Aaclase antigenos micro 2014

Inmunógenos y Antígenos

MSc Dr. ANTONIO VASQUEZ HIDALGO

Médico Microbiólogo Salubrista

www.investigacionvasquez.webs.com

Un antígeno ("anti", del griego αντι- que significa 'opuesto' o 'con propiedades contrarias'

y "geno", de la raíz griega γεν, generar, producir; que genera o crea oposición) .

Molécula ajena al organismo capaz de producir una inmunorreacción.

ANTIGENOS BACTERIANOS

ANTIGENOS VIRALES

ANTIGENOS FUNGICOS

ANTIGENOS PARASITARIOS

OTROS: POLEN,ALIMENTOS,MEDICAMENTOS

ETC

Antígeno (Ag):

Antigenicidad: Propiedad de una

sustancia que le permiten

reaccionar con los productos de la

respuesta inmune.

Immunógeno:

Inmunogenicidad:

Propiedad que permite a una sustancia

inducir una respuesta inmunitaria con

base a sus propiedades.

Es una sustancia que induce la formación de anticuerpos, debido a que el sistema inmune la reconoce como una amenaza.

Esta sustancia puede ser extraña (no nativa) proveniente del ambiente o formada dentro del cuerpo como toxinas virales o bacterianas).

Los haptenos son pequeñas moléculas incapaces de inducir una respuesta inmune por si solos pero cuando se administran acoplados a una molécula acarreadora, si la inducen.

Los haptenos tienen características de antigenicidad

pero no de inmunogenicidad.

Hapteno.

◦ Sustancias de bajo peso molecular que por si

mismas no son capaces de inducir respuestas inmunitarias.

◦ Necesitan combinarse con proteínas o inmunógenos llamados portadores o acarreadores.

Determinants Nativos

Determinantes Haptenicos

Epitopo o determinante antigénico.

Composición.

Los determinantes antigénicos reconocidas por las células B y T .

los anticuerpos secretados por éstas son creados por la estructura primaria y/o por la estructura secundaria, terciaria o cuaternaria.

1. Inmunogenicidad : es la capacidad de estimular una respuesta inmune, es decir producir anticuerpos o un estado de inmunidad celular.

2. La antigenicidad: es la propiedad que reacciona con los productos de la respuesta inmunitaria.

La producción de grandes cantidades de antígeno produce: PARALISIS INMUNOLOGICA.

Especificidad o Selectividad Inmunológica: reaccionan específicamente con su anticuerpo correspondiente o células sensibilizada.

1. INMUNOPOTENCIA: a la mayor o menor capacidad de una zona determinante para inducir la formación de anticuerpos. (Ej. Individuos de la misma

especie responden al mismo antigeno. )

2. INMUNODOMINANCIA: al grado de intervención de cada epitope en la unión con el anticuerpo especifico. (Ej cada Ag presenta multiples epitopes)

3. VALENCIA: a la capacidad del antigeno de unirse a un numero variable de anticuerpos.

4. (Ej. Cantidad de Acs que el Ag puede fijar .)

ANTIGENO: toda sustancia capaz de desencadenar una

respuesta inmunológica.

ADYUVANTE: sustancias no antigénicas que se utilizan

para potenciar un antígeno.

HAPTENO: sustancias no antigénicas pero que unidas

a otra sustancia de alto peso molecular, la

transforman en antígeno.

Los antígenos suelen presentar :

1. Peso molecular elevado.

2. Susceptibilidad a ser fagocitados.

3. Estructura 1ª, 2ª y 3ª (reconocidos Específicamente).

4. Puede el antígeno estar formado por varias moléculas, que por separado no presentan capacidad de producir una respuesta inmunológica, pero juntas sí.

Primaria (secuencia de los aminoácidos en la cadena).

Secundaria (plegamientos de la cadena primaria, que pueden ser en hélices alfa o en estructuras planas beta).

Terciaria (formada por los plegamientos de la estructura secundaria mantenidos por puentes disulfuro, puentes de hidrógeno, interacciones hidrofóbicas, etc.)

Cuaternaria (formada por la yuxtaposición de varias subunidades proteicas).

Los antígenos se unen a los anticuerpos libres a través de una pequeña zona de su molécula llamada "determinante antigénico" .

Existen antígenos que tienen un solo determinante antigénico y otros que contienen muchos, pudiendo en este caso unirse varios anticuerpos a una molécula de antígeno (una misma clase de anticuerpo o distintas clases).

Son sustancia que cuando son administradas con los antigenos producen una respuesta inmunitaria aumentada a dicho antígeno.

