glóbulos blancos con el patógeno invasor que involucra un brazo del sistema inmunológico conocido como inmunidad mediada por células , o mediante la producción de sustancias que se mueven a sitios distantes.desde donde se producen, "buscan" las células y toxinas que causan la enfermedad uniéndose específicamente ^{[nota 2]} con ellas, y neutralizándolas en el proceso, conocido como el brazo humoral del sistema inmunológico. Estas sustancias se conocen como anticuerpos solubles y cumplen funciones importantes en la lucha contra las infecciones. ^{[nota 3] [8]}

• Tipos de glóbulos blancos (WBC)
• Neutrófilos

• Eosinófilos

• Basófilo

• Linfocito

• Monocitos

• Macrófago

Respuesta de las células B

Diagrama esquemático para explicar los mecanismos de selección clonal de células B ^[8]

Los anticuerpos cumplen diversas funciones para proteger al huésped contra el patógeno. Sus formas solubles que llevan a cabo estas funciones son producidas por las células B plasmáticas , un tipo de glóbulo blanco. Esta producción está estrictamente regulada y requiere la activación de las células B por las células T activadas (otro tipo de glóbulo blanco), que es un procedimiento secuencial. Los principales pasos involucrados son: ^[9]

• Reconocimiento específico o inespecífico del patógeno (debido a sus antígenos) con su subsiguiente envolvimiento por células B o macrófagos . Esto activa la célula B solo parcialmente .
• Procesamiento de antígenos .
• Presentación de antígenos .
• Activación de las células T colaboradoras por las células presentadoras de antígenos .
• La coestimulación de la célula B por la célula T activada resulta en su activación completa .
• Proliferación ^{[nota 4]} de células B con la producción resultante de anticuerpos solubles.

Pasos en la producción de anticuerpos por las células B: 1. El antígeno es reconocido y engullido por la célula B 2. El antígeno se procesa 3. El antígeno procesado se presenta en la superficie de la célula B 4. Las células B y las células T se activan mutuamente 5. Las células B se diferencian en las células plasmáticas para producir anticuerpos solubles

Reconocimiento de patógenos

Artículo principal: Reconocimiento molecular

Los patógenos sintetizan proteínas que pueden servir como antígenos " reconocibles " ; pueden expresar las moléculas en su superficie o liberarlas al entorno (fluidos corporales). Lo que hace que estas sustancias sean reconocibles es que se unen de manera muy específica y algo fuerte a ciertas proteínas del huésped llamadas anticuerpos . Los mismos anticuerpos pueden anclarse a la superficie de las células del sistema inmunológico, en cuyo caso sirven como receptores , o pueden secretarse en la sangre, conocidos como anticuerpos solubles. A escala molecular, las proteínas son relativamente grandes, por lo que no pueden reconocerse como un todo; en cambio, se pueden reconocer sus segmentos, llamados epítopos . ^[1]Un epítopo entra en contacto con una región muy pequeña (de 15 a 22 aminoácidos) de la molécula de anticuerpo; esta región se conoce como el paratope . ^[1] En el sistema inmunológico, los anticuerpos unidos a la membrana son el receptor de células B (BCR). Además, aunque el receptor de células T no se clasifica bioquímicamente como un anticuerpo, cumple una función similar en el sentido de que se une específicamente a los epítopos que forman complejos con moléculas del complejo principal de histocompatibilidad (MHC). ^{[nota 5] [10]} La unión entre un paratope y su antígeno correspondiente es muy específica, debido a su estructura, y está guiada por varios enlaces no covalentes , no muy diferente del emparejamiento de otros tipos de ligandos(cualquier átomo, ión o molécula que se una a cualquier receptor con al menos cierto grado de especificidad y fuerza ). La especificidad de la unión no surge de un tipo de interacción de bloqueo y llave rígido , sino que requiere que tanto el paratopo como el epítopo experimenten ligeros cambios conformacionales en presencia del otro. ^[11]

Reconocimiento específico del epítopo por células B

Más información: epítopo lineal y epítopo conformacional

Reconocimiento de epítopos conformacionales por células B. Los segmentos ampliamente separados en la estructura primaria han entrado en contacto en la estructura terciaria tridimensional que forma parte del mismo epítopo ^[1]

En la figura de la izquierda, se ha mostrado que los diversos segmentos que forman el epítopo son continuamente colineales, lo que significa que se han mostrado como secuenciales; sin embargo, para la situación que se analiza aquí (es decir, el reconocimiento del antígeno por la célula B), esta explicación es demasiado simplista. Dichos epítopos se conocen como epítopos secuenciales o lineales , ya que todos los aminoácidos en ellos están en la misma secuencia (línea). Este modo de reconocimiento sólo es posible cuando el péptido es pequeño (de seis a ocho aminoácidos de longitud), ^[1] y es empleado por las células T (linfocitos T).

