Inmunogenicidad

Unidad IV: Antígenos
Introducción a la Inmunología
BIO-241-T
Prof. José A. González Feliciano
science.howstuffworks.com
Antígenos
• Substancias que pueden ser reconocidas por
el receptor de inmunoglobulina en las células
B o por el receptor de células T cuando esta
asociado al MHC.
– También conocido como inmunógeno.
• Sus propiedades moleculares son las que
activan el sistema inmune.
• Determinante antigénico o epítopo- regiones
con actividad inmunitaria de un inmunógeno.
Th
Tc
http://sisbib.unmsm.edu.pe/bvrevistas/gastro/vol_22n3/gastritis_cr%C3%B3nicas.htm
Inmunogenicidad Versus Antigenicidad
• Inmunogenicidad- la habilidad de inducir la
respuesta inmunitaria humoral o mediada por
células.
Kuby, 2008
cont.
Inmunogenicidad Versus Antigenicidad
• Antigenicidad- es la habilidad de interactuar
con los anticuerpos y los receptores celular
para poder llevar a cabo una respuesta
inmune especifica.
• No todo los antígenos inmunogenicidad.
• Existen moléculas pequeñas conocidas como
los haptenos que por si solas no pueden
disparar una respuesta inmune.
Factores que Influencian la
Inmunogenecidad
• Las proteínas son los inmunógenos mas potentes.
• En segundo lugar están los polisacáridos.
• Los lípidos y ácidos nucleicos no son muy buenos
inmunógenos.
– Si están enlazados a proteínas y polisacáridos si
pueden activar el sistema inmune.
• Para la inmunidad mediada por células las
proteínas sirven como inmunógenos.
– También algunos lípidos y glicoproteínas.
Características de un Inmunógeno que
Contribuyen a la Inmunogenicidad
• Los determinantes de inmunogenicidad en un
antígeno son los siguientes:
– Alteridad (Foreignness-cuan distinto es de lo
propio)
– Tamaño molecular (e.g. tamaño del polipéptido)
– Composición química y complejidad
– Habilidad de ser procesado y presentado por las
moléculas de MHC.
Alteridad
• La capacidad de reconocer lo no propio viene
acompañado de la tolerancia hacia lo propio.
– La habilidad de tolerar lo propio se desarrolla
durante el proceso de maduración de linfocitos.
• Timo-células T (unidad II)
– Si una molécula (antígeno) de un organismo es
introducida en otro su grado de inmunogenicidad
va a estar dado por la distancia filogenética.
• BSA va tener más inmunogenicidad si se inyecta en
conejo que en comparación con la vaca.
Tamaño Molecular
• Existe una correlación entre el tamaño de la
macromolécula y su inmunogenicidad.
• Moléculas con una alta masa molecular
tienden hacer más inmunogénicas (e.g. 100
000 Da).
• Menor de 5000-10000 son pobres
inmunógenos.
• Algunas sustancias menor de 1000 Da pueden
ser inmunogénicas.
Composición Química
• La composición de las macromoléculas va
afectar la inmunogenicidad.
• Los heteropolímeros sintéticos son mas
inmunogénicos que los homopolímeros.
• Como estén arregladas las proteínas en el
espacio va afectar su habilidad
inmunogénicas.
– Por lo tanto hay que considerar la estructura
primaria, secundaria y terciaria de las proteínas.
Habilidad de Ser Procesado y
Presentado por las Moléculas de MHC
• Para que pueda llevarse a cabo la inmunidad
adaptativa tiene que presentarse el antígeno a
las células T por medio de las moléculas de
MHC.
• Por lo tanto si el antígeno no es procesado por
las APC no se puede presentar y no muestra
antigenicidad.
Otros Factores que Afectan la
Inmunogenicidad
• Genotipo del animal recipiente.
• Ruta de administración.
•
•
•
•
•
Intravenoso (iv): en la vena
Intradermal (id): en la piel
Subcutaneous (sc): debajo de la piel
Intramuscular (im): en el musculo
Intraperitoneal (ip): en la cavidad peritoneal
– La ruta de administración va a determinar que
órganos y población de células van a estar envueltos
en la respuesta inmune.
• IV-Bazo y IM-nodulo linfático
Otros Factores que Afectan la
Inmunogenicidad
• Dosis
– Dosis de alta concentración del antígeno puede
crear tolerancia (no respuesta).
– Dosis de baja concentración del antígeno no logra
estimulas los linfocitos.