Son de variedad considerable e incluyen endotoxinas bacterianas y emulsiones de grasas neutras, el alumbre y el aceite mineral.

Exógenos.

◦ Externos. Microorganismos, polen, caspa de

animales, ácaros.

Endógenos:

◦ Internos. Xenógenos:

Heteroantigeno, fiebre reumática,

◦ Autólogos: autoantígenos:

Enfermedades autoinmunes.

◦ Alogénos (aloantigenos):

Antígenos de histocompatibilidad.

trasplantes.

Son antígenos que han entrado en el cuerpo desde el exterior; éstos son tomados en las células presentadoras de antígenos mediante endocitosis o fagocitosis y procesadas en fragmentos.

luego estos fragmentos se presentan a linfocitos T colaboradores (CD4+) con ayuda de moléculas de histocompatibilidad de clase II en su superficie.

Posteriormente son activados y comenzarán a secretar citoquinas.

Las citoquinas son sustancias que a su vez pueden activar linfocitos T citotóxicos (CD8+), células productoras de anticuerpos o linfocitos B, macrófagos, y otras partículas.

Los antígenos endógenos son aquellos antígenos que han sido generados al interior de una célula, como resultado del metabolismo celular normal, o debido infecciones virales o bacterianas intracelulares.

Los fragmentos de esos antígenos son presentados sobre la superficie celular en un complejo con moléculas MHC de clase I. Si son reconocidos por linfocitos T citotóxicos (CD8+) activados, éstos comenzarán a secretar varias toxinas que causarán la lisis o apoptosis (muerte celular) de la célula infectada.

Un autoantígeno se refiere a una proteína o complejo de proteínas normal (algunas veces ADN o ARN) que es reconocido por el sistema inmune. Ocurre en pacientes que sufren de alguna enfermedad autoinmune específica.

Estos antígenos no deberían, en condiciones normales, activar el sistema inmune, pero debido principalmente por factores genéticos y ambientales, se ha perdido una correcta tolerancia inmunológica en esos pacientes.

Los antígenos tumorales o neoantígenos son aquellos antígenos que son presentados por moléculas MHC I o MHC II (del complejo mayor de histocompatibilidad) que se encuentran en la superficie de células tumorales.

Cuando este tipo de antígenos son presentados por células provenientes de un tumor, en este caso serán llamadas antígenos tumorales específicos.

Los linfocitos T citotóxicos que reconocen esos antígenos son capaces de destruir la célula tumoral antes de que prolifere o haga metástasis.

Los antígenos tumorales también pueden estar en la superficie de un tumor, formando por ejemplo, un receptor mutado, en cuyo caso será reconocido por linfocitos B.

Cuando algunos antígenos que activan policlonalmente a una fracción grande de las células T (más del 25 %). Estos antígenos son llamados superantígenos. SON POTENCIALES PARA TOXICIDAD SISTEMICA.

Ejemplos de superantígenos incluyen: enterotoxinas de estafilococos (envenenamiento por alimentos), toxina de choque tóxico de estafilococos (síndrome de choque tóxico), toxinas exfoliantes de estafilococos (síndrome de piel escaldada) y exotoxinas pirogénicas de estreptococos (shock).

ANTÍGENO = formador de anticuerpos

ANTIsomatóGENO = formador de antisomas

¿INMUNÓGENO = ANTÍGENO?

Sustancia capaz

de inducir una

respuesta inmune

Sustancia que

reacciona con los

productos de esa

respuesta

CONDICIONES DE ANTIGENICIDAD

“Para tener poder antigénico las moléculas deben

ser GRANDES, RÍGIDAS y químicamente

COMPLEJAS”

1. Carácter extraño (exogenicidad)

2. Complejidad química (composición)

3. Tamaño (peso molecular)

4. Estabilidad estructural (rigidez)

5. Degradabilidad

CARÁCTER EXTRAÑO Exogenicidad

Sistema inmunológico

diferencia

PROPIO AJENO Desarrollo de tolerancia a

antígenos propios

(autoantígenos)

> Distancia filogenética

(diferencias)

> Intensidad respuesta inmune

(inmunogenicidad)

COMPLEJIDAD QUÍMICA

Proteínas

Hidratos de carbono

Lípidos

¿Ácidos nucleicos?

C

O

M

P

L

E

J

I

D

A

D

A

N

T

I

G

E

N

I

C

I

D

A

D

+

-

+

- A mayor heterogeneidad de composición

química, mejor inmunogenicidad.