Sin embargo, las células de memoria B / naive reconocen proteínas intactas presentes en la superficie del patógeno. ^{[nota 6]} En esta situación, la proteína en su estructura terciaria está tan plegada que algunos bucles de aminoácidos terminan en el interior de la proteína, y los segmentos que los flanquean pueden estar en la superficie. El paratopo del receptor de células B entra en contacto solo con los aminoácidos que se encuentran en la superficie de la proteína. Los aminoácidos de la superficie pueden ser discontinuos en la estructura primaria de la proteína , pero se yuxtaponen debido a los complejos patrones de plegamiento de las proteínas (como en la figura adjunta). Dichos epítopos se conocen como conformacionales.epítopos y tienden a ser más largos (15-22 residuos de aminoácidos) que los epítopos lineales. ^[1] Asimismo, los anticuerpos producidos por las células plasmáticas pertenecientes al mismo clon se unirían a los mismos epítopos conformacionales en las proteínas patógenas. ^{[12] [13] [14] [15]}

La unión de un antígeno específico con las moléculas de BCR correspondientes da como resultado un aumento de la producción de las moléculas de MHC-II. Esto adquiere importancia ya que no ocurre lo mismo cuando el mismo antígeno sería internalizado por un proceso relativamente inespecífico llamado pinocitosis , en el que el antígeno con el líquido circundante es "bebido" como una pequeña vesícula por la célula B. ^[16] Por lo tanto, dicho antígeno se conoce como antígeno no específico y no conduce a la activación de la célula B ni a la producción posterior de anticuerpos contra ella.

Reconocimiento inespecífico por macrófagos

Más información sobre receptores tipo Toll: receptor de reconocimiento de patrones

Los macrófagos y las células relacionadas emplean un mecanismo diferente para reconocer al patógeno. Sus receptores reconocen ciertos motivos presentes en el patógeno invasor que es muy poco probable que estén presentes en una célula huésped. Tales motivos repetidos son reconocidos por receptores de reconocimiento de patrones (PRR) como los receptores tipo toll (TLR) expresados ​​por los macrófagos. ^{[1] [17]} Dado que el mismo receptor podría unirse a un motivo dado presente en superficies de microorganismos ampliamente dispares , este modo de reconocimiento es relativamente inespecífico y constituye una respuesta inmune innata .

Procesamiento de antígenos

Artículo principal: procesamiento de antígenos

Pasos de un macrófago que ingiere un patógeno

Después de reconocer un antígeno, una célula presentadora de antígeno , como el macrófago o el linfocito B, lo engulle por completo mediante un proceso llamado fagocitosis . La partícula engullida, junto con algo de material que la rodea, forma la vesícula endocítica (el fagosoma ), que se fusiona con los lisosomas . Dentro del lisosoma, el antígeno se descompone en pedazos más pequeños llamados péptidos por las proteasas ( enzimas que degradan proteínas más grandes). A continuación, los péptidos individuales se complejan con el complejo principal de histocompatibilidad de clase II ( MHC de clase II) moléculas ubicadas en el lisosoma: este método de "manipulación" del antígeno se conoce como la vía exógena o endocítica del procesamiento del antígeno en contraste con la vía endógena o citosólica , ^{[17] [18] [19]} que forma complejos con las proteínas anormales producidas dentro de la célula (por ejemplo, bajo la influencia de una infección viral o en un tumor celular) con MHC de clase I moléculas.

También se ha demostrado una vía alternativa de procesamiento endocítico en la que ciertas proteínas como el fibrinógeno y la mioglobina pueden unirse como un todo a las moléculas de MHC-II después de que se desnaturalizan y sus enlaces disulfuro se reducen (rompiendo el enlace al agregar átomos de hidrógeno a través de él). A continuación, las proteasas degradan las regiones expuestas del complejo proteína-MHC II. ^[19]

Presentación de antígeno

Artículos principales: presentación de antígeno y complejo mayor de histocompatibilidad

Después de que el antígeno procesado (péptido) forma un complejo con la molécula del MHC, ambos migran juntos a la membrana celular , donde se exhiben (elaboran) como un complejo que puede ser reconocido por el CD 4+ (célula T colaboradora)  , un tipo de glóbulos blancos. ^{[nota 7] [20]} Esto se conoce como presentación de antígeno. Sin embargo, los epítopos (epítopos conformacionales) que son reconocidos por la célula B antes de su digestión pueden no ser los mismos que los presentados a la célula T colaboradora. Además, una célula B puede presentar diferentes péptidos complejados con diferentes moléculas de MHC-II. ^[dieciséis]

Estimulación de células T colaboradoras

Más información: Célula auxiliar T

Las células CD 4+ a través de su complejo receptor de células T- CD3 reconocen las moléculas MHC II unidas al epítopo en la superficie de las células presentadoras de antígeno y se "activan" . Tras esta activación, estas células T proliferan y se diferencian en células T h 2 . ^{[16] [21]} Esto les hace producir señales químicas solubles que promueven su propia supervivencia. Sin embargo, otra función importante que realizan es la estimulación de las células B estableciendo contacto físico directo con ellas. ^[10]

Coestimulación de células B por células T colaboradoras activadas

Más información sobre la activación de células B : Célula B § Activación de células B

La estimulación completa de las células T colaboradoras requiere que la molécula B7 presente en la célula presentadora de antígeno se una a la molécula CD28 presente en la superficie de la célula T (en estrecha proximidad con el receptor de la célula T). ^[10] Asimismo, también es necesaria una segunda interacción entre el ligando CD40 o CD154 ( CD40L ) presente en la superficie de las células T y el CD40 presente en la superficie de las células B. ^[21] Las mismas interacciones que estimulan a las células T colaboradoras también estimulan a las células B, de ahí el término coestimulación . La totalidad de los asegura mecanismo que una célula T activada sólo estimula una célula B que reconoce el antígeno que contiene el mismoepítopo reconocido por el receptor de células T de la célula auxiliar T "coestimulante". La célula B es estimulada, además de la coestimulación directa, por ciertos factores de crecimiento, a saber, las interleucinas 2 , 4 , 5 y 6 de forma paracrina . Estos factores suelen ser producidos por las células T colaboradoras recién activadas. ^[22] Sin embargo, esta activación se produce sólo después de que el receptor de células B presente en una memoria o una célula B ingenua se hubiera unido al epítopo correspondiente, sin el cual no se habrían producido los pasos iniciales de la fagocitosis y el procesamiento de antígenos.

Proliferación y diferenciación de células B

Más información sobre tipos de células B, mutación de genes, hipermutación somática y maduración por afinidad: células B § tipos de células B , mutación , hipermutación somática y maduración por afinidad

Una célula B ingenua (o sin experiencia ) es aquella que pertenece a un clon que nunca ha encontrado el epítopo al que es específico. Por el contrario, una célula B de memoria es aquella que se deriva de una célula B de memoria o ingenua activada. La activación de una célula B naive o de memoria es seguida por una proliferación múltiple de esa célula B particular, la mayor parte de la progenie de la cual se diferencia terminalmente en células B plasmáticas ; ^{[nota 8]} el resto sobrevive como células B de memoria. Entonces, cuando las células vírgenes que pertenecen a un clon particular encuentran su antígeno específico para dar lugar a las células plasmáticas, y también dejan algunas células de memoria, esto se conoce como la respuesta inmune primaria . En el curso de la proliferación de este clon, el receptor de células Blos genes pueden sufrir mutaciones frecuentes (una de cada dos divisiones celulares) ^[8] en los genes que codifican paratopos de anticuerpos. Estas mutaciones frecuentes se denominan hipermutación somática . Cada una de estas mutaciones altera ligeramente la capacidad de unión del epítopo del paratopo, creando nuevos clones de células B en el proceso. Algunos de los paratopos recién creados se unen con más fuerza al mismo epítopo (lo que lleva a la selección de los clones que los poseen), lo que se conoce como maduración por afinidad . ^{[nota 9] [8] [21]} Otros paratopos se unen mejor a epítopos que están ligeramentediferente del epítopo original que había estimulado la proliferación. Las variaciones en la estructura del epítopo también suelen producirse por mutaciones en los genes del patógeno que codifican su antígeno. La hipermutación somática, por lo tanto, hace que los receptores de células B y los anticuerpos solubles en encuentros posteriores con antígenos, sean más inclusivos en su potencial de reconocimiento de antígenos de epítopos alterados , además de otorgar mayor especificidad por el antígeno que indujo la proliferación en primer lugar. Cuando las células de memoria son estimuladas por el antígeno para producir células plasmáticas (al igual que en la respuesta primaria del clon) y dejan aún más células de memoria en el proceso, esto se conoce como respuesta inmunitaria secundaria , ^[21]lo que se traduce en un mayor número de células plasmáticas y una tasa más rápida de producción de anticuerpos que dura más tiempo. Las células B de memoria producidas como parte de la respuesta secundaria reconocen el antígeno correspondiente más rápidamente y se unen más fuertemente a él (es decir, mayor afinidad de unión) debido a la maduración por afinidad. Los anticuerpos solubles producidos por el clon muestran una mejora similar en la unión del antígeno. ^[21]

Base de la policlonalidad

Las respuestas son de naturaleza policlonal ya que cada clon se especializa algo en la producción de anticuerpos contra un epítopo dado y porque cada antígeno contiene múltiples epítopos, cada uno de los cuales a su vez puede ser reconocido por más de un clon de células B. Para poder reaccionar a innumerables antígenos, así como a múltiples epítopos constituyentes, el sistema inmunológico requiere la capacidad de reconocer un gran número de epítopos en total, es decir, debería haber una gran diversidad de clones de células B.

Clonalidad de las células B

Las células B de memoria y vírgenes normalmente existen en cantidades relativamente pequeñas. Como el cuerpo necesita poder responder a una gran cantidad de patógenos potenciales, mantiene un grupo de células B con una amplia gama de especificidades. ^[17] En consecuencia, si bien casi siempre hay al menos una célula B (ingenua o de memoria) capaz de responder a cualquier epítopo dado (de todos contra los que el sistema inmunológico puede reaccionar), hay muy pocos duplicados exactos. Sin embargo, cuando una sola célula B encuentra un antígeno al que puede unirse, puede proliferar muy rápidamente. ^[21] Este grupo de células con idéntica especificidad hacia el epítopo se conoce como clon., y se deriva de una célula "madre" común. Todas las células B "hijas" coinciden con la célula "madre" original en su especificidad de epítopo y secretan anticuerpos con paratopos idénticos. Estos anticuerpos son anticuerpos monoclonales , ya que derivan de clones de la misma célula madre. Una respuesta policlonal es aquella en la que los clones de múltiples células B reaccionan al mismo antígeno.

Un solo antígeno contiene múltiples epítopos superpuestos

Monjes ciegos examinando un elefante : una alegoría de la respuesta policlonal: cada clon o anticuerpo reconoce diferentes partes de un único antígeno más grande

Se puede pensar en un solo antígeno como una secuencia de múltiples epítopos superpuestos. Muchos clones de células B únicos pueden unirse a los epítopos individuales. Esto imparte una multiplicidad aún mayor a la respuesta general. ^[3] Todas estas células B pueden activarse y producir grandes colonias de clones de células plasmáticas, cada una de las cuales puede secretar hasta 1000 moléculas de anticuerpos contra cada epítopo por segundo. ^[21]

Múltiples clones reconocen un solo epítopo

Además de diferentes células B que reaccionan con diferentes epítopos en el mismo antígeno, las células B que pertenecen a diferentes clones también pueden reaccionar con el mismo epítopo. Se dice que un epítopo que puede ser atacado por muchas células B diferentes es altamente inmunogénico . En estos casos, las afinidades de unión para los respectivos pares epítopo-paratopo varían, y algunos clones de células B producen anticuerpos que se unen fuertemente al epítopo y otros producen anticuerpos que se unen débilmente. ^[1]

Selección clonal

Más información sobre los ganglios linfáticos, los centros germinales de los ganglios linfáticos y la selección clonal de células B: ganglio linfático , centro germinal y selección clonal

Es más probable que los clones que se unen a un epítopo particular con mayor fuerza se seleccionen para una mayor proliferación en los centros germinales de los folículos en varios tejidos linfoides como los ganglios linfáticos . Esto no es diferente de la selección natural : los clones se seleccionan por su aptitud para atacar los epítopos (fuerza de unión) del patógeno encontrado. ^[23] Lo que hace que la analogía sea aún más fuerte es que los linfocitos B tienen que competir entre sí por las señales que promueven su supervivencia en los centros germinales.

Diversidad de clones de células B

Aunque existen muchos patógenos diversos, muchos de los cuales están en constante mutación, es una sorpresa que la mayoría de las personas permanezcan libres de infecciones. Por lo tanto, el mantenimiento de la salud requiere que el cuerpo reconozca todos los patógenos (antígenos que presentan o producen) que probablemente existan. Esto se logra manteniendo un grupo de clones inmensamente grandes (aproximadamente ¹⁰⁹ ) de células B, cada uno de los cuales reacciona contra un epítopo específico reconociendo y produciendo anticuerpos contra él. Sin embargo, en un momento dado, muy pocos clones permanecen realmente receptivos a su epítopo específico. Por lo tanto, aproximadamente 10 ⁷ diferentes epítopos pueden ser reconocidos por todos los clones de células B combinados. ^[21]Además, a lo largo de su vida, un individuo generalmente requiere la generación de anticuerpos contra muy pocos antígenos en comparación con el número que el cuerpo puede reconocer y contra el que puede responder. ^[21]

Importancia del fenómeno

Mayor probabilidad de reconocer cualquier antígeno.

Si un antígeno puede ser reconocido por más de un componente de su estructura, es menos probable que el sistema inmunológico lo "pase por alto". ^{[nota 10] La} mutación de organismos patógenos puede resultar en la modificación de la estructura del antígeno y, por lo tanto, del epítopo. Si el sistema inmunológico "recuerda" cómo se ven los otros epítopos, el antígeno y el organismo aún serán reconocidos y sujetos a la respuesta inmunitaria del cuerpo. Por tanto, la respuesta policlonal amplía la gama de patógenos que pueden reconocerse. ^[24]

Limitación del sistema inmunológico contra virus de rápida mutación

El clon 1 que fue estimulado por el primer antígeno también es estimulado por el segundo antígeno, que se une mejor a la célula sin tratamiento previo del clon 2. Sin embargo, los anticuerpos producidos por las células plasmáticas del clon 1 inhiben la proliferación del clon 2. ^[21]

Artículo principal: pecado antigénico original

Muchos virus sufren mutaciones frecuentes que provocan cambios en la composición de aminoácidos de sus proteínas importantes. Los epítopos ubicados en la proteína también pueden sufrir alteraciones en el proceso. Dicho epítopo alterado se une con menos fuerza a los anticuerpos específicos del epítopo inalterado que habría estimulado el sistema inmunológico. Esto es lamentable porque la hipermutación somática da lugar a clones capaces de producir anticuerpos solubles que se habrían unido al epítopo alterado con suficiente avidez para neutralizarlo. Pero estos clones consistirían en células vírgenes a las que no se les permite proliferar por los anticuerpos de unión débil producidos por el clon estimulado previamente. Esta doctrina se conoce como el pecado antigénico original . ^[21]Este fenómeno entra en juego especialmente en las respuestas inmunitarias contra los virus de la influenza , el dengue y el VIH . ^[25] Esta limitación, sin embargo, no es impuesta por el fenómeno de la respuesta policlonal, sino más bien, contra él por una respuesta inmune que está sesgada a favor de las células de memoria experimentadas contra las células ingenuas "novatos".

Mayor probabilidad de reacciones autoinmunes.

Más información sobre autoinmunidad: autoinmunidad

En la autoinmunidad, el sistema inmunológico reconoce erróneamente ciertas moléculas nativas en el cuerpo como extrañas ( autoantígeno ) y genera una respuesta inmune contra ellas. Dado que estas moléculas nativas, como partes normales del cuerpo, siempre existirán naturalmente en el cuerpo, los ataques contra ellas pueden volverse más fuertes con el tiempo (similar a la respuesta inmune secundaria). Además, muchos organismos exhiben mimetismo molecular., que implica mostrar en su superficie aquellos antígenos que son antigénicamente similares a las proteínas del huésped. Esto tiene dos posibles consecuencias: primero, el organismo se salvará como un autoantígeno; o en segundo lugar, que los anticuerpos producidos contra él también se unirán a las proteínas nativas imitadas. Los anticuerpos atacarán los autoantígenos y los tejidos que los albergan activando varios mecanismos como la activación del complemento y la citotoxicidad mediada por células dependiente de anticuerpos . Por lo tanto, cuanto mayor sea el rango de especificidades de anticuerpos, mayor será la posibilidad de que uno u otro reaccione contra los autoantígenos (moléculas nativas del cuerpo). ^{[26] [27]}

Dificultad para producir anticuerpos monoclonales.

Artículo principal: Anticuerpos monoclonales

Los anticuerpos monoclonales son moléculas de inmunoglobulina estructuralmente idénticas con idéntica especificidad de epítopo (todas se unen con el mismo epítopo con la misma afinidad) que contra sus homólogos policlonales que tienen afinidades variables por el mismo epítopo. Por lo general, no se producen en una respuesta inmune natural, sino solo en estados de enfermedad como el mieloma múltiple o mediante técnicas de laboratorio especializadas. Debido a su especificidad, los anticuerpos monoclonales se utilizan en determinadas aplicaciones para cuantificar o detectar la presencia de sustancias (que actúan como antígeno de los anticuerpos monoclonales) y para dirigirse a células individuales (por ejemplo, células cancerosas). Los anticuerpos monoclonales encuentran uso en diversas modalidades de diagnóstico (ver: Western blot e inmunofluorescencia) y terapias, particularmente de cáncer y enfermedades con componente autoinmune. Pero, dado que prácticamente todas las respuestas en la naturaleza son policlonales, la producción de anticuerpos monoclonales inmensamente útiles es menos sencilla . ^[8]

Historia

La primera evidencia de la presencia de una sustancia neutralizante en la sangre que podría contrarrestar las infecciones se produjo cuando Emil von Behring junto con Kitasato Shibasaburō en 1890 desarrollaron un suero eficaz contra la difteria. Esto lo hicieron transfiriendo suero producido por animales inmunizados contra la difteria a animales que la padecían. Así, transferir el suero podría curar a los animales infectados. Behring recibió el Premio Nobel por este trabajo en 1901. ^[28]

En este momento, aunque no se conocía la naturaleza química de lo que exactamente en la sangre confería esta protección. En las décadas siguientes, se demostró que el suero protector podía neutralizar y precipitar toxinas y aglutinar las bacterias. Todas estas funciones se atribuyeron a diferentes sustancias en el suero y, en consecuencia, se denominaron antitoxina , precipitina y aglutinina . ^[17] Elvin A. Kabat demostró en 1939 que las tres sustancias eran una sola entidad ( gammaglobulinas ). El año anterior, Kabat había demostrado la heterogeneidad de los anticuerpos mediante estudios de ultracentrifugación de sueros de caballos. ^[29]

Hasta ese momento, se consideraba que la inmunidad mediada por células y la inmunidad humoral eran teorías en disputa para explicar la respuesta inmune efectiva, pero la primera se quedó atrás debido a la falta de técnicas avanzadas. ^[17] La inmunidad mediada por células obtuvo un impulso en su reconocimiento y estudio cuando en 1942, Merrill Chase transfirió con éxito la inmunidad contra la tuberculosis entre cerdos mediante la transferencia de glóbulos blancos. ^{[17] [30]}

Frank Macfarlane Burnet (1899-1985).

Más tarde, Astrid Fagraeus demostró en 1948 en su tesis doctoral que las células B plasmáticas están específicamente involucradas en la producción de anticuerpos. ^[31] James Gowans demostró en 1959 la función de los linfocitos en la mediación de respuestas tanto humorales como mediadas por células. ^[30]

Para tener en cuenta la amplia gama de antígenos que el sistema inmunológico puede reconocer, Paul Ehrlich en 1900 planteó la hipótesis de que los "receptores de cadena lateral" preexistentes se unen a un patógeno determinado y que esta interacción induce a la célula que presenta el receptor a multiplicarse y producir más copias. del mismo receptor. Esta teoría, llamada teoría selectiva, no fue probada durante las siguientes cinco décadas y había sido cuestionada por varias teorías de instrucción que se basaban en la noción de que un anticuerpo asumiría su estructura efectiva plegándose alrededor del antígeno. ^[17] Sin embargo, a finales de la década de 1950, los trabajos de tres científicos: Jerne , Talmage y Burnet(quien modificó en gran medida la teoría) dio lugar a la teoría de la selección clonal , que probó todos los elementos de la hipótesis de Ehrlich excepto que los receptores específicos que podían neutralizar el agente eran solubles y no estaban unidos a la membrana. ^{[17] [30]}

La teoría de la selección clonal demostró ser correcta cuando Sir Gustav Nossal demostró que cada célula B siempre produce un solo anticuerpo. ^[32]

En 1974, Rolf Zinkernagel y Peter C. Doherty demostraron el papel del MHC en la presentación de antígenos . ^[30]

Ver también

• Anticuerpos policlonales
• Procesamiento de antígenos
• Antisuero , una preparación de anticuerpos policlonales que se usa para tratar el envenenamiento.

Notas

1. El término "inoculación" se usa generalmente en el contexto de la inmunización activa , es decir, la introducción deliberada de la sustancia antigénica en el cuerpo del huésped. Pero en muchas discusiones sobre enfermedades infecciosas, no es raro usar el término para implicar un evento espontáneo (es decir, sin intervención humana) que resulta en la introducción del organismo causante en el cuerpo, por ejemplo, ingerir agua contaminada con Salmonella typhi , el causante organismo de la fiebre tifoidea . En tales casos, el organismo causante en sí se conoce como inóculo y el número de organismos introducidos como "dosis de inóculo".
2. especificidad implica que dos patógenos diferentes serán vistos como dos entidades distintas y contrarrestados por diferentes moléculas de anticuerpos.
3. Acciones de los anticuerpos:
   • Recubrimiento del patógeno, evitando que se adhiera a la célula huésped y, por lo tanto, evitando la colonización.
   • Precipitar (hacer que las partículas "se hundan" al adherirse a ellas) los antígenos solubles y promover su eliminación por otras células del sistema inmunológico de los diversos tejidos y la sangre.
   • Recubrimiento de los microorganismos para atraer células que puedan engullir al patógeno. Esto se conoce como opsonización . Por tanto, el anticuerpo actúa como una opsonina . El proceso de engullir se conoce como fagocitosis (literalmente, comer células )
   • Activar el sistema del complemento , que lo más importante es hacer agujeros en la cubierta externa del patógeno (su membrana celular ), matándolo en el proceso.
   • Marcado de células huésped infectadas por virus para su destrucción en un proceso conocido como citotoxicidad mediada por células dependiente de anticuerpos (ADCC)
4. Proliferación en este contexto significa multiplicación por división celular y diferenciación
5. El complejo principal de histocompatibilidad es una región genética en el ADN que codifica la síntesis de la molécula principal de histocompatibilidad clase I , la molécula principal de histocompatibilidad clase II y otras proteínas implicadas en la función del sistema del complemento (MHC clase III). Los dos primeros productos son importantes en la presentación de antígenos . La compatibilidad con MHC es una consideración importante en el trasplante de órganos , y en humanos también se conoce como antígeno leucocitario humano (HLA).
6. Aquí, intacto implica que se reconoce la proteína no digerida, y no que el paratopo del receptor de células B entre en contacto con toda la estructura de la proteína al mismo tiempo; el paratope seguirá contactando sólo una porción restringida del antígeno expuesto en su superficie.
7. Hay muchos tipos de glóbulos blancos. La forma común de clasificarlos es según su apariencia bajo el microscopio óptico después de que se tiñen con tintes químicos. Pero con el avance de la tecnología han surgido nuevos métodos de clasificación. Uno de los métodos emplea el uso de anticuerpos monoclonales , que pueden unirse específicamente a cada tipo de célula. Además, el mismo tipo de glóbulo blanco expresaría moléculas típicas de él en su membrana celular en varias etapas de desarrollo. Los anticuerpos monoclonales que pueden unirse específicamente con una molécula de superficie particular se considerarían como un grupo de diferenciación.(CD). Cualquier anticuerpo monoclonal o grupo de anticuerpos monoclonales que no reaccione con moléculas de superficie conocidas de linfocitos, sino más bien con una molécula de superficie aún no reconocida, sería identificado como un nuevo grupo de diferenciación y numerado en consecuencia. Cada grupo de diferenciación se abrevia como "CD" y va seguido de un número (que generalmente indica el orden de descubrimiento). Entonces, una célula que posee una molécula de superficie (llamada ligando ) que se une específicamente al grupo de diferenciación 4 se conocería como célula CD4 + . Asimismo, una célula CD8 + es aquella que poseería el ligando CD8 y se uniría a anticuerpos monoclonales CD8.
8. Las células plasmáticas secretan anticuerpos que se unen a la misma estructura que había estimulado a las células B en primer lugar al unirse a su receptor de células B.
9. Afinidad se traduce aproximadamente como atracción del latín. Ver también: Definición de afinidad del Diccionario de etimología en línea y Definición de afinidad de TheFreeDictionary de Farlex
10. Análogamente, si en un lugar lleno de gente, se supone que uno debe reconocer a una persona, es mejor conocer tantas características físicas como sea posible. Si conoce a la persona solo por el peinado, existe la posibilidad de pasarla por alto si eso cambia. Mientras que, si además del peinado, también conoce los rasgos faciales y lo que usará la persona en un día en particular, es mucho más improbable que extrañe a esa persona.

Referencias

1. Goldsby, Richard; Kindt, TJ; Osborne, BA; Janis Kuby (2003). "Antígenos (Capítulo 3)" . Inmunología (Quinta ed.). Nueva York: WH Freeman and Company. págs.  57–75 . ISBN 978-0716749479.
2. "Definición de policlonal de MedicineNet.com" . Diccionario Médico del Nuevo Mundo de Webster . Consultado el 3 de mayo de 2008 .
3. Frank, Steven A. (2002). "Especificidad y reactividad cruzada (capítulo 4)" . Inmunología y evolución de enfermedades infecciosas . Universidad de Princeton. págs. 33–56. ISBN 978-0691095950. Consultado el 23 de junio de 2008 .
4. "Etimología de" clon " " . Diccionario de etimología online . Consultado el 26 de junio de 2008 .
5. Bansal, RK (2005). "Clonación reproductiva-un acto de violación de los derechos humanos" . Revista de la Asociación India de Medicina Forense . 27 (3): 971–973 . Consultado el 23 de junio de 2008 .
6. "Definición de inoculación " . TheFreeDictionary.com (citando el Diccionario médico de Dorland para consumidores de salud. © 2007 de Saunders, una impresión de Elsevier, Inc.) . Consultado el 10 de junio de 2008 .
7. Pier, Gerald B. (2005) [1945]. "Mecanismos moleculares de la patogénesis microbiana (capítulo 105)". En Kasper; Braunwald; Fauci; Hauser; Longo; Jameson (eds.). Principios de Medicina Interna de Harrison . 1 (Decimosexta ed.). McGraw-Hill. pag. 700. ISBN 978-0-07-123983-7.
8. Goldsby (2007). "Organización y expresión de genes de inmunoglobulina (capítulo 5)". Inmunología (Quinta ed.). Nueva York. págs. 105-136. ISBN 978-0-7167-6764-0.
9. Nairn, Roderick (2004) [1954]. "Inmunología (Capítulo 8)". En Geo F. Brooks; Janet S. Butel; Stephen A. Morse (eds.). Microbiología médica de Jawetz, Melnick y Adelberg (edición internacional vigésimo tercera edición). Publicaciones Lange / McGraw-Hill. págs. 133-135, 138-139. ISBN 978-0-07-123983-7.
10. Goldsby (2007). "Maduración, activación y diferenciación de células T (capítulo 10)". Inmunología (Quinta ed.). págs. 221–246. ISBN 978-0-7167-6764-0.
11. Nair, Deepak; Singh Kavita; Siddiqui Zaved; Nayak Bishnu; Rao Kanury; Salunke Dinakar (9 de enero de 2002). "El reconocimiento de epítopos por diversos anticuerpos sugiere convergencia conformacional en una respuesta de anticuerpo" (PDF) . La revista de inmunología . 168 (5): 2371–2382. doi : 10.4049 / jimmunol.168.5.2371 . PMID 11859128 . S2CID 14974530 . Consultado el 3 de mayo de 2008 .   
12. "Aplicaciones inmunoquímicas" . Consejos técnicos . Biociencias EMD. Archivado desde el original el 11 de abril de 2008 . Consultado el 7 de mayo de 2008 .
13. Davis, Cheryl. "Antígenos" . Curso de biología . Universidad de Western Kentucky. Archivado desde el original el 29 de marzo de 2008 . Consultado el 12 de mayo de 2008 .
14. Ceri, Howard. "Antígenos" . Curso de inmunología . Universidad de Calgary. Archivado desde el original el 5 de octubre de 2008 . Consultado el 12 de mayo de 2008 .
15. Khudyakov, Yury; Howard A. Fields (2002). ADN artificial: métodos y aplicaciones . Florida: CRC Press. pag. 227. ISBN 978-0-8493-1426-1.
16. Myers, CD (1991). "Papel del procesamiento y presentación del antígeno de células B en la respuesta inmune humoral" (PDF) . El diario FASEB . 5 (11): 2547-2553. doi : 10.1096 / fasebj.5.11.1907935 . PMID 1907935 . S2CID 13324439 . Consultado el 20 de junio de 2008 .   
17. Goldsby (2007). "Descripción general del sistema inmunológico (capítulo 1)". Inmunología (Quinta ed.). págs. 1–23. ISBN 978-0-7167-6764-0.
18. Goldsby (2007). "Presentación y procesamiento de antígenos (Capítulo 8)". Inmunología (Quinta ed.). págs. 188-194. ISBN 978-0-7167-6764-0.
19. Ojcius, DM; L Gapin; JM Kanellopoulos; P Kourilsky (septiembre de 1994). "¿El procesamiento de antígenos está guiado por moléculas del complejo principal de histocompatibilidad?" (PDF) . El diario FASEB . 8 (5): 974–978. doi : 10.1096 / fasebj.8.12.8088463 . PMID 8088463 . S2CID 36890268 . Consultado el 20 de junio de 2008 .   
20. Goldsby (2007). "Células y órganos del sistema inmunológico (capítulo 2)". Inmunología (Quinta ed.). págs. 24–56. ISBN 978-0-7167-6764-0.
21. Goldsby (2007). "Generación, activación y diferenciación de células B (capítulo 11)". Inmunología (Quinta ed.). Nueva York. págs. 247-275. ISBN 978-0-7167-6764-0.
22. McPhee, Stephen ; Ganong, William (2006). Fisiopatología de la enfermedad: una introducción a la medicina clínica . Libros médicos de Lange / McGraw-Hill. pag. 39. ISBN 978-0-07-144159-9.
23. Cziko, Gary (1995). "El sistema inmunológico: selección del enemigo" . Sin milagros: teoría de la selección universal y la segunda revolución darwiniana (Quinta ed.). Massachusetts: Prensa del MIT. págs.  39–48 . ISBN 978-0-262-03232-2. Consultado el 12 de mayo de 2008 .
24. Greener, Mark (14 de febrero de 2005). "Los anticuerpos monoclonales (MAbs) cumplen 30" . El científico . 19 (3): 14. Archivado desde el original el 31 de agosto de 2007 . Consultado el 6 de junio de 2008 .
25. Deem, Michael. "Michael W. Deem" . Página web oficial . Universidad de Rice . Consultado el 8 de mayo de 2008 .
26. Granholm, Norman; Tito Cavallo (1992). "Autoinmunidad, activación e infección de células B policlonales (resumen)". Lupus . 1 (2): 63–74. doi : 10.1177 / 096120339200100203 . PMID 1301966 . S2CID 27649995 .  
27. Montes CL, Acosta-Rodríguez EV, Merino MC, Bermejo DA, Gruppi A (2007). "Activación de células B policlonales en infecciones: ¿diabólica de los agentes infecciosos o mecanismo de defensa del huésped? (Resumen)" . Revista de biología de leucocitos . 82 (5): 1027–1032. doi : 10.1189 / jlb.0407214 . PMID 17615380 . S2CID 8054401 . Archivado desde el original el 13 de abril de 2009 . Consultado el 4 de mayo de 2008 .  
28. "Emil von Behring: el fundador de la terapia del suero" . Premio Nobel de Medicina . Archivado desde el original el 12 de junio de 2008 . Consultado el 23 de junio de 2008 .
29. Mago, Rose G .; Diez Feizi . "Elvin A. Kabat" . Memorias biográficas . Consultado el 23 de junio de 2008 .
30. Greenberg, Steven. "Una historia concisa de la inmunología" (PDF) . Consultado el 23 de junio de 2008 .
31. "Noticias de MTC" (PDF) . Karolinska Institutet . Consultado el 23 de junio de 2008 .
32. Turner, Stephen (octubre de 2007). "Una idea PODEROSA" (PDF) . Ciencia de Australasia . Archivado desde el original (PDF) el 21 de julio de 2008 . Consultado el 23 de junio de 2008 .

Otras lecturas

• Goldsby, Richard; Kindt, TJ; Osborne, BA; Janis Kuby (2003). Inmunología (Quinta ed.). Nueva York: WH Freeman and Company. ISBN 978-0-7167-4947-9.
• Kishiyama, Jeffery L. (2006) [1997]. "Trastornos del sistema inmunológico (capítulo 3)". En Stephen J. McPhee; William F. Ganong (eds.). Fisiopatología de la enfermedad: una introducción a la medicina clínica (5 ed.). Libros médicos de Lange / McGraw-Hill. págs. 32–58. ISBN 978-0-07-110523-1.
• Nairn, Roderick (2004) [1954]. "Inmunología (Capítulo 8)". En Geo F. Brooks; Janet S. Butel; Stephen A. Morse (eds.). Microbiología médica de Jawetz, Melnick y Adelberg (edición internacional vigésimo tercera edición). Publicaciones Lange / McGraw-Hill. págs. 133-135, 138-139. ISBN 978-0-07-123983-7.

enlaces externos

• Introducción al sistema inmunológico