– Lo ideal son dosis adecuadas a diferentes tiempos
(e.g. meses).
• Los refuerzos aumentan la habilidad de
respuesta inmunidad adaptativa.
cont
Otros Factores que Afectan la
Inmunogenicidad
• Coadyuvantes- sustancias que aumentan
inmunogenicidad de los antígenos.
• Los efectos de los coadyuvantes son los siguientes:
–
–
–
–
Aumentan la exposición del antígeno
Intensifican señales coestimuladoras
Incrementan la inflamación local
Estimulan la proliferación inespecífica de linfocitos.
• Coadyuvante incompleto de Freund- el antígeno esta
disuelto en una solución acuosa que contiene aceite
mineral y un emulsificador (mono-oleato de manida).
– Induce la formación de granulomas (masa de células rica
de macrófagos)
cont
Epítopos
• Son regiones activas inmunológicamente de
inmunógeno que se unen a receptores
específicos de membrana en linfocitos o de
anticuerpos secretados.
• Las células B y T pueden reconocer diferentes
epítopos en una misma molécula antigénica.
• Estudios con ratones inmunizados con glucagon
han demostrado que los anticuerpos desarrollan
reactividad hacia los epítopos en el terminal
amino.
• Células T- terminal carboxilo
Determinantes Antigénicos
Reconocidos por Células B
• El tamaño del epítopo reconocido no puede ser más
grande que el lugar de unión al anticuerpo.
• La forma del antígeno tiene que ser complementaria a
la conformación del sitio activo del anticuerpo.
• Los epítopos de proteínas en estado nativo esta
compuesto de aa hidrófilos.
• Los epítopos pueden contener aa secuenciales o no
secuenciales.
– Secuenciales- aa contiguos.
– No secuenciales- están aparte en la estructura primaria
pero cercas en la terciaria.
• Flexibilidad de las regiones de inmunógeno.
HeL-clara de huevo de gallina
Determinantes Antigénicos
Reconocidos por Células T
• 1959- P.G.H. Gell y Benacerraf encontraron
que habían diferencias en la respuesta hacia el
antígeno entre las células B y T.
• Inmunidad humoral-proteínas en estado nativo
• Inmunidad mediada por células-proteínas en esta
nativo y denaturadas.
• 1980- descubrieron que las células T no
reconocen al antígeno (forma nativa) si se
encuentran soluble.
• Tiene que ser procesado.
Determinantes Antigénicos
Reconocidos por Células T
• El surco de unión al antígeno de la molécula de MHC va
a determinar el tamaño del epitopo.
• Tiene que ocurrir la interacción entre un complejo
trimolecular compuesto por la unión entre el TCR del
linfocito T, el MHC y el antígeno.
• El antígeno tiene dos zonas de union.
– TCR- epitopo
– MHC- agretopo
• Es requerido que el antigeno sea procesado para que
pueda interactuar con las moléculas de MHC.
– Ruta endógena y exógena.
• Epítopos reconocidos por las células T son mayormente
pertenecientes a la parte interna de la proteína.
cont
Clasificación de los Antígenos
• Los antígenos se pueden clasificar en dos.
– Mitógenos (activadores policlonales)- de manera
inespecífica promueve la proliferación de clones
de células T y B.
–
–
–
–
LPS
Fitohemaglutina (PHA)- activa células T
Mitógeno de fitolaca (PWM)- actica células T y B
Concavalina A- activa células T
lectinas
cont
Clasificación de los Antígenos
• Superantígenos- son toxinas bacterianas que lograr
activar las células T mediante la interacción del TCR.
– Esto induce la producción masiva de citocinas.
– Shock toxico
• Estas moléculas se enlazan al MHC II de manera no
convencional y inducen una respuesta inmune
anormal.
• Se puede producir superantígenos de los siguientes
microorganismos:
– Staphylococcus aureus
– Streptococcus pyogenes
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El super antígeno se pega a la región β del TCR.
Haptenos
• 1920- Karl Landsteiner desarrollo moléculas
orgánicas pequeñas que eran antigénicas pero no
inmunogénicas.
• Al conjugar el hapteno a una proteína de gran
tamaño (carrier), puede producirse un complejo
inmunogénico (hapteno-carrier).
• El hapteno por si solo no puede desarrollar una
respuesta inmunogénica.
• Esto le permite a los científicos el poder estudiar
el efecto de ciertas estructuras químicas en el
sistema inmune.
DNP=dinitrofenol
Compuesto orgánico
BSA=albúmina sérica bovina