TAMAÑO

Peso molecular: > 10.000

Kda Según COMPOSICIÓN QUÍMICA

Proteínas

>

Hidratos de Carbono

Lípidos

Angiotensina = 1031 Da

Albúmina = 69.000 Da

Fibrinógeno = 400.000 Da

Inmunoglobulina M = 900.000 Da

Ej.: PROTEÍNAS

ANTIGENICIDAD

ANTIGENICIDAD

a mayor tamaño, mayor inmunogenicidad.

DEGRADABILIDAD

Según COMPOSICIÓN

QUÍMICA

Degradabilidad (metabolismo)

Alta

Ej: POLISACÁRIDOS

SIMPLES (almidón-glucógeno)

Ej: POLÍMEROS

INORGÁNICOS INERTES (plásticos)

Antigenicidad

Bajo tiempo de exposición

al sistema inmunitario

Imposibilidad de

transformación por células

del sistema inmunitario

Baja

las moléculas grandes e insolubles son mejores inmunógenos, ya que son mejor fagocitadas y procesadas.

Clasificación

Según su ORIGEN, por VARIEDAD O TIPO

NATURALES

BIOLÓGICOS

_ MICROBIANOS

_ NO MICROBIANOS

NO BIOLÓGICOS

_ ORGÁNICOS

_ INORGÁNICOS

Virus

Bacterias

Hongos

Parásitos

Moléculas de superficie celular

Autoantígenos

Venenos animales

Sustancias vegetales

Alimentos

Zinc

Carbón

Artificiales: Naturales modificados

Medicamentos

Vacunas

Sustancias químicas

Sintéticos: generados en laboratorio

Medicamentos

Vacunas

Sustancias químicas

Según su FUNCIÓN

EXÓGENOS

Bacterias extracelulares

Protozoos extracelulares

Helmintos

Sustancias vegetales

Venenos animales

Alimentos

ENDÓGENOS

Virus

Bacterias intracelulares

Protozoos intracelulares

Células tumorales

Células transplantadas

Respuesta inmune humoral

Respuesta inmune celular

Origen Tipo Ejemplo Significado clínico.

Exógeno Varios m.o, polen, drogas

Asma

Endógeno

-xenogeno Heterologo (dif especie)

xenoantigeno Antigeno de Forssman

Glomerulonefritis, fiebre reumatica

-autologo (mismo indivi.)

autoantigeno Antigeno tiroideo Enf. Autoinmunes ej tiroiditis de hashimoto

-alógeno Homologo (igual especie)

aloantigeno HL-A Inmunidad de trasplantes

BUENOS

Las proteínas son los mejores INMUNOGENOS.

Proteínas con peso molecular mayor a 100,000 daltons son antigénicas.

Polisacáridos compuestos unidos a proteínas.

Ácidos nucleicos procarióticos.

ESTABILIDAD ESTRUCTURAL

MALOS

Polisacáridos simples (degradan rápido).

Lípidos.

Moléculas flexibles.

Tamaño

Cuatern.

Carga

PROPIEDADES FISICAS.

1.TAMAÑO y PESO: el tamaño contribuye a determinar las capacidades inmunogenicas de una sustancia.

Se necesita determinado peso molecular para ser capaz de producir una respuesta inmune.

Entre mayor peso molecular tenga mayor suelen ser potentes antígenos.

2.ESTRUCTURA. Antígeno O,S, H, M,T,R.

Soma O, capsular K, cilios, flagelar H., pared celular MTR. ( la M impide la fagocitosis)

La fuente mas grande de antígenos e inmunogenos bacterianos esta en el citoplasma.

3.SOLUBILIDAD: En general las sustancias solubles son malos antígenos.

Se puede mejorar la inmunogenicidad si se combinan previamente con los coadyuvantes.

4.FORMA: La forma del antígeno determina la manera especifica como esta dirigida la respuesta del sistema inmunológico.

Un cambio en la forma , por leve que sea, hace que se pierda la especificidad del sistema inmunológico.

Entre mas compleja es la molécula mayor será su capacidad de inducir una respuesta inmune.

5.CARGA ELECTRICA: Los antígenos de carga positiva dan lugar a anticuerpos de carga negativa y viceversa, lo que permite al antígeno resistir a la fagocitosis.

Sin embargo un anticuerpo es capaz de cambiarle sus cargas eléctricas, volviéndolo asi susceptible de ser ingerido. Ej un Ag de

carga negativa origina Acs de carga positiva.

Las moléculas cargadas eléctricamente suelen tener mayor poder inmunogeno que las neutras.

6.CANTIDAD: Se necesita una cantidad optima de antígeno para que hayan manifestaciones de respuesta inmunológica.

Cantidad menor: produce TOLERANCIA INMU.

Cantidad mayor: produce PARALISIS INMUNO.

7. DIGESTIBILIDAD: un inmunogeno potente es susceptible de ser fagocitado y desintegrado por el hospedero.

Si persiste el Ag se dan respuestas terciarias de inmunidad. (LESION TEJIDOS)

Las proteínas son mejores antígenos que los carbohidratos, los lípidos son las sustancias menos antigénicas del cuerpo. Esto porque tienen pesos moleculares menores de 10,000 kda.

Las proteínas no necesitan portadores debido a su peso, pero los lípidos si necesitan portador.

Los lipocasacaridos: propios de la endotoxina de gérmenes gramnegativos, así como las entero bacterias inducen la producción de anticuerpos clase M.

Los ácidos nucleicos, son pobres como inmunogenos. Es difícil lograr la obtención de anticuerpos contra ácidos nucleicos.

1.NATURALEZA: la naturaleza de un antígeno como glicopidica, química etc, determina muchas de sus propiedades antigénicas.

La mayoría de los antígenos son de naturaleza peptídica, aunque también pueden actuar como antígenos moléculas de distintos tipos como lipopolisacáridos.

2.VIA DE ENTRADA .Ciertas sustancias son antigénicas en contacto con la piel, pero no lo son si se inyectan endovenosamente, otras producen respuesta si se inhalan pero no lo son si se ingieren. (VARIA SEGÚN EL ANTIGENO Ej penicilina.)

Es decir varían su antigenicidad según la vía. Oral, parenteral ( IV, Subc, Intrader, IM, Intraperitoneal.

Dosis muy bajas de Ag pueden no estimular a los linfocitos DE tolerancia inmunológica O dosis demasiado altas pueden provocar un estado activo de Parálisis Inmu.

Así un alergeno, que penetra por vía respiratoria (pulmón), provoca la producción de IgE y la alergia correspondiente.

DOSIS. Para cada vía y para cada antígeno, existe una dosis óptima, que será aquella para la cual la respuesta será máxima. Dosis muy por encima o muy por debajo de la dosis máxima provocan lo que se conoce como una parálisis inmunitaria, caracterizada por la ausencia de respuesta.

3.DISIMILITUD GENETICA. Variaciones de especie a especie y de individuo a individuo.

Cada especie esta predeterminada para responder a ciertos tipos de antígenos. Por ejemplo los lipopolisacaridos que son inmunogénicos para ratones y el hombre, no lo son, en cambio, para cobayas y conejos

4.EXTRAÑO. Una característica es que debe ser extraño al mecanismo inmunológico del individuo, que este nunca antes haya estado en contacto con el.

En ella no interviene, en ningún caso, uniones covalentes sino:

• Interacciones electrostáticas

• Interacciones hidrofóbicas

• Puentes de hidrógeno

• Fuerzas de van der Waals

En función del tipo de receptor que se une al antígeno, los epitopos ó determinantes antigénicos

se clasifican en:

Epitopos B, aquellos reconocidos por el BCR (Linfocitos B)

Epitopos T, aquellos reconocidos por el TCR (linfocitos T)

1.GENOMICA: Con base a diferencias genéticas, entre los individuos de una misma especie, podemos encontrar individuos malos y buenos ante respuestas inmunológicas.

2.EDAD Y ESTADO NUTRITIVO: extremos de la vida, inmadurez inmunológica, envejecimiento la respuesta inmune esa alterada.

Estados de desnutrición afectan el sistema.

Cuando un Ac entra en

contacto con un Ag contra el que está dirigido, ambos se unen formándose un complejo Ag-Ac.

La unión Ag-Ac es reversible.

Macrófagos. Linfocitos, IG

Terciaria

Citoquinas

Los linfocitos B reconocen epítopes sobre antígeno nativo.

Es mejor Ag: ◦ Si tiene CALIDAD DE EXTRAÑO:

No se asemeje a la de otras moléculas propias.

◦ Una molécula GRANDE que pequeña.

◦ PROTEÍNAS mejor que polisacáridos o glicolípidos:

◦ Las partes de su estructura que sobresalen tienen alta densidad de epítopes.

Los Linfocitos Helper (TCD4+) y los Linfocitos citotóxicos/supresores (TCD8+): Necesitan que el antígeno vaya asociado a una molécula del MHC:

◦ De clase II para los TCD4+

◦ De clase I para los TCD